Главная arrow О компании arrow Фрагмент книги "ЛОМО: сквозь призму времени"

«ЛОМО: сквозь призму времени», фрагмент. Спектральные приборы.

Предлагаем Вашему вниманию фрагмент книги «ОАО ЛОМО: сквозь призму времени», изданной издетальством «ЛИК» к 40-летию ЛОМО.

Спектральные приборы

Спектральное приборостроение — традиционное направление деятельности, что закономерно, поскольку спектральный анализ — это еще одно очень важное применение оптики. С помощью оптических свойств вещества можно определить его химический состав. На ГОМЗе это направление начало развиваться вскоре после Великой Отечественной, с 1945 г., в тесном сотрудничестве с ГОИ им. С.И. Вави­лова. В те годы на заводе еще не было специалистов, знакомых с особенностями технологии сборки и юстировки спектральных приборов, поэтому приходилось в процессе освоения новой техники форми­ровать кадры, которые в дальнейшем внесли огромный вклад в развитие спектрального производства.

Организацией производства спектральной аппаратуры руководил И.А. Шошин, непосредственное участие в этих работах принимали С.А. Хршановский, П.Д. Рудаков, Е.И. Воронцов, Н.Я. Крупп. В октябре 1947 г. было создано конструкторское бюро спектральных приборов во главе с С.А. Хршановским. С этого времени на заводе начались и самостоятельные разработки спектральных приборов по нескольким на­правлениям: спектрографы, монохроматоры, микрофотометры, спектрофотометры.

Одним из первых отечественных спектральных приборов, сконструированных на ГОМЗе, стал монохроматор УМ-1. В создании монохроматора принимали участие инженеры Н.С. Москалева, О.И. Гурченкова, М.В. Лобачев, Л.Н. Соломатов и П.М. Кудинов. Крупнейший советский специалист в области физического приборостроения В.К. Прокофьев дал такой отзыв новому прибору: «Монохроматор отли­чается хорошим качеством изображения, хорошо выполнен и имеет прекрасный вид».

К 1950 г. общее количество спектральных приборов, выпущенных предприятием, составило около 3 тыс. штук. За успешное освоение производства и обеспечение необходимой аппаратурой лабораторий промышленных предприятий, научных и учебных заведений коллектив работников ГОМЗа — И.А. Шо­шин, А.В. Сафонов, В.А. Бургов, С.П. Иванов были удостоены Государственной премии.

В 1950 г. начальником КБ спектральных приборов стал А.Я. Хашафян, а начальником оптической лаборатории — Н.С. Москалева. С этого времени спектральное приборостроение занимает значительную часть в общем объеме выпускаемых заводом изделий, а спектральные приборы производства ГОМЗа ста­ли широко использоваться в народном хозяйстве страны. Были разработаны первые автоматизирован­ные спектрофотометры для широкой области спектра. Серьезным шагом вперед стала работа над созда­нием приборов для оснащения Московского университета в 1950-1952 гг. В рамках заказа необходимо было изготовить 49 наименований спектральных приборов. Они отличались от уже существующих при­боров тем, что должны были «видеть» спектры от вакуумного ультрафиолета до далекой инфракрасной области. Эта работа помимо расширения КБ потребовала освоения совершенно новых для завода техно­логий: таких, как производство болометров — источников излучения для инфракрасной области спектра, технология выращивания и обработки оптических кристаллов, а также технология изготовления диф­ракционных решеток. Для решения новых задач были созданы специализированные лаборатории и группы специалистов.

В том же 1950 г. под руководством Д.П. Чехматаева была организована группа, в задачу которой входило создание на предприятии лаборатории по изготовлению дифракционных решеток и оснаще­ние ее необходимым оборудованием. (Ранее дифракционные решетки изготавливались в ГОИ.) Специа­листы ГОМЗа, изучив образец делительной машины, создали на его основе шесть уникальных делитель­ных машин, ставших основой для производственной базы изготовления дифракционных решеток. Причем они отличались тем, что были двухвинтовыми, а не одновинтовыми, как в ГОИ. Один винт предназначал­ся для транспортной, грубой подачи, а второй — непосредственно делительной. Вариант ГОМЗа гаранти­ровал наибольшую точность и наибольшую производительность при производстве дифракционных решеток.

