ATREX.RU
Пресс релизы коммерческих компаний и общественных организаций

» Архив пресс-релизов

» Авторам от редакции

» Добавить пресс-релиз

1IT 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: 73
Страна: Россия

Ученый Пермского Политеха рассказал, почему чай матча может усугублять анемию и другие проблемы со здоровьем, ПНИПУ, 22:38, 08.09.2025, Россия

189

По данным исследований, чай матча считается фаворитом у людей, которые заботятся о своем здоровье: он является источником антиоксидантов и витаминов. Однако напиток может быть вреден: например, для тех, кто испытывает дефицит железа. Ученый Пермского Политеха рассказал о негативных последствиях злоупотребления.

Ученые Пермского Политеха рассказали, как боль в суставах связана с погодой, ПНИПУ, 22:32, 08.09.2025, Россия

186

По данным ВОЗ, каждый 10 россиянин страдает от проблем с суставами. Причем, многие испытывают обострение симптомов в холодную и дождливую погоду. Эксперты Пермского Политеха объяснили, почему это не миф, кто больше всего подвержен метеочувствительности, какой спорт поможет решить проблему и почему даже дети могут реагировать на магнитные бури.

Ученые Пермского Политеха рассказали, почему популярные сейчас кроксы могут быть опасны, ПНИПУ, 22:20, 08.09.2025, Россия

Кроксы стали универсальным атрибутом городской моды для всех возрастов. Однако за кажущейся безобидностью скрываются серьезные риски. Исследователи Пермского Политеха предупреждают: популярные сабо могут быть опасны для здоровья.

Ученые Пермского Политеха создали технологию для бесперебойной видеопередачи в условиях плохого интернета, ПНИПУ, 16:10, 05.09.2025, Россия

331

Ученые Пермского Политеха разработали новый метод передачи видео, который позволяет системам машинного зрения стабильно работать даже при прерывающемся и медленном интернет-соединении. Методика показала эффективность на 28–32% выше по сравнению с существующими решениями.

Ученая Пермского Политеха рассказала, насколько вероятно новое снижение ключевой ставки, ПНИПУ, 15:57, 05.09.2025, Россия

119

Центробанк может продолжить цикл смягчения денежно-кредитной политики. Ожидается, что на заседании 12 сентября ключевая ставка будет вновь снижена. Ученая Пермского Политеха рассказала, как это решение отразится на населении и бизнесе.

Чеснок на шее не поможет: ученый Пермского Политеха рассказал, почему дети постоянно болеют в садике, ПНИПУ, 15:42, 05.09.2025, Россия

С приходом осени родители отдают детей в садик. Но после нескольких болезней подряд кажется, что проще забрать его оттуда и сидеть дома. Ученый ПНИПУ рассказал, почему так делать нельзя, как подготовить иммунитет и психику ребенка к садику, почему нельзя специально заражать детей ветрянкой и чем опасен чеснок.

Ученые Пермского Политеха рассказали, что стоит за трендом «шрекинга» в отношениях, ПНИПУ, 22:42, 03.09.2025, Россия

199

Зумеры распространяют новый тренд под названием «шрекинг». Это социокультурный феномен, когда человек выбирает романтического партнера, которого он считает менее привлекательным по внешности или другим критериям. Ученые Пермского Политеха рассказали, почему это явление набирает популярность, и может осложнять семейные отношения.

Ученые Пермского Политеха на 100% очистили от токсичного азота сточные воды с помощью дрожжей, ПНИПУ, 22:38, 03.09.2025, Россия

200

Ученые Пермского Политеха разработали полностью безотходную технологию производства струвита, которая позволяет избавляться от его остатков с помощью дрожжей. Методика позволяет удалять 100% аммонийного азота и 96,7% фосфора, то есть сохранять воду абсолютно чистой.

Ученые Пермского Политеха рассказали, можно ли обращаться к ИИ за психологической помощью, ПНИПУ, 16:41, 02.09.2025, Россия

177

Сегодня все больше людей предпочитают делиться сокровенными переживаниями не с живым специалистом, а с ИИ. Особенно распространено такое явление среди молодежи, которая привыкла решать любые вопросы через технологии. Почему ИИ-психологи набирают популярность и насколько это безопасно – рассказали ученые ПНИПУ.

Пермские ученые провели испытания непредохранительных взрывчатых веществ в условиях пластов опасных по газу на калийных рудниках, ПНИПУ, 16:40, 02.09.2025, Россия

175

Сельское хозяйство зависит от минеральных удобрений из калийных солей. Однако их добыча опасна: 23,6% аварий в шахтах происходят из-за взрывов метана. Существующие предохранительные составы малоэффективны. Ученые ПНИПУ, УрО РАН и ВостНИИ провели испытания по возможности применения непредохранительных взрывчатых веществ.