ATREX.RU
Пресс релизы коммерческих компаний и общественных организаций

» Архив пресс-релизов

» Авторам от редакции

» Добавить пресс-релиз

IT технологии «

Антивирусы «

Промышленность и производство «

Банки «

Культура, искусство «

Образование, учеба «

Природа, окружающая среда «

Наука «

Медицина «

Фармацевтика «

Спорт «

Реклама, PR «

Договора, соглашения «

Логистика, транспорт «

Благотворительность «

Скидки «

Прочие события «

Другие статьи «

Комментарии специалистов «

Недвижимость «

Аналитика «

Самое-самое //

Пресс-релизы //

» Добавить пресс-релиз

Ученые Пермского Политеха повысили стабильность и качество производства оптоволокна

Ученые Пермского Политеха разработали модель, которая обеспечивает постоянный контроль параметров и на 10% снижает нарушения в процессе в процессе производства оптоволокна.
Волоконная оптика – это одна из перспективных и быстроразвивающихся наукоемких отраслей промышленности. Кварцевые волокна, передающие световые сигналы на большие расстояния, активно применяются в сферах коммуникации, навигации, медицины и приборостроения. Но их изготовление – очень сложный и дорогостоящий процесс. Особенно это касается нового типа оптоволокна, сердцевина которых окружена множеством воздушных отверстий. Такие дырчатые микроструктуры расширяют и улучшают функциональные возможности оптических технологий. Их основу составляют капилляры, полученные путем вытягивания из кварцевых заготовок. При этом для получения качественного продукта важно сохранить все геометрические пропорции и формы волокна, чтобы не допустить дефектов. Ученые Пермского Политеха разработали модель, которая обеспечивает постоянный контроль параметров и на 10% снижает нарушения в процессе вытяжки капилляров. Подход повышает качество и стабильность изготовления оптоволокна.

Статья с результатами опубликована в журнале «Computation», 2024 год. Работа выполнена в рамках Государственного задания №124020600009-2.

Микроструктурированные волокна все чаще находят свое применение в отрасли оптической телекоммуникации, метрологии, сенсорике, волоконных лазерных системах и биомедицине. Их производство очень трудоемко, оно заключается в вытягивании капилляров (труб) с помощью специального оборудования из расплава кварцевой заготовки.

Основные оптические и механические характеристики кварцевых волокон зависят от множества факторов. Критически важными считаются соотношение скоростей вытягивания волокна и подачи заготовки, а также параметры печи (распределение температуры), обеспечивающей плавление кварца. Необходимо контролировать форму вытянутых капилляров, так как отклонение от геометрических характеристик приведет к браку изделия. На это влияет скорость вытяжки, давление внутри трубы, температура печи и расплава кварца.

Существующая сейчас система управления вытяжкой не позволяет осуществлять эффективный контроль и управление процессом производства волокна. Ученые Пермского Политеха предложили новый подход, при котором измерения отклонений радиуса вытягиваемой трубы производятся сразу в нескольких точках по всей длине капилляра. Разработанная модель учитывает все виды теплообмена с окружающей средой, влияние сил инерции, контролирует скорость расплава, температуру капилляра, внешний и внутренний радиус. Она позволяет получить более полную информацию о всех возмущениях системы и своевременно их устранить. Это стало возможным благодаря разработанной системе оптимального управления производством.

– В процессе вытяжки геометрические размеры кварца претерпевают многократные изменения, также меняются скоростные и температурные режимы. Все это требует высокоточной настройки и выверенного программного сопровождения. Иногда необходимо быстро и правильно внести корректировки в систему. Например, если заготовка содержит дефект в виде воздушного пузыря в кварце или нарушена ее геометрия. Тогда важно стабилизировать форму вытягиваемой трубы, то есть избавиться от дефектов готового волокна, – объясняет доцент кафедры «Прикладная математика» ПНИПУ, кандидат физико-математических наук Дарья Владимирова.

Политехники проводили расчеты для величины дефекта заготовки до 5%, так как бо́льшие значения являются для производства критическим. Моделирование процесса вытяжки показало, что корректировка скорости вытягивания позволяет трансформировать поверхностные нарушения. Так, дефект в 7% на заготовке ученые снизили до 1,5% на готовом продукте.

Исследователи отмечают, что в результате выполнения работы получен закон изменения во времени скорости вытяжки, следуя которому удается существенно уменьшить или полностью устранить обнаруженные дефекты заготовки.

Модель ученых Пермского Политеха отличается возможность контроля и оперативного устранения геометрических дефектов на капилляре. Отклонения внешнего радиуса даже в 15% можно уменьшить до 4-5%, управляя лишь скоростью вытяжки капилляра. Разработанный подход способствует стабильному и качественному производству оптического волокна.

