Российский фонд развития высоких технологий и компания Лаборатории АМФОРА представляют: 1. Лазерные микроскопы МИМ (Модуляционная Интерференционная Микроскопия)2. Наномеханика3. Нефтепереработка презентация

технологий и компания Лаборатории АМФОРА представляют: 1. Лазерные микроскопы МИМ (Модуляционная Интерференционная Микроскопия) 2. Наномеханика 3. Нефтепереработка

www.amphoralabs.ru

измерения образцов, с рекордным оптическим разрешением, с рядом функций, которых нет ни у одного из мировых конкурентов

Области применения:
1. Материаловедение
2. Электронная промышленность и нанометрология
3. Биотехнологии и медицина

www.amphoralabs.ru

интерферограмм и
рассчитывает разность фаз между объектным и опорным пучками для каждого пикселя
фотоприемника

Интерферометр
Маха-Цендера

В случае идеально плоских зеркал
интерференционная картина на
фотоприемнике имеет вид
параллельных интерференционных
полос

В случае оптически
неоднородного объекта
интерферометра
интерференционная картина
претерпевает искажения
пропорционально высоте
объекта

www.amphoralabs.ru

модулятором в опорном плече

www.amphoralabs.ru

точке определяется :

Для объекта с изменяющимся показателем преломления:

Для однородного слоя вещества с показателем преломления n2 в среде с показателем преломления n1 толщиной z измеренная фазовая высота будет равна:

Ф = (n2- n1)* z –Ф0

www.amphoralabs.ru

распределение фазовых неоднородностей, и вычислять его объём. Впервые получены данные по латеральной грануляции гемоглобина в эритроцитах.

Анализ изменений формы и внутренней структуры эритроцитов чрезвычайно важен для целей медицинской диагностики.

В ходе исследования клеток крови были идентифицированы фазовые портреты различных форм эритроцитов,
зарегистрированы изменения фазового объема эритроцитов и показателя преломления гемоглобина
при различных воздействиях а также обнаружены нанометровые флуктуации оптической плотности на
различных участках изолированного эритроцита.

www.amphoralabs.ru

объему эритроцита. При различных патологиях распределение
гемоглобина носит неравномерный характер.
Традиционные методы оптической микроскопии
не позволяют выявить подобные отличия

МИМ позволяет проводить статистически достоверную количественную оценку морфометрических
параметров эритроцитов и осуществлять экспресс-диагностику различных заболеваний на ранних стадиях.

www.amphoralabs.ru

о том, что более плотные участки внутри клетки соответствуют гранулам, содержащим пигмент каротин

www.amphoralabs.ru

Nosema методом лазерной интерференционной микроскопии

Сущность метода заключается в установлении различий в морфологии живых и убитых спор ноземы по их фазовым портретам

www.amphoralabs.ru

изменения в морфологии клетки, в ядре появляются множественные фибриллярные центры (FC) и содержащийся в ядре хроматин распределяется по периферии. Исследование степени активации лимфоцитов в и доли активированных клеток открывают новые перспективы для диагностики отторжения трансплантатов.

Морфометрия лимфоцитов

www.amphoralabs.ru

функциональном состоянии

Исследование грануляции тучных клеток

www.amphoralabs.ru

Гц) флуктуации оптической плотности
в районе междоузлия миелинового нервного волокна

www.amphoralabs.ru

склоне профиля (б) и амплитудный спектр записанных колебаний.

Следует отметить, что амплитуда колебаний стенки нервного волокна менее 30 нм и частота колебаний менее 0,02 Гц

www.amphoralabs.ru

перфузионной камеры

www.amphoralabs.ru

также бактерии и некоторые выделенные органеллы, например, митохондрии.