Созданная в те годы лаборатория дифракционных решеток долгие годы входила в состав КБ спект­ральных приборов. Рассказывает М.Н. Сокольский:

В мире насчитываются всего несколько предприятий, способных изготавливать дифракцион­ные решетки. ЛОМО — одно из них. Мы изготавливаем как нарезные, так и голограммные решетки с числом штрихов до 36ОО на 1 мм. Безусловно, высший класс — это вогнутые решетки с криволиней­ными штрихами и переменным шагом между штрихами. Это позволило впоследствии создать компактные высококачественные приборы, такие, например, как СФ-256 , где применяется решетка с числом штрихов 600 на 1 мм, ДФС-51 — с решеткой, имеющей 2400 штрихов на 1 мм. Применение торического зеркала и вогнутой неклассической решетки в приборе Спектран позволили получить прекрасный компактный прибор.

В 50-60-е ЛОМО освоило выпуск целого ряда спектральных приборов для нужд металлургии. Были разработаны первые многоканальные фотоэлектрические установки. Успеху в этой области способство­вали несколько поколений конструкторов и организаторов производства: И.А. Шошин, А.Я. Хашафян, Н.С. Москалева, И.И. Трилесник, М.Г. Фридман, С.В. Подмошенская, Т.К. Фальк, С.А. Орлова, З.М. Бельчиков. Первые многоканальные фотоэлектрические установки были смонтированы в головных научно-исследовательских институтах металлургической промышленности, в том числе в ЦНИИЧМе, ВИАМе, ЦНИИТМАШе, ВИМСе. На этих установках были проведены испытания и отработаны методики анализов металлов и сплавов.

С 1966 г. и в течение почти 20 лет СКВ спектральных приборов возглавлял Е.И. Лебедев. Развитие шло по всем основным направлениям. Характерно было тесное взаимодействие разработчиков прибо­ров со специалистами выпускающих цехов: технологами, сборщиками, механиками, электриками.

Сборка и наладка спектральных приборов требует глубоких знаний, умения и преданности избранной специальности. Эти качества приобретались по мере накопления опыта по изготовлению приборов, появлялись высококлассные мастера, которые числились просто рабочими, но на практике были настоящими соавторами конструкторов. У них были талант, призвание, потому что работа оптика сродни искусству, где требуется особое «чутье». Высокое качество изделий, выходящих с предприятия, в значительной мере определялось уровнем квалификации сборщиков. Их труд получал высокую прави­тельственную оценку. Так, в 1978 г. бригадиру сборщиков спектрофотометра СФ-26 П.И. Чернышеву была присуждена Государственная премия СССР.

Но и на других участках работали не менее увлеченные люди. Они были влюблены в оптику, в свои приборы и «вылизывали» их так, что дополнительный контроль становился ненужным.

На 70-80-е пришелся основной расцвет спектрального приборостроения, причем не только в на­шей стране, но и за рубежом. Персонал СКВ спектральных приборов насчитывал в те годы 200 человек. Спектральные приборы требовались во всех отраслях науки и техники — от исследований космоса до исследования клеток живых организмов. ЛОМО стало крупнейшим монополистом в области создания спектральной техники во всей стране. Практически в СССР не было крупных предприятий, не использу­ющих квантометры, монохроматоры или спектрофотометры производства ЛОМО. Спектральная техни­ка ЛОМО стала одним из важных факторов, обеспечивавших высокий научно-технический уровень раз­вития советской промышленности в целом.

В начале 80-х гг. на ЛОМО начались работы по созданию первых спектральных приборов, управля­емых с помощью компьютеров. Это новое направление требовало от специалистов КБ особых знаний, и многие из них прошли обучение по программированию, что позволило создать новое поколение приборов: спектрофотометр СФ-39, спектральные вычислительные комплексы КСВУ на основе монохроматоров, фотоэлектрические системы МФС-7, МФС-8, ДФС-51. Несколько позднее были разработаны автоматизированные спектрофотометры СФ-56 и ИКС-40. Большинство этих приборов находятся в производстве до настоящего времени, правда, модернизацию претерпели входящие в них средства вычислительной техники.