Контактное лицо: Пермский Политех (написать письмо автору)
Компания: ПНИПУ (все новости этой организации)
Добавлен: 04:31, 21.07.2024
Количество просмотров: 119
Страна: Россия

В ТГУ налаживают акустический контроль имплантата, ТГУ, 22:54, 30.06.2026, Россия	152
Учёные Тольяттинского госуниверситета нашли способ проверять качество магниевых имплантатов по звуку, который металл издаёт при сжатии.

Содержат миллиарды тонн драгоценных металлов: ученый Пермского Политеха поделился самыми интересными фактами про астероиды, ПНИПУ, 22:50, 30.06.2026, Россия

30 июня отмечается Международный день астероидов. Ученый Пермского Политеха рассказал, правда ли, что именно они доставили на молодую Землю воду и органические элементы, сколько в них содержится драгоценных металлов, какого максимального размера достигают и откуда вокруг них «пылевые гейзеры».

Учёные Тольятти и Минска будут вместе создавать материалы и технологии, ИТГУ, 07:44, 29.06.2026, Россия	111
Тольяттинский государственный университет и Институт прикладной физики Национальной академии наук Беларуси заключили соглашение о сотрудничестве.

Можно даже детям до года: ученая Пермского Политеха назвала топ-7 самых полезных видов рыб для нашего здоровья, ПНИПУ, 07:36, 29.06.2026, Россия

27 июня отмечается Всемирный день рыболовства – промысла, который обеспечивает нас одним из самых ценных продуктов в рационе. Ученая Пермского Политеха рассказала, от чего зависит цвет мяса рыбы, как скумбрия укрепляет сосуды, может ли сельдь повысить уровень счастья, какая рыба полезна для зрения и кому стоит ограничить потребление некоторых видов.

Ученые ПНИПУ впервые в России создали рецептуры безглютенового хлеба с самым высоким содержанием белка, ПНИПУ, 07:23, 29.06.2026, Россия

Проблема непереносимости глютена затрагивает до 150 миллионов человек, и решение — его полное исключение. Но безглютеновый хлеб лишен белка и клетчатки, а зарубежные рецептуры неприменимы к российскому сырью. Ученые ПНИПУ впервые создали смеси, в которых белка и жиров в 2-3 раза больше, а углеводов — на 30-50% меньше.

Ученые Пермского Политеха разработали и испытали новые носители для очистки сточных вод, изготовленные из вторичных ресурсов, ПНИПУ, 07:20, 29.06.2026, Россия

Ученые Пермского Политеха разработали новые носители для активного ила, изготовленные из остатков нефтесодержащих отходов и пластика. Они удаляют нефтепродукты на 6–22 % эффективнее аналогов, а внедрение разработки на одном предприятии позволит снизить экологический ущерб более чем на 1,5 миллионов рублей.

Ученый ПНИПУ рассказал о приближающемся июньском звездопаде, ПНИПУ, 06:56, 29.06.2026, Россия

В ночь с 27 на 28 июня люди увидят Июньские Боотиды. Метеоры этого потока втрое медленнее Персеид и оставляют на небе яркие оранжево-желтые линии. Ученый ПНИПУ рассказал, почему гравитация Юпитера «сбивает» комету-прародительницу с курса, как астрономы научились прогнозировать звездопад и как увидеть максимум падающих звезд.

В Алтайском ГАУ состоялся круглый стол, посвященный Дню изобретателя и рационализатора, ФГБОУ ВО "Алтайский государственный аграрный университет", 06:55, 29.06.2026, Россия	35
24 июня в «FoodNet-студии» Алтайского ГАУ прошел круглый стол «День изобретателя и рационализатора в истории Алтайского государственного аграрного университета»

Ягодное лукошко: ученая Пермского Политеха рассказала о правилах сбора ягод в лесу, ПНИПУ, 01:38, 29.06.2026, Россия

Из-за раннего тепла в некоторых частях России сезон сбора диких ягод ожидается раньше обычного, и скоро люди встретят землянику, чернику и другие лесные дары. Ученая ПНИПУ объясняет, какие лесные дары можно собирать, где это категорически запрещено, как отличить опасные от безвредных и какие штрафы грозят нарушителям.

Магистрант Алтайского ГАУ победил во «Всероссийском инженерном конкурсе-2026», ФГБОУ ВО "Алтайский государственный аграрный университет", 01:25, 29.06.2026, Россия	27
В Москве назвали имена победителей и призеров «Всероссийского инженерного конкурса 2026».