МИМ обладает следующими достоинствами:
1. Метод МИМ позволяет исследовать немодифицированные биологические объекты в естественных условиях.
2. Метод МИМ позволяет получать количественные данные о морфологических и динамических характеристиках биологических объектов;
3. Пространственное разрешение МИМ выше, чем у традиционных оптических микроскопов.
4. Исследование динамики локальных изменений оптической плотности в различных областях клетки позволяет выявить регулярные изменения оптической плотности клеточной структуры, определить частоту регулярных динамических процессов, как для всей клетки, так и отдельных ее участков (органелл).

www.amphoralabs.ru

в прецизионном машиностроении.
Цель Проекта – развитие концепции бесконтактной силовой
НАНОМЕХАНИКИ, использующей сверхжесткие магнито-аэростатические компоненты (приводы, направляющие, шпиндели) собственной конструкции, оригинальные метрологические приборы для создания новой отрасли прецизионного машиностроения, основанного на полностью бесконтактном принципе движения.

Результат: радикальное увеличение точности деталей, появление качественно новых
продуктов, улучшение состояния обработанных поверхностей, резкое повышение
производительности и снижение требований к качеству ручного труда.

В целом проект закладывает основу нового сверхточного машиностроения

Аннотация Проекта:
на основе оригинальных бесконтактных силовых сверхточных компонентов наномеханики разработаны:
Направляющие
Подшипники
Шпиндели
Линейные приводы

На основе вышеперечисленного проектом
разработаны конструктивные
компоненты сверхточной наномеханики,
устройства нанометрологии и сверхточные станки

уникальный линейный привод;
аэростатические направляющие с магнитным замыканием;
аэростатические шпиндельные узлы.
Все эти компоненты с исключительно высокой механической жесткостью, которая в 8 – 10 раз превосходит жесткость лучших механических узлов, гармонично сочетаются друг с другом и представляют собой полный набор для создания станков нового поколения.
Разработаны полностью бесконтактные сверхточные станки.
Разработаны и производятся лазерные приборы нового поколения МИМ для исследования наноморфологии, материальной структуры и динамических процессов в микрообъектах для применений в метрологии и фотонике.

В результате 15 лет НИОКР разработаны:

www.amphoralabs.ru

компоненты:
Магнито-аэростатическая винтовая передача
Аэростатические шпиндели и подшипники вращения
Магнито-аэростатические прямолинейные направляющие
2. Сверхточные станки для изготовления асферических и сверхплоских компонентов фотоники, штампов, пресс-форм и матриц, а также изделий машиностроительного ряда
3. Прецизионные компоненты фотоники: асферические линзы и зеркала, сверхплоские и сверхгладкие детали, линзы для очков.
4. Нанопозиционирование и метрология - координатные столы, координатно-измерительные машины и метрологические платформы
5. Приборы МИМ – микроскопы, профилометры

www.amphoralabs.ru

работы при высоких скоростях вращения
неограниченная износостойкость;
высокая жесткость по сравнению с аналогами
- высокая грузоподъемность
- устойчивость относительно внешних воздействий
- широкий спектр типоразмеров
- не нуждается в смазке

АЭРОСТАТИЧЕСКИЕ ПОДШИПНИКИ

и поворотные технологические столы
сверхточные токарные и шлифовальные станки

АЭРОСТАТИЧЕСКИЕ ПОДШИПНИКИ

неограниченная износостойкость
- широкий спектр типоразмеров
- отсутствие смазывающей и охлаждающей жидкости
- небольшие габариты
- отсутствие сложных и дорогостоящих систем смазывания и охлаждающего оборудования

СВЕРХЖЕСТКИЕ АЭРОСТАТИЧЕСКИЕ ШПИНДЕЛИ

станки для производства асферических приборных линз и других оптических элементов
Сверхточные шлифовальные станки для производства оптических элементов, а также продукции полупроводниковой промышленности и наноиндустрии
Сверхточные токарные и шлифовальные станки для производства прецизионных механических деталей

