Создание функционирующего в режиме удалённого доступа интерактивного учебно-научного комплекса для выполнения работ по сверхпрецизионному наноразмерному травлению, нанесению и модифицированию материалов с использованием остросфокусированных ионных пучков и виртуальных симуляторов указанных процессов

Номер контракта: 16.647.12.2021
Дата: 25.11.2010 - 26.08.2011
Головной исполнитель: Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Санкт-Петербургский государственный электротехнический университет «ЛЭТИ» им. В.И.Ульянова (Ленина)

АННОТАЦИЯ ПРОЕКТА

Тема: «Создание функционирующего в режиме удалённого доступа интерактивного учебно-научного комплекса для выполнения работ по сверхпрецизионному наноразмерному травлению, нанесению и модифицированию материалов с использованием остросфокусированных ионных пучков и виртуальных симуляторов указанных процессов»

Работа проводилась в 3 этапа с 2010 по 2011 гг.

Цель работы: создание функционирующего в режиме удаленного доступа учебно-научного комплекса на основе остросфокусированного ионного пучка для обеспечения дистанционного обучения и экспериментальных исследований в области наноразмерного травления, нанесения и модифицирования материалов.

2010 г.

На I этапе «Разработка технического задания на аппаратно-программные средства удаленного доступа к сложным многофункциональным аналитико-технологическим комплексам на основе наноразмерного ионного пучка» были решены следующие задачи:

- проведен анализ и определены актуальные направления в области наноразмерной обработки материалов остросфокусированным ионным пучком, включая процессы сверхлокального ионно-лучевого и ионно-стимулированного химического травления, нанесения и удаления вещества;

- разработана методика удаленного доступа к сложным многофункциональным аналитико-технологическим комплексам на основе наноразмерного ионного пучка;

- разработана архитектура аппаратно-программного комплекса удаленного доступа к сложным многофункциональным аналитико-технологическим комплексам.

Перечень документов, разработанных на этапе:

1) прогнозно-аналитический обзор по использованию многофункционального аналитико-технологического комплекса на основе наноразмерного ионного пучка Helios NanoLab 400 для решения задач в сфере наноиндустрии;

2) методика удаленного доступа к многофункциональному аналитико-технологическому комплексу на основе наноразмерного ионного пучка Helios NanoLab 400;

3) спецификация архитектуры аппаратно-программного комплекса удаленного доступа к сложным многофункциональным аналитико-технологическим комплексам Helios NanoLab 400 на основе наноразмерного ионного пучка.

2011 г.

На II этапе «Создание аппаратно-программных средств и учебно-методических комплексов для удаленного доступа к сложным многофункциональным аналитико-технологическим комплексам на основе наноразмерного ионного пучка» получены следующие результаты:

- создана аппаратно-программная практическая реализация удаленного доступа к комплексу на основе остросфокусированного ионного пучка для обеспечения дистанционного обучения и реализации в реальном масштабе времени экспериментальных исследований в области наноразмерного травления, нанесения и модификации материалов, микро- и наносистем;

- создана типовая структура дистанционного курса обучения на аналитико-технологическом комплексе наноразмерного ионного пучка для обеспечения процесса подготовки, повышения квалификации и переподготовки кадров в интересах организаций ННС;

- создан мультимедийный учебно-научный комплекс (симулятор установки) для обеспечения учебного процесса и реализации начальных стадий подготовки кадров с целью дистанционного доступа к сложному многофункциональному аналитико-технологическому оборудованию на основе наноразмерного ионного пучка.

Подготовлена отчетная документация, включающая:

- техническую документацию на аппаратно-программный комплекс, обеспечивающий удаленный доступ к многофункциональному аналитико-технологическому оборудованию на основе наноразмерного ионного пучка;

- инструкцию по эксплуатации АПК;

- описание типовой структуры дистанционного курса обучения на аналитико-технологическом комплексе наноразмерного ионного пучка (Helios NanoLab 400) для обеспечения процесса подготовки, повышения квалификации и переподготовки кадров в интересах организаций ННС;

- методические указания по проведению лабораторных исследований в режиме удаленного доступа на многофункциональном аналитико-технологическом комплексе на основе наноразмерного ионного пучка;

- техническая документацию на мультимедийный учебно-научный комплекс – симулятор аналитико-технологического оборудования, включая методическое обеспечение для эксплуатации комплекса.

