Лучинин В.В. Физика и технология микро

Подождите немного. Документ загружается.

190

Наряду с этим при обеспечении режима удаленного доступа к ав-

томатизированному оборудованию возникает возможность оперативно

и дистанционно осуществлять его профилактику и настройку, сокра-

щая временные и экономические затраты на обслуживание.

В случае эксплуатации оборудования повышенной опасности, в

частности, при наличии источников вредных воздействий на оператора

(излучения, химические среды), система удаленного доступа чрезвы-

чайно эффективна, особенно в условиях образовательного процесса.

Управление компонентами многофункционального аналитико-тех-

нологического комплекса Helios NanoLab 400 осуществляется оператором

с помощью компьютера и управляющей панели, отображающейся на эк-

ране дисплея. Важной особенностью этой панели является сложный ин-

терфейс, инструменты которого меняются в зависимости от используе-

мых модулей комплекса и режима их работы. Учитывая чрезвычайно

высокую стоимость комплекса и его «эксплуатационного» времени для

подготовки операторов, работающих в режиме удаленного доступа, был

разработан мультимедийный симулятор – тренажер оператора.

Этот тренажер представляет собой программную оболочку, воспро-

изводящую в автономном режиме панель управления многофункциональ-

ным аналитико-технологическим комплексом HELIOS NANOLAB 400 с

визуализацией результатов обработки исследуемого образца. Тренажер

реализован на базе программной среды LabView, имеющей развитые

визуальные средства и позволяющей реализовывать необходимые ма-

тематические модели для управления и обработки данных.

Тренажер использует архив фотоматериалов, отображающих дина-

мику технологических и диагностических процессов в Helios NanoLab

(рис. 4). Это позволяет имитировать работу реальной установки. Слож-

ный многооконный, многофункциональный интерфейс тренажера полно-

стью соответствует интерфейсу панели управления аналитико-технологи-

ческим комплексом Helios NanoLab. Навыки управления, приобретаемые

оператором, переносятся на реальную установку без дополнительных за-

трат времени на освоение. Действия оператора (при необходимости) мо-

гут записываться и служить материалом для корректировки обучения.

191

Рис. 4. Вид панели управления и рабочих окон тренажера

Созданный тренажер эффективен и существенно экономит время

и расходные материалы, кроме того, обучение на нем снижает вероят-

ность неправильных действий в реальных условиях. Он является необ-

ходимым компонентом при внедрении методики удаленного доступа к

сложному дорогостоящему оборудованию, а также может быть ис-

пользован на подготовительном этапе дистанционного повышения ква-

лификации, переподготовки кадров и организации исследований в ре-

жиме сетевого коллективного доступа.

Для методического обеспечения аналитико-технологического комп-

лекса Helios NanoLab 400 были разработаны методические указания по

проведению лабораторных исследований в режиме удаленного доступа

с использованием четырех наиболее востребованных методик препа-

рирования и анализа с нанометровым разрешением микрообъектов раз-

личной физической природы [2].

192

Базовый набор лабораторных исследований включает:

– реализацию процессов создания поперечных сечений образцов

методом остросфокусированного наноразмерного ионного пучка;

– анализ поперечных сечений микрообъектов методом высоко-

разрешающей растровой электронной микроскопии;

– рентгеноспектральный микроанализ поперечных сечений гете-

рогенных микрообъектов, сформированных остросфокусированным ион-

ным пучком;

– 3D-реконструкцию микрообъектов на основе метода послойно-

го наноразмерного ионного препарирования.

Перечисленный комплекс исследований фактически представляет

собой стандартный набор процедур и операций, наиболее часто исполь-

зуемых при анализе гомогенных и гетерогенных микрообъектов неорга-

нической природы с нанометровым пространственным разрешением,

реализуемых с использованием аналитико-технологических комплексов

на базе электронного и ионного пучков. Представленная совокупность

базовых методик исследований может быть реализована как при непо-

средственной работе на комплексе, так и в режиме удаленного доступа.

Для обеспечения эффективного использования системы сетевого

удаленного доступа к многофункциональному аналитико-технологиче-

скому комплексу потенциальными пользователями услуг нами были

разработаны:

– техническая документация на аппаратно-программный комп-

лекс, обеспечивающий удаленный доступ к многофункциональному

аналитико-технологическому оборудованию на основе наноразмерных

электронного и ионного пучков;

– инструкция по эксплуатации аппаратно-программного ком-

плекса удаленного доступа;

– техническая документация на мультимедийный учебно-науч-

ный комплекс – симулятор аналитико-технологического оборудования,

включая методическое обеспечение для его эксплуатации;

– методические указания по проведению лабораторных исследо-

ваний в режиме удаленного доступа на многофункциональном анали-

тико-технологическом комплексе на основе наноразмерных электрон-

ного и ионного пучков;

193

– мультимедийный учебно-научный комплекс – симулятор ана-

литико-технологического оборудования;

– учебный видеоролик по интерфейсу мультимедийного учебно-

научного комплекса – симулятора аналитико-технологического обору-

дования.

