Студентка Университета ИТМО приспособила анализирующий картины прибор для нужд космической индустрии


Благодаря сотрудничеству кафедры оптико-электронных приборов и систем Университета ИТМО и лаборатории неразрушающего контроля Делфтского технического университета Эльвира Тимофеева, обучающаяся на четвертом курсе специалитета, поехала на стажировку в Нидерланды. Под руководством доктора наук Вассилиса Пападакиса она модернизировала гиперспектральную установку, которая была создана при поддержке Европейской комиссии по научным исследованиям и технологическому развитию несколько лет назад для реставрационных работ. Не так давно этот проект был закрыт, однако ученым пришла идея использовать прототип системы для анализа аэрокосмических материалов. Но, чтобы установка подошла для этого, было необходимо ее усовершенствовать и выяснить, возможно ли новое применение. Эльвире также предстояло интегрировать в гиперспектральную систему разрабатываемую в лаборатории платформу обработки данных TIPP.

«Гиперспектральная система SYDDARTA совмещает две технологии: спектроскопию в видимом и инфракрасном диапазонах и дистанционную съемку. В состав системы входят источники излучения видимого и инфракрасного диапазонов спектра, набор узкополосных оптических фильтров и камеры. В результате создается спектр-куб: система получает изображения во множестве узких участков спектра. Потому она и называется гиперспектральной, – объясняет студентка. – Я работала с инфракрасной частью системы. Кроме того, в список моих задач входила непосредственно работа с “железом”: нужно было переставить оптические элементы, изменить источник, поработать с системой съемки. Следующим этапом была обработка полученных изображений. В итоге мы выяснили, что модернизированная система работает, и ее вполне можно применять для анализа аэрокосмических материалов».

b=00,left

Как рассказывает девушка, важным свойством установки является не количественное, а качественное определение изменения пигмента, его старения, слоев картины. Кроме того, система может реконструировать картину в виде 3D, благодаря чему дефекты и отслоения становятся видны намного лучше. Что касается анализа аэрокосмических материалов, Эльвира проводила его на примере искусственно состаренных и новых композитов. Индикатором изменений был получаемый спектр отражения в инфракрасном диапазоне: если он менялся, то преобразования материала были очевидны.

«Хочу заметить, что лаборатория внутри большого факультета аэрокосмической инженерии, в которой я стажировалась, совмещает в себе ультразвуковой и оптический анализ. На факультете же проектируют материалы для самолетов, ракет, турбины и так далее. Сейчас все эти вещи стараются делать из современных композитов, которыми славится факультет, где был создан, например, знаменитый материал Glare (GL – стекло, A – алюминий, RE – армирование – прим. ред). Мне для экспериментов выдали композиты, послойно выполненные из стекловолокна и эпоксидной смолы, искусственно термически состаренные», – отмечает студентка.

По словам Эльвиры, у установки достаточно хорошая чувствительность, приемлемая для обнаружения изменений в материалах. Однако для научной публикации результаты исследований предстоит дополнительно отшлифовать, чтобы получаемое в ходе анализа гиперспектральное изображение материала было менее шумным. Как подчеркивает девушка, этой стадией доработки будет заниматься уже другой студент или даже аспирант. При этом, несмотря на определенные успехи в новой роли, система все равно может пригодиться любому музею и сейчас, так как ее в свое время использовали по первичному назначению.

b=01,left

Как говорит Эльвира Тимофеева, несмотря на большое количество работы и каждодневную занятость, ей удалось познакомиться и подружиться со многими людьми в вузе. Сотрудники университета успевали не только много работать, но и отдыхать. Кроме того, во время стажировки девушка посетила вместе с коллегами с кафедры оптико-электронных приборов и систем конференцию SPIE Photonics Europe в Брюсселе. А во время поездки в Нидерланды она еще и стала стипендиатом SPIE.

«Я старалась не просто стажироваться, работая исключительно по намеченному плану, а развивать себя. Например, большой удачей стала поездка в Италию на студенческую конференцию IONS. Она была не очень масштабной, но прекрасно организованной. Кроме докладов, у нас был отличный нетворкинг, равлечения, совместный отдых. Платить нужно было только за жилье. Прекрасно, когда есть такие возможности», – подчеркивает девушка.

Полина Полещук

Редакция новостного портала Университета ИТМО