Untitled 36 Soá 12 naêm 2018 Khoa học Công nghệ và đổi mới sáng tạo K hí ô zôn cùng với khói, bụi là thành phần chính làm giảm chất lượng không khí Đặc biệt tại các đô thị lớn, các khu công nghiệp, đ[.]
Khoa học - Công nghệ đổi sáng tạo Chế tạo thành công thiết bị laze ứng dụng LIDAR đo nồng độ khí ô zôn dựa sáng chế bảo hộ Nguyễn Văn Mạnh cục sở hữu trí tuệ Trong khn khổ Chương trình phát triển tài sản trí tuệ giai đoạn 2016-2020, Bộ Khoa học Công nghệ phê duyệt thực dự án “Áp dụng sáng chế máy phát laze màu phản hồi phân bố dập tắt theo văn bảo hộ số 10311 ngày 23/5/2012 ứng dụng nghiên cứu khoa học, đời sống kiểm sốt nhiễm” Kết thực dự án không góp phần thực hóa thành công sáng chế trở thành sản phẩm có khả xác định nồng độ khí zơn mơi trường, mà cịn thúc đẩy việc ứng dụng kết nghiên cứu, sáng chế, giải pháp hữu ích vào thực tiễn đời sống, phục vụ lợi ích dân sinh K hí zơn với khói, bụi thành phần làm giảm chất lượng khơng khí Đặc biệt đô thị lớn, khu công nghiệp, tác nhân gây ảnh hưởng đến sức khỏe người, sống sinh vật, hiệu ứng nhà kính nhiều vấn đề khác Vì việc xác định nồng độ, phân bố zơn khí cần thiết, lớp khí thấp Các phương tiện theo dõi chủ yếu bóng thám khơng với đầu dị zơn điện hóa, máy bay, vệ tinh LIDAR Trong đó, LIDAR kỹ thuật đo đạc xa dùng xạ laze có khả quan trắc đặc trưng vật lý khí theo không gian (xa tới vài chục km) thời gian (24/7) Do vậy, để xác định nồng độ phân bố khí zơn, kỹ thuật đo LIDAR vi sai (DIAL) sử dụng hiệu Công cụ thiếu kỹ thuật laze có độ đơn sắc cao, điều khiển bước sóng Tuy nhiên, vấn đề đặt cần phải có hệ laze đơn sắc lựa chọn bước sóng thích hợp theo u cầu 36 Hình Sơ đồ bố trí theo ngun lý hoạt động sáng chế 10311 1: cu vét chất màu làm môi trường; 2: gương mỏng tạo buồng cộng hưởng dập tắt; 3: lăng kính hợp chùm; 4: giá đỡ cu vét; 5: giá đỡ gương điều chỉnh dọc; 6: lăng kính tách chùm; 7: mặt bàn dịch chuyển; 8: thấu kính hội tụ; 9: đế bàn dịch chuyển; 10: giá đỡ lăng kính điều chỉnh 2D; 11: gương lái chùm điều chỉnh góc hợp hai chùm laze bơm; 12: điểm tì tay địn gương xoay; 13: tay địn xoay gương lập trình được; 14: bàn xoay gương; 15: bàn quang học; 16: núm điều chỉnh chuyển động bàn dịch chuyển Sáng chế số 10311 đề cập đến thiết kế cấu tạo máy phát đơn xung laze có độ rộng phổ tới hạn dựa ngun tắc tổ hợp hai hiệu Số 12 năm 2018 ứng phản hồi phân bố lượng dập tắt dao động buồng cộng hưởng (hình 1) Điểm khác