Удаленный доступ к многофункциональному аналитико-техноло-

гическому комплексу Helios NanoLab 400 был обеспечен в режиме он-

лайнового доступа к графической панели компьютера, управляющего ра-

нее указанными технологическими и диагностическими процедурами.

Предполагается, что следующим этапом работы станет испытание

комплекса и внедрение его в систему научно-образовательных центров

Национальной нанотехнологической сети для обеспечения процессов:

– повышения квалификации профессорско-преподавательского

состава [3] по направлениям «Нанотехнологии и нанодиагностика»,

«Нано- и микросистемная техника»;

– профессионально ориентированной переподготовки кадров в

рамках образовательного обеспечения проектов, реализуемых корпо-

рацией «РОСНАНО».

Заключение

Динамика развития профессионально ориентированного образо-

вания и директивные требования по увеличению лабораторно-прак-

тической и интерактивной составляющей образовательного процесса

определяют необходимость эффективного формирования знаний-уме-

ний при подготовке кадров для наноиндустрии через использование

специализированных малобюджетных учебно-научных лабораторий и

внедрение сетевых технологий удаленного доступа к сложному доро-

гостоящему оборудованию для обеспечения требуемого уровня нацио-

нальной технологической культуры.

Внедрение сетевых информационных технологий для обеспече-

ния удаленного доступа к уникальному дорогостоящему оборудова-

нию особенно актуально для России в связи с необходимостью обеспе-

чения академической мобильности на большой территории при мини-

мизации временных и экономических затрат.

194

Авторы выражают благодарность директору ЗАО «Системы для

микроскопии» Шкловеру В. Я. и сотрудникам СПбГЭТУ «ЛЭТИ»:

Александровой О. А., Голоудиной С. И., Грачевой И. Е., Зиминой Т. М.,

Кузнецовой М. А., Максимову А. И., Мошникову В. А., Пасюте В. А.,

Перепеловскому В. В., Романову А. А., Сазанову А. П., Севостьяно-

ву Е. Н., Соловьеву А. В., Трушляковой В. В. за участие в реализации

аппаратно-методической части настоящей работы.

Работа выполнена в рамках ФЦП «Развитие инфраструктуры

наноиндустрии в Российской Федерации на 2008–2011 годы» по гос-

контракту №16.647.12.2021 от 25.11.2010 «Создание функционирую-

щего в режиме удаленного доступа интерактивного учебно-научного

комплекса для выполнения работ по сверхпрецизионному наноразмерно-

му травлению, нанесению и модифицированию материалов с использо-

ванием остросфокусированных ионных пучков и виртуальных симуля-

торов указанных процессов».

Список литературы

1. Афанасьев А. В., Лучинин В. В. Учебно-лабораторный ком-

плекс для нанотехнологической образовательной сети // Наноиндуст-

рия. 2010. № 3(21). С. 38–41.

2. Кузнецова М. А., Лучинин В. В., Савенко А. Ю. Физико-

технологические основы применения наноразмерной ионно-лучевой

технологии при создании микро- и наносистемной техники // Нано- и

микросистемная техника. 2009. № 8. С. 24–32.

3. Профессионально-ориентированное кадровое обеспечение на-

ноиндустрии / А. С. Иванов, А. В. Корляков, В. В. Лучинин, Ю. М. Таи-

ров // Наноиндустрия. 2009. № 4. С. 76–81.

195

В. А. Мошников, Н. В. Пермяков

ИНФОРМАЦИОННОЕ ПРЕДСТАВИТЕЛЬСТВО

КАФЕДРЫ МИКРО- И НАНОЭЛЕКТРОНИКИ

В ИНТЕРНЕТ-ПРОСТРАНСТВЕ

Знаменательным событием в информационном представительст-

ве кафедры микро- и наноэлектроники в интернет-пространстве стало

появление в 2007 г. в социальной сети «В контакте» группы «Моло-

дежная школа». Сначала она была нужна как площадка для общения и

обмена впечатлениями о молодежных научных школах. Постепенно

росло количество участников, копились фотографии, которыми хоте-

лось поделиться. Интересы группы развивались, и сейчас она называ-

ется «Молодежная школа СПбГЭТУ „ЛЭТИ“ и Союз выпускников ка-

федры микро- и наноэлектроники (кафедры ДП)».

Сегодня группа насчитывает уже более 1500 человек, в основном –

выпускников кафедры или лиц, тесно с ней связанных.

Значительное место в работе группы занимает коллекция фото-

альбомов и раздел «Обсуждения». На данный момент выложено 8795

фотографий в 141 альбоме, из которых 3533 фотографии располагают-

ся в альбомах, представляющих выпуски разных лет.