СВЕРХЖЕСТКИЕ АЭРОСТАТИЧЕСКИЕ ШПИНДЕЛИ

перемещения
- высокая прямолинейность перемещения
- высокая плоскостность перемещения
- высокая грузоподъемность
- отсутствие тепловыделений
устойчивость относительно внешних воздействий
- неограниченная износостойкость
- широкий спектр типоразмеров
- отсутствие смазывающей и охлаждающей жидкости

АЭРОМАГНИТНЫЕ НАПРАВЛЯЮЩИЕ

промышленности и наноиндустрии
- Сверхточные токарные и шлифовальные станки для производства изделий оптической и электронной промышленности
- Ультрапрецизионные координатно-измерительные машины и метрологическое оборудование для обеспечения выходного контроля продуктов оптической, электронной и наноиндустрии;
- Системы позиционирования для производственных процессов оптики, электроники и наноиндустрии;

АЭРОМАГНИТНЫЕ НАПРАВЛЯЮЩИЕ

на длинных ходах позиционирования составляет единицы нанометров
- отсутствие тепловыделений и температурных деформаций
- устойчивость относительно внешних воздействий
- неограниченная износостойкость
- широкий спектр типоразмеров
- отсутствие смазывающей и охлаждающей жидкости
- небольшие габариты

ОДНОКООРДИНАТНЫЕ ПРИВОДЫ

координатно-измерительные машины и метрологическое оборудование
- Системы позиционирования для производственных процессов оптики, электроники и наноиндустрии
- Устройства прецизионной сборки механических систем
- Устройства манипуляции отдельными нанообъектами
- Биосенсорные системы

ОДНОКООРДИНАТНЫЕ ПРИВОДЫ

позиционирования на длинных ходах составляет единицы нанометров без применения интерферометров
- отсутствие тепловыделений и температурных деформаций
- устойчивость относительно внешних воздействий
- неограниченная износостойкость
- широкий спектр типоразмеров
- отсутствие смазывающей и охлаждающей жидкости

КООРДИНАТНЫЕ СТОЛЫ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ

метрологическое оборудование;
- Исследовательское оборудование для отработки новых технологических процессов;
- Предметные столы для оптических, атомно-силовых и электронных микроскопов.

КООРДИНАТНЫЕ СТОЛЫ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ

промышленность
Производство плоских дисплеев
Оптическая промышленность
Микро- и нано- электроника, полупроводниковая промышленность
Автоматизация технологических процессов

КОМПОНЕНТЫ НАНОМЕХАНИКИ
ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ

продукции нанотехнологий
более точная отработка производственных процессов

Сверхточное станкостроение и приборостроение:
повышение точности обработки станков и оборудования
обеспечение лучшего качества продукции нанотехнологий, оптической и электронной промышленности
изготовление новой продукции

КОМПОНЕНТЫ НАНОМЕХАНИКИ
ВОЗМОЖНОСТИ

элементов (шлифовальные и токарные станки, пресс-формы, штампы и т.д.)
улучшение точности координатно-измерительного оборудования для выходного контроля
повышение качества оптических элементов
возможность создания оптических элементов нового типа с нанометровой точностью формы

Производство плоских дисплеев:
повышение технических характеристик оборудования для производства и выходного контроля качества плоских OLED, LCD дисплеев
рост качества дисплеев

КОМПОНЕНТЫ НАНОМЕХАНИКИ
ВОЗМОЖНОСТИ

(жесткие диски, DVD, CD – диски, флеш-память)

Солнечная энергетика:
повышение технических характеристик оборудования для производства и контроля качества солнечных батарей
повышение точности и КПД солнечных батарей

КОМПОНЕНТЫ НАНОМЕХАНИКИ
ВОЗМОЖНОСТИ

производства интегральных микросхем, подложек, печатных плат, микроэлектронных компонент и т.д.
улучшение точности координатно-измерительного оборудования для выходного контроля
повышение качества продукции
возможность создания новых высокоточных видов продукции

Автоматизация технологических процессов:
создание новых высокоточных систем
повышение производительности

КОМПОНЕНТЫ НАНОМЕХАНИКИ
ВОЗМОЖНОСТИ

млрд $

www.amphoralabs.ru

технических показателей – в настоящее время в мире нет устройств, которые могут предложить аналогичные технические показатели.
Исключительно высокие силовые характеристики, механическая жесткость по всем координатам, точность.
Приводы: при точности в сотни раз более высокой, чем у шариковых винтовых передач, обладают сравнимой жесткостью.
Шпиндели и направляющие: жесткость в 4 – 6 раз выше, чем у лучших узлов сравнимых габаритов, биения и уход от прямолинейности до уровня 5 -10 нм.
Бесконтактность обеспечивает полную безызносность оборудования;
Меньшая себестоимость производства

www.amphoralabs.ru

субмикронной точностью до единиц нанометров в обычных условиях - такая точность достигается только на отдельных уникальных станках и в особых условиях.
По соотношению цена/качество заметно превосходят стандартные уже при уровне точности 1- 5мкм и чистоте поверхности Rz 0,1 мкм.
Не изнашиваются и не теряют точности даже при грубых режимах эксплуатации.
При эксплуатации исключается необходимость в смазке и охлаждающей жидкости, что решительно улучшает экологию производства.
Компактны и устойчивы к вибрации и другим воздействиям среды.

www.amphoralabs.ru

станки для производства асферических линз и зеркал: новый подход
к формообразованию сложных поверхностей, обеспечивший уникально точную форму детали с отклонением от заданной математической кривой до нескольких нанометров;
Асферические элементы с высокой глубиной асферизации (до нескольких мм) и
с предельными параметрами точности формы (порядка 5 -20 нм) и гладкости поверхности (до 1 нм Rz) могут быть использованы для массового производства оптических систем гражданского и оборонного назначения;
Решение задачи улучшения разрешения и подавления аббераций за счет использования сверхточных глубоко асферических оптических элементов;
Производство сверхгладких и сверхплоских компонентов – решение крайне трудной и востребованной рынком технологической задачи.

www.amphoralabs.ru

большими ходами до 600мм с нанометровым разрешением и результирующей точностью, принципиально новая система сверхточного силового позиционирования, сверхжестких приводов и направляющих - решение задач по сверхточному позиционированию, - результирующая точность, прямолинейность и плоскостность в десятки раз лучше существующих на мировом рынке устройств;
Координатно-измерительные машины - по практической точности на уровне лучших мировых образцов прецизионных измерительных комплексов, превосходя их по точности параметров траектории движения, при значительно большей устойчивости относительно условий среды;
Метрологические платформы с использованием микроскопов МИМ в качестве одного из исследовательских зондов для измерений геометрии и исследований поверхности относительно крупных деталей и образцов с нанометровой результирующей точностью;
Производство эталонных метрологических компонентов.

www.amphoralabs.ru

Конкурентные преимущества продуктов Проекта

приборы МИМ третьего поколения (быстродействующие) - для исследования наноморфологии, материальной структуры и динамических процессов в микрообъектах

Устройства контроля на основе технологии МИМ позволяют исследовать наноморфологию сверхгладких поверхностей, наноструктуры, а также динамику микроструктур с разрешением в доли нанометра, что недоступно для альтернативных методов.

Основные преимущества:
- исключительно высокое пространственное разрешение (по вертикали до 0,1нм, в горизонтальной плоскости до 15 нм);
чувствительность к свойствам материала объекта, которая позволяет получать пространственное распределение оптических параметров объекта.

www.amphoralabs.ru

Конкурентные преимущества продуктов Проекта

доступную технологию глубокой переработки нефти (~ 100 %)
на основе первичной гидрогенизации с использованием каталитической системы в виде нанокристаллитов,
которая снизит приведенные затраты в 1,5-2,5 раза.
Разработчик технологии – независимая команда ученых, технологов и проектировщиков. Государственное финансирование не использовалось.
Реализация проекта обеспечит основу для строительства заводов глубокой переработки нефти в моторное топливо качества не ниже Евро-4 мощностью от 0,2 млн. т нефти в год стоимостью 300-400 US$ за тонну переработки.
Для демонстрации и отработки технологии будет создан опытный завод мощностью 20,0 тыс. т нефти в год.
Срок вывода технологии на рынок – 3 года.
Потребность в инвестициях – до 50 млн. US$.
Срок окупаемости проекта – 5-7 лет от начала финансирования.

