Интерактивный комплекс "Исследование наноматериалов"

Создание интерактивного комплекса удаленного доступа для студентов и аспирантов
по исследованию наноматериалов на базе многофункционального оборудования

Комплекс включает следующие основные компоненты:

• Функционирующий в режиме удаленного доступа интерактивный учебно-научный комплекс на базе электронно-ионного сканирующего микроскопа и рентгеновского фотоэлектронного микрозонда для дистанционного обучения и проведения научных исследований в режиме реального времени студентами (бакалаврами, магистрами), аспирантами и разработчиками в области создания наноматериалов и исследования атомного строения и структуры поверхности.
• Сетевой мультимедийный учебно-научный комплекс содержит: интерактивные программные симуляторы наукоемкого оборудования и виртуальные лабораторные работы с реалистичным графическим 3D-представлением; методические материалы и электронные учебные пособия с блочно-модульным построение и тестированием.
• Информационная система включает базу данных экспериментальных результатов, позволяет осуществлять хранение, поиск, систематизацию, редактирование и пополнение экспериментальных данных.

Интерактивный комплекс "Исследование наноматериалов" реализован как многофункциональный веб-ресурс портального типа. Предлагаемые сервисы охватывают потребности как процесса активного дистанционного обучения, так и исследовательских работ, выполняемых с помощью универсальной системы удаленного доступа к различному географически распределенному наукоемкому оборудованию. Авторизация выполняется на главной странице, а выбор типа сервиса (Обучение, Исследования) — с помощью пунктов главного (горизонтального) меню. Работа комплекса рассчитана на различные категории пользователей: студенты, исследователи, преподаватели и т.д. http://nanoscience-edu.sfedu.ru

Образовательная концепция:

• от общего знакомства с оборудованием – к овладению пользовательскими навыками;
• от программного моделирования – к удаленному доступу к приборам;
• от дистанционного образования – к профессиональной работе в лаборатории.

Электронно-ионный сканирующий микроскоп Nova NanoLab 600 (FEI Company)

Позволяет исследовать структуру и элементный состав поверхности твердых тел с использованием методов растровой электронной и ионной микроскопии и рентгеновского электронно-зондового микроанализа, а также производить препарирование подложек методом фокусированных ионных пучков для исследования их внутренней структуры.

Электронная оптика:

• Катод высокого разрешения с полевой эмиссией.
• Максимальная разрешающая способность 1 нм.
• Максимальное поле зрения 3 мм.

Ионная оптика:

• Ионная колонна Magnum™ с галлиевым жидкометаллическим источником ионов.
• Разрешающая способность 7 нм.

Газово-инжекционные системы:

• Источник для осаждения вольфрама.
• Источник для осаждения углерода.
• Источник для селективного травления металлов в парах иода.
• Источник селективного травления полимерных материалов.

Рентгеновский фотоэлектронный микрозонд ESCALAB 250 (INTERTECH Corporation)

Позволяет проводить полный спектр РФЭС (XPS) исследований, с возможностью построения электронно-оптических изображений с выбранного участка без сканирования. Спектрометр обладает возможностью регистрации спектров ионного рассеяния, комплектуется модулями оже-спектроскопии, ультрафиолетовой фотоэлектронной спектроскопии, сканирующей электронной и оже-микроскопии. Сверхвысоковакуумный прибор позволять проводить качественный и количественный анализ слоев от 0.5 нм.

Спектрометр включает:

• Rowland монохроматор источник излучения, тороидальные кристаллы.
• Оборудование для микрофокусированного метода XPS (AlKa).
• Электронную пушку для формирования изображения и нейтрализации заряда.
• Источник нейтрализации низкоэнергетических ионов.
• Систему для профилирования по глубине, очистки поверхности образца и получения изображения ионного пучка, с регулируемым диаметром зонда от 30 до 150 мкм.
• Систему обзора. Микроскоп с зумом для контроля образца с CCD TV видеокамерой.
• Автоматический манипулятор с 4-мя степенями свободы.
• Многоканальный спектроскопический детектор Multichannel spectroscopic detector. Программируемая компьютером методика параллельного трансформирования XPS изображений.

Технологические возможности комплекса позволяют получать профиль концентраций наноматериалов – послойное исследование атомного строения вглубь от поверхности.

Программно-аппаратный комплекс представляет собой совокупность аппаратных и программных средств, созданных на основе современных информационно-коммуникационных технологий и программно-аппаратных решений, позволяет обеспечить новые технологии электронного обучения, дистанционную работы на уникальном оборудовании, проведение виртуальных лабораторных работ и научных исследований в интерактивном режиме, а также доступ к базам экспериментальных данных. Это создает возможность существенного расширения круга пользователей уникальным оборудованием, а также повышение квалификации сотрудников, работающих в области нанотехнологий.

Для обеспечения защищенного обмена трафиком между пользователями сети и сервером использован программный пакет ViPNet OFFICE (компании «ИнфоТеКС»), который реализует организацию закрытой виртуальной сети (внутри Интернет).

В ходе реализации Южным федеральным университетом проекта "Создание интерактивного комплекса удаленного доступа для студентов и аспирантов по исследованию наноматериалов на базе многофункционального оборудования, выявлен перечень организаций, выразивших заинтересованность в использовании разработанного интерактивного учебно-научного комплекса:

• Санкт-Петербургский государственный университет «ЛЭТИ» им. Ульянова (Ленина) (г. Санкт-Петербург);
• Национальный исследовательский университет МИЭТ (г. Москва);
• Национальный исследовательский ядерный университет «МИФИ» (г. Москва);
• Ростовский государственный университет путей сообщения;
•  ООО "Газ Металокомплект" (г. Таганрог);
•  ООО «Завод «Кристалл» (г. Таганрог);
•  ООО «АйПи-Проспект» (г. Таганрог);
•  ООО «Центр лазерных технологий» (г. Таганрог);
•  ООО «Центр нанотехнологий» (г. Таганрог).

Комплекс разработан при поддержке Министерства образования и науки РФ в рамках ФЦП «Развитие инфраструктуры наноиндустрии в Российской Федерации на 2008-2011 годы» (государственный контракт № 16.647.12.2035 от 16.07.2011 г. «Создание интерактивного комплекса удаленного доступа для студентов и аспирантов по исследованию наноматериалов на базе многофункционального оборудования»).

По всем вопросам использования комплекса обращаться по адресу:
пер. Некрасовский, д. 44, ГСП-17а, г. Таганрог, Ростовская обл., 347928, ФГАОУ ВПО «Южный федеральный университет», Научно-образовательный центр «Нанотехнологии»

Контакты:
Агеев Олег Алексеевич
тел. +7-8634-37-16-11
факс +7-8634-37-16-11
e-mail: ageev@fep.tti.sfedu.ru

Мазурицкий Михаил Израилевич
тел. +7-863-219-87-75
факс +7-863-297-51-20
e-mail: mazurmik@sfedu.ru

Электронный адрес комплекса: http://nanoscience-edu.sfedu.ru

ФГАОУ ВПО «Южный федеральный университет»