Своими глазами

Точность превыше всего

«Наука начинается там, где начинают измерять», — сказал некогда Дмитрий Менделеев. Эти слова стали девизом Всероссийского научно-исследовательского института физико-технических и радиотехнических измерений (ВНИИФТРИ). Здесь разработали и продолжают совершенствовать десятки эталонов и приборов для точнейшего измерения времени, частоты, больших длин, магнитных электрических и других величин, необходимых во всех сферах развития страны.

ФГУП «ВНИИФТРИ» был основан 18 февраля 1955 году на базе Центрального научно-исследовательского бюро единой службы времени, ЦНИИ радиоизмерений и ЦНИИ физико-технических измерений. Именно здесь в 1967 годы был впервые утвержден государственный первичный эталон времени, частоты и атомной шкалы времени. Уже в следующем десятилетии ФГУП «ВНИИФТРИ» был создан и аттестован качественно новый комплекс государственного эталона времени и частоты. Благодаря последующим доработкам, усовершенствованиям и последней модернизации в 2018 году, эталон сегодня соответствует лучшим эталонам передовых стран мира по точности

Эти разработки института позволили России сегодня войти в тройку лидеров среди наиболее развитых стран в сфере измерений частоты и времени. ФГУП «ВНИИФТРИ» является Главным метрологическим центром Государственной службы времени, частоты и параметров вращения Земли. Тут хранится Государственный первичный эталон единиц времени,частоты и национальной шкалы времени. В основу отечественного эталона легли созданные институтом сверхточные оптические атомные часы, которые работают на холодных атомах стронция. По точности атомные часы в сотню тысяч раз опережают кварцевые: их погрешность — секунда в несколько миллиардов лет.

«Сегодня ведущие страны в области развития цифровых технологий уделяют основное внимание развитию эталонов времени и частоты. Показатели российского эталона соответствуют лучшим мировым достижениям, мы обладаем одной из лучших национальных шкал времени в мире. В настоящее время мы находимся в тройке стран-лидеров в данной сфере. Эта база позволит успешно развивать цифровые технологии в нашей стране. Точность и скорость передачи больших объемов информации напрямую зависит от качества системы обеспечения единства измерений. Эти элементы цифровых технологий в разных областях включают в себя большие измерительные комплексы» — отметил генеральный директор ФГУП «ВНИИФТРИ» Сергей Донченко.

В институте был создан сверхминатюрный рубидиевый квантовый стандарт частоты. При размерах не больше спичечного коробка устройство ударопрочно и функционирует при больших ускорениях и нагрузках. Прибор создан с применением сложной элементной базы, а часть его деталей изготовлена на 3D-принтере. Технические характеристики прибора соответствуют зарубежным аналогам, благодаря чему рубидиевый стандарт будет пользоваться спросом не только на отечественных предприятиях, но и за рубежом.

«Разработка сверхминиатюрного квантового стандарта частоты на основе атомов рубидия является технологическим прорывом на отечественном рынке в области частотно-временных измерений. Эти технологии освоены в России впервые», — сообщил Генеральный директор ВНИИФТРИ Росстандарта Сергей Донченко.

Сейчас ФГУП «ВНИИФТРИ» продолжает совершенствовать оптические часы, чтобы повысить их точность еще на порядок. Внедрение будущих разработок даст серьезный толчок технологическому прогрессу: например, позволит в перспективе увеличить точность спутниковых систем навигации с нескольких метров до нескольких сантиметров.

«Помимо совершенствования самих оптических часов, сотрудниками института разрабатывается их компактная перевозимая модификация. Это устройство будет использоваться, в частности, на кафедрах и в лабораториях профильных высших учебных заведений, а также для повышения точности позиционирования навигационных систем, в телекоммуникациях, космической отрасли, в инфраструктуре беспилотного транспорта, и в других передовых сферах развития высоких технологий, — говорит Сергей Донченко, —

Создание мобильного оптического стандарта частоты является амбициозной задачей для всего мирового научного сообщества в этой сфере».

Другая значимая разработка ФГУП «ВНИИФТРИ» — акустический газовый термометр, определяющий термодинамическую температуру с высокой точностью по измерению скорости звука в газообразном гелии Легший в основу прибора метод акустической газовой термометрии рекомендован экспертами Консультативного комитета по термометрии при Международном бюро мер и весов (ККТ МБМВ) для диапазона температур от 5К до 380К. Аналогичный газовый термометр на данный момент есть только у США, Франции, Англии и Италии.

Созданный ФГУП «ВНИИФТРИ» акустический газовый термометр войдет в состав усовершенствованного Государственного первичного эталона температуры ГЭТ 35-20ХХ. Это позволит России воспроизводить единицу температуры- кельвин в соответствии с новым определением, вступившим в силу в 2019 году. Благодаря этому показания отечественных термометров, измерителей влажности и подобных теплоизмерительных приборов продолжат признавать по всему миру. А потребители смогут использовать обновленный ГЭТ для калибровки и проверки имеющихся и разработки новых средств измерения температуры для разных областей промышленности.

С помощью нового акустического газового термометра можно будет калибровать средства измерения температуры для тестирования работоспособности наземной и космической техники, а также техники для работы в арктических условиях.

В настоящее время институт принимает активное участие в разработках будущей Международной температурной шкалы.

Всего ФГУП «ВНИИФТРИ» производит более 60 наименований прецизионной (высокоточной) измерительной аппаратуры и техники. Благодаря объемам производства и точности приборов, созданных в институте, Россия постепенно возвращает свои позиции в области высокоточного приборостроения, где раньше была одним из мировых лидеров.

Его эталонная и испытательная база гарантирует решение широкого спектра задач. Так, на базе безэховой камеры института организуются испытания радиотехнических параметров антенных систем, предназначенных для использования в сетях связи нового поколения — 5G.

Проводимая же сегодня модернизация производственных мощностей даст возможность не только увеличить объемы производства уже разработанных средств измерений, но и наладить выпуск ряда новых высокотехнологичных приборов.

Фото и текст: Бионышева-Абрамова Елена

Фото: Алексей Клиндухов

Хочешь всегда знать и никогда не пропускать лучшие новости о развитии России? У проекта «Сделано у нас» есть Телеграм-канал @sdelanounas_ru. Подпишись, и у тебя всегда будет повод для гордости за Россию.

Источник: https://vk.com/bionysheva