Фоторепортажи о молодежных научных школах и многочислен-

ные комментарии участников приведены в соответствующих альбомах.

В качестве докладчиков перед нашей молодежью неоднократно высту-

пали ведущие специалисты не только СПбГЭТУ «ЛЭТИ», но и других

вузов и академических организаций Санкт-Петербурга и России. В по-

следние годы в работе наших молодежных научных школ участвовали

ученые из Белоруссии и Франции. Состав участников «Молодежек» и

тезисы докладов (начиная с 2009 г.) выставлены на сайте открытого

доступа «Конференции России» (http://www.ruconf.ru/conf_results/). Для

информационной поддержки новых молодежных научных школ и сбо-

ра тезисов докладов оргкомитет использует также платформу сайта

http://www.agora.guru.ru.

Круг вопросов, охватываемый сейчас группой «Молодежная школа

… и Союз выпускников кафедры...», значительно шире. Каждый вы-

пуск кафедры представлен своим фотоальбомом.

196

Есть и альбомы имеющие общее значение для всех выпусков: «Ис-

тория кафедры», «Кафедральная книжная полка», «Кафедра сегодня»,

«Выпускники аспирантуры кафедры», «Диссертационный совет» и др.

Некоторые альбомы посвящены важным событиям (например, 125-ле-

тию ЛЭТИ, конференциям в других организациях, городах и странах).

Особо следует отметить появление персональных альбомов, посвящен-

ных ведущим сотрудникам кафедры (фотоальбомы: «Г. Н. Виолина»,

«В. В. Лучинин», «А. Н. Пихтин», «А. В. Соломонов» и др.).

Для удобства поиска составлен «путеводитель» по фотоальбо-

мам, фрагмент которого представлен на рис. 1.

Рис. 1. Фрагмент путеводителя по фотоальбомам

В 2011 г. ежегодная Молодежная научная школа проводится в 14-й

раз. Роль наших «Молодежек» в повышении качества подготовки ба-

калавров, магистров и специалистов неоднократно обсуждалась на на-

учно-методических конференциях разного уровня, включая Междуна-

родную конференцию «Современные технологии обучения». Уникаль-

197

ный результат «Молодежек» – высокий процент их участников, попол-

нивших ряды аспирантов и молодых ученых (более 70 % студентов–

участников первых молодежных школ стали кандидатами наук.) Мы свя-

зываем этот эффект с процессами самоорганизации студенческой интел-

лектуальной «элиты», происходившими в условиях выездных молодеж-

ных школ. Некоторые фотографии последних лет представлены ниже.

198

Важным разделом нашего интернет-ресурса является раздел ви-

део. В настоящее время в нем представлены 44 записи. Тематика этого

раздела включает лекции и видеофильмы по различным направлениям

современной физики (неравновесная термодинамика, фракталы, кол-

лоидные растворы, квантовая телепортация). Большой интерес вызы-

вают любительские фильмы, возвращающие зрителя в прошлое. На-

пример, в фильме о защите кандидатской диссертации Марио Петко-

вым (май 1976 г.) можно увидеть таких значимых для истории кафедры

личностей, как профессора В. В. Пасынков, Б. Ф. Ормонт и А. Г. Грам-

маков, доценты И. Г. Пичугин, В. С. Сорокин, В. Б. Шамрай и др.

У студентов младших курсов и абитуриентов особой популярностью

пользуются видеозаписи лекций профессоров кафедры Ю. М. Таирова

и В. В. Лучинина перед молодежной аудиторией.

Особо следует отметить такой раздел как «Обсуждения». В на-

стоящее время там 77 тем. Последние обновления приведены на рис. 2.

Рис. 2. Список тем с последними обновлениями

199

В темах помещается информация о новостях науки и техники, а

также обсуждаются наиболее актуальные проблемы, затрагивающие

участников группы.

Ежедневно группу посещает более 50 человек. В некоторые дни

количество посещений превышает 100. На рис. 3 приведена диаграмма

посещений с марта по август 2011 года.

Рис. 3. Статистика посещений группы

Таким образом данная группа позволяет заглянуть в прошлое и на-

стоящее кафедры глазами участников событий, а также ознакомиться с

учебными материалами и темами обсуждений. Заинтересовавшиеся чита-

тели, которые еще не вступили в нашу группу, могут самостоятельно

просмотреть ее содержание по адресу http://vkontakte.ru/club21476. Груп-

па открытая, добро пожаловать! Ждем ваших предложений, комментари-

ев к фотоальбомам и дополнений ко всем разделам. Кроме сайта данной

группы, в настоящее время обновляется официальный сайт СПбГЭТУ

«ЛЭТИ», в котором наша кафедра отражена по адресу. http://www.eltech.ru/

ru/fakultety/fakultet-elektroniki/sostav-fakulteta/kafedra-mikroelektroniki.

Лучинин В.В. Физика и технология микро - и наносистем

Подождите немного. Документ загружается.