Ввиду общего спада производства в стране дорогостоящая спектральная техника в середине 90-х гг. оказалась маловостребованной. Так как стоимость прибора достаточно высока — от 1,5 до 20 тыс. долла­ров США, заказать такой прибор могли только предприятия, уже определившие свои позиции и уверенно чувствующие себя на рынке, попросту говоря — платежеспособные. Объем продаж спектральных прибо­ров начал постепенно падать, а направление стало считаться неперспективным. Разработки новых приборов были приостановлены. Объемы серийно выпускаемых приборов уменьшались с каждым го­дом. СКБ спектральной техники оказалось в очень сложной ситуации. Специалисты, которые могли най­ти применение в других областях бизнеса, стали уходить с ЛОМО. СКБ покинули электронщики и программисты, сумевшие в рыночных условиях найти себе другую работу. С их уходом стало понятно, что развивать на фирме собственные направления по электронике нецелесообразно.

Наступил такой невеселый день, когда над оставшимися сотрудниками СКБ спектральной техники нависла угроза сокращения.

Лидером в спектральной технике стал «варяг», сотрудник Санкт-Петербургского университета А.И. Лопатин. Рассказывает Александр Иосифович:

С ЛОМО я сотрудничал много лет, поскольку моя работа в Университете была тесно связана со спектральной техникой. Когда стало ясно, что у направления спектрального приборостроения на ЛОМО появились серьезные проблемы, пришлось убеждать руководство фирмы, что ЛОМО не имеет права упускать свои позиции в этой области. У фирмы есть школа спектрального приборостроения, многолетний опыт работы в этой области, соответствующая производственная база. То есть име­ются реальные предпосылки для того, чтобы ЛОМО утвердилось в этом секторе рынка и продолжало работать в данном направлении.

К тому времени, к 1998 г., ЛОМО по объему продаж спектральной техники достигло критически низкого уровня: примерно 175 тыс. долларов США в год. Учитывая, что ЛОМО в валютном исчислении имеет многомиллионные обороты, это была капля в море. Действительно, вопрос стоял очень жестко: сохранять или не сохранять в своей номенклатуре трудоемкие спектральные приборы. Как бы ни дороги были исторические традиции, рынок учил относиться к тому, что делаешь, исключительно прагматиче­ски: выгодно или невыгодно это производить.

А.И. Лопатин и немногочисленные сотрудники бывшего СКБ спектральной техники просчитали возможность выхода на рынок со своими приборами. В те годы на российском рынке уже заявили о себе западные производители спектральной техники. Они открыли представительства в России и странах СНГ и начали активно продвигать свою продукцию. Кроме того, небольшие вновь создаваемые фирмы начали делать попытки создания спектральной техники. Таким образом, ситуация на рынке этих прибо­ров изменилась кардинально. Сам же рынок еще не сформировал запрос по данному направлению опти­ческого приборостроения, поскольку большинство крупных предприятий, нуждающихся в спектраль­ной технике, не достигли необходимого уровня финансовой стабильности.

В этих условиях ЛОМО получало несколько преимуществ. Первое: большинство отечественных предприятий, где уже имелись спектральные приборы ЛОМО, гораздо легче должны были пойти на кон­такт с петербургской фирмой, которая может отремонтировать старое оборудование и в перспективе поставить новое, чем с неизвестным поставщиком. Второе: мелкие фирмы, пытающиеся работать в этом секторе рынка, не имели ни опыта, ни достаточно мощной производственной базы для создания спект­ральных приборов и вынуждены были либо обращаться к ЛОМО за консультацией и помощью, либо частично размещать на фирме свои заказы по изготовлению оптических блоков. А приборы ЛОМО оста­вались одними из самых надежных среди профессиональных спектральных приборов высокого класса. Кроме того, и цена приборов ЛОМО была более приемлема для покупателей.