Отличительной особенностью проведения работы на отчетном этапе была реализация методологии разработки на основе использования лицензионных программных средств и готовых аппаратных блоков для создания аппаратно-программного комплекса удаленного доступа к аналитико-технологическом оборудованию наноразмерного ионного пучка (Helios NanoLab 400).

Методология разработки симулятора аналитико-технологического оборудования основывалась на встраивание многочисленных копий экрана управляющей панели в лицензионную программную среду конечного пользователя LabView.

На III этапе «Апробация аппаратно-программных средств и учебно-методических комплексов для удаленного доступа к сложным многофункциональным аналитико-технологическим комплексам на основе наноразмерного ионного пучка» организация сетевого доступа к комплексу на основе остросфокусированного ионного пучка для обеспечения дистанционного обучения и реализации в реальном масштабе времени экспериментальных исследований в области наноразмерного травления, нанесения и модификации материалов, микро- и наносистем потребовала координации действий нескольких организаций и согласования дат и времени сеансов практической работы.

Существенную помощь в освоении интерфейса панели управления комплексом на основе остросфокусированного ионного пучка обеспечил мультимедийный многооконный симулятор аналитико-технологического оборудования, полностью аутентичный панели управления уникальным оборудованием.

Отличительной особенностью проведения работы на этапе было предоставление организациям, участвовавшим в апробации разработанных в ходе выполнения работ документации и программных средств, в том числе:

- технической документации на аппаратно-программный комплекс, обеспечивающий удаленный доступ к многофункциональному аналитико-технологическому оборудованию на основе наноразмерного ионного пучка;

- инструкции по эксплуатации аппаратно-программного комплекса;

- технической документации на мультимедийный учебно-научный комплекс – симулятор аналитико-технологического оборудования, включая методическое обеспечение для эксплуатации комплекса;

- методических указаний по проведению лабораторных исследований в режиме удаленного доступа на многофункциональном аналитико-технологическом комплексе на основе наноразмерного ионного пучка;

- мультимедийного учебно-научного комплекса – симулятора аналитико-технологического оборудования;

- учебного видеоролика по интерфейсу мультимедийного учебно-научного комплекса – симулятора аналитико-технологического оборудования.

Результаты работ представлены в комплекте документов, включающих:

1) методику удаленного доступа к многофункциональному аналитико-технологическому комплексу на основе наноразмерного ионного пучка;

2) техническую документацию на аппаратно-программный комплекс, обеспечивающий удаленный доступ к многофункциональному аналитико-технологическому оборудованию на основе наноразмерного ионного пучка;

3) инструкцию по эксплуатации аппаратно-программного комплекса удаленного доступа;

4) отчет о проведении опытной эксплуатации АПК совместно с многофункциональным аналитико-технологическим комплексом на основе наноразмерного ионного пучка;

5) техническую документацию на мультимедийный учебно-научный комплекс - симулятор аналитико-технологического оборудования, включая методическое обеспечение для эксплуатации комплекса;

6) методические указания по проведению лабораторных исследований в режиме удаленного доступа на многофункциональном аналитико-технологическом комплексе на основе наноразмерного ионного пучка.

Результаты по созданию системы удаленного доступа студентов, аспирантов, преподавателей, исследователей и разработчиков к многофункциональному аналитико-технологическому комплексу на основе наноразмерного ионного пучка предназначены для:

- обеспечения процесса подготовки, переподготовки и повышения квалификации кадров в интересах наноиндустрии;

- проведения научных исследований и разработок с использованием сверхпрецизионных наноразмерных методов обработки и синтеза материалов микро и наносистем;

- создания баз данных и информационной среды для оптимального эффективного использования дорогостоящего уникального аналитико-технологического оборудования в научно-производственной и образовательной сфере наноиндустрии;

- технологического комплекса на основе наноразмерного ионного пучка для решения задач в сфере наноиндустрии.

Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Санкт-Петербургский государственный электротехнический университет «ЛЭТИ» им. В.И.Ульянова (Ленина)