FeS и др.), смешанные сульфиды, гидроксиды, металлы.














Механизм формирования активного нано кристаллита на примере MoS2

любой мощности завода и различным видам сырья.
Снижение общей стоимости технологического оборудования и удельных капитальных вложений в производство, а также эксплуатационных затрат:
Снижаются количество и сложность технологического оборудования;
Оборудование работает при невысоких рабочих давлениях;
Каталитическая система не закоксовывается, что обеспечивает снижение удельных издержек переработки;
Энергоэффективность и рациональное использование сырьевых ресурсов (также снижают эксплуатационные затраты).
Технология и оборудование имеют серьезный потенциал совершенствования, по сравнению с достигшими предела классическими технологическими схемами переработки.
Появляется возможность разработки и тиражирования универсального базового модуля для переработки разного сырья.

глубокую переработку:
Разрывается порочный круг всех сложившихся схем глубокой переработки нефти, требующих повторяющихся, все более сложных и дорогостоящих процессов;
Практически все сырье в одну стадию переводится во фракции, выкипающие до 360°С (глубина переработки ~ 100%);
Глубокая переработка нефти осуществляется фактически в три стадии – первичная гидрогенизация, доведение светлых фракций до товарного вида и их разделение;
Исходные фракции, получаемые в головном процессе, значительно ближе по качеству к современным требованиям на моторное топливо, чем получаемые при первичной дистилляции нефти, за счет обогащения изомеризованными компонентами;
Технология не критична к содержанию в сырье серы и металлов.
При одинаковом с современным традиционным НПЗ выходе светлого моторного топлива около 90% качества Евро-4 приведенные затраты снижаются в 1,5 – 2,5 раза.

Евро-4 мощностью от 0,2 *)
(в основном 0,5-1,0) млн. т в год.
Выход светлого моторного топлива
~ 90%, общая глубина переработки
до 99,5% без мазута и кокса.*)
*) Даже для самых передовых иностранных
технологий сложившаяся в мире структура глубокой переработки требует мощности такого завода не менее 5–7 млн. т в год.
Размещение НПЗ непосредственно в местах потребления моторного топлива, в том числе на основе переработки местного сырья и частичного включения в состав сырья отдельных видов промышленных и бытовых органических отходов, с оптимизацией логистики и обеспечением максимально конкурентного топливного рынка.

50%
Сера – 1,6%

многоступенчатыми технологическими схемами глубокой переработки;
Отсутствие демонстрационного пилотного производства опытно-промышленного масштаба, что не позволяет доработать технологию для промышленного использования и продемонстрировать её потенциальным заказчикам;
Технология способна обеспечить прежде всего развитие качественной независимой региональной нефтепереработки. Однако, независимые от ВИНК существующие и потенциальные нефтепереработчики не могут позволить себе риск первого внедрения.

и внедрять свои технологии, строя объекты «под ключ».
Необходимая структура проекта к концу этапа:
Полноценное научно-исследовательское подразделение с материальной базой и квалифицированными кадрами – 70 чел.
Полноценное проектное подразделение с материальной базой и квалифицированными кадрами – 70 чел.
Универсальный опытно-промышленный завод – 20 тыс. т нефти в год, площадь 4,5 Га.
Инвестиции – до 50 млн. US$.
Период этапа – 1-4 годы (4-й год – кассовый разрыв).
Состояние проекта на конец этапа – выполняются первые заказы на внедрение нанотехнологии проекта.
Срок окупаемости проекта – 5-7 лет от начала финансирования.