В настоящее время разработчики спектральной техники, возглавляемые А.И. Лопатиным, — это очень небольшой коллектив, создающий новые типы спектральных приборов. Характерно, что программное обе­спечение и электронные блоки ЛОМО заказывает на малых предприятиях. ЛОМО отказалось от самостоя­тельной разработки и изготовления, непрофильных для фирмы компонентов и сосредоточило основные усилия на элементах оптики и точной механики, сохранив за предприятием конечный выпуск изделий.

Одним из первых приборов, созданных на ЛОМО в период перестройки, стал анализатор «Спектран-119», разработанный совместно с Институтом зерна для определения качества зерна и продуктов его переработки. Специализированные анализаторы — это новое для ЛОМО направление. Сейчас «Спектран-119 » — один из наиболее популярных у заказчиков приборов.

В последние годы была проведена модернизация спектрофотометров СФ-56, ИКС-40. Выпуск этих приборов осуществляется с использованием покупных комплектующих (управляющих комплексов), разработанных и серийно поставляемых организациями-партнерами ЛОМО. Ведется модернизация квантометров МСФ-7, -8 и ДСФ-51.

Сегодня заметно оживление многих отраслей промышленности России. Одной из первых подни­мается металлургия, которая нуждается в приборах, позволяющих оценить качество выпускаемой про­дукции, количественно определить состав металлов и сплавов. У ЛОМО есть, что предложить своим дав­ним и новым партнерам, это, в частности, фотоэлектрические системы (квантометры) МСФ-8 и ДФС-51, предназначенные для количественного эмиссионного анализа металлов и сплавов.

В автомобилестроении, авиации и на железнодорожном транспорте должен найти применение квантометр МСФ-7, предназначенный для анализа содержания металлов в маслах, что необходимо при оценке износа двигателей.

ЛОМО серийно выпускает также однолучевой спектрометр СФ-56 УВИ и двух лучевой ИКС-40. Оба прибора работают с управлением от компьютера. В 2001 г. были разработаны и начали серийно выпус­каться двух лучевые спектрофотометры СФ-256 УВИ и СФ-256 БИК с различными спектрами диапазона. Эти при­боры могут работать совместно с компьютером. Они оснащены жидкокристаллическим дисплеем для работы в автономном режиме. Для расширения области их применения разработаны приставки автома­тической смены кювет, зеркального и диффузного отражения и кюветодержатель с термостатированием. Разработаны и проходят испытания опытные образцы малогабаритных однолучевых спектрофотомет­ров СФ-146, предназначенных для проведения рутинных анализов. Кроме того, разработаны и успешно прошли государственные испытания комплекты светофильтров КС-105, предназначенные для проверки спектрофотометров.

В настоящее время серийно выпускается монохроматор МДР-41. Этот довольно сложный и дорого­стоящий прибор — незаменимый спутник большинства научных исследований в современном мире. ЛОМО разработало несколько новых недорогих моделей — МДР-204 и МДР-206 . По своим характеристикам они аналогичны приборам МФР-23 и МДР-12, которые выпускались на ЛОМО в течение долгих лет, однако имеют небольшие габариты и возможность автоматической установки длины волны. Новые монохроматоры могут использоваться совместно с компьютером. Механизм сканирования в этих монохроматорах позволяет максимально использовать рабочий диапазон всех применяемых ныне дифракционных реше­ток. В них применен встроенный контроллер с электронной индикацией длины волны и кнопочным управлением. На основе монохроматоров МДР-204 и МДР-206 с использованием комплектов спектроско­пических инструментов, включающих источники и приемники излучения, конденсор и пр., могут быть сформированы многоцелевые исследовательские комплексы.

Разработанные приборы должны вызвать интерес на внешнем рынке, поскольку по техническим характеристикам они не уступают зарубежным аналогам. Цена лучших западных образцов значительно превышает ту, что предлагает своим покупателям ЛОМО.

Таким образом, в сложных условиях выхода и позиционирования на рынке ЛОМО сумело сохра­нить одно из своих давних, традиционных и любимых направлений.

 

 
© ООО «ЛОМО ФОТОНИКА», 2007г.
194044, Санкт-Петербург, ул.Чугунная д.20
Тел/факс +7 (812) 324 84 88, Тел.: +7 (812) 292 59 83
E-mail: sale@lomophotonica.ru