Оптоволоконный датчик, работающий при 900oС

Российские ученые разработали оптоволоконные датчики для работы в условиях высоких температур. Лабораторные экземпляры эффективно функционируют при 10000С. В то же время лучшие зарубежные высокотемпературные датчики теряют работоспособность при температурах порядка 300-4000С. Волоконный световод нового типа, в котором для формирования оптоволоконной структуры вместо германия используется азот, разработан на основе уникальной плазмохимической технологии. Такие датчики можно использовать для решения широкого спектра задач по измерению различных физических величин — температуры, механических напряжений, давления. Уникальные датчики созданы Научным центром волоконной оптики при Институте общей физики РАН благодаря спонсорской поддержке компании Бизнес-Юнитек.

Волоконные световоды на основе кварцевого стекла, легированного азотом, продемонстрировали целый ряд уникальных характеристик. У них на порядок большая, по сравнению со стандартными волокнами, стойкость к воздействию ионизирующей радиации. Это открывает широкие перспективы для использования созданного волокна в авиационной и космической промышленности, на атомных станциях и других радиационно-опасных объектах, а так же в медицине, работая совместно с лазерными, ультразвуковыми и СВЧ аппаратами, где применение других типов датчиков крайне затруднено.

Уникальная термостойкость и взрывобезопасность волоконных датчиков неоценима для непрерывного мониторинга, как температуры, так и других параметров в нефтяной и газовой промышленности, турбинах и двигателях, сушильных и нагревательных установках, различного рода печах. Абсолютная невосприимчивость к воздействию со стороны электромагнитных полей позволяет использовать разработку в условиях технологических процессов с мощными электромагнитными помехами, когда применение других средств контроля становится практически невозможным. Другое преимущество — возможность следить за изменениями параметров потенциально опасного объекта на значительном удалении (до нескольких километров) от него.

Сходные задачи пытаются решать в зарубежных лабораториях, за существенно большие деньги, превышающие миллионы долларов, в частности — компания Optoplan AS. Однако экспериментальные иностранные высокотемпературные датчики теряют работоспособность уже при 300-4000С, а лучшие промышленные образцы выдерживают не более 2000С.

Основываясь на достигнутом, разработчики, совместно со спонсором, компанией Бизнес-Юнитек, осваивают производство принципиально новых волоконно-оптических датчиков, обладающих уникальной термической стойкостью, для измерения температуры, механических напряжений, давления и т.п. В этом году была заключена первая сделка — компания SIMENS закупила тестовую партию для измерения температуры промышленных турбин. Но наиболее впечатляющим является недавно продемонстрированная возможность создания на основе волокна нового типа различных оптоэлектронных устройств и ряда уникальных волоконно-оптических элементов, не имеющих аналогов в мире.

За высокие достижения в этой области коллектив авторов был награжден Государственной премией Российской Федерации.

http://www.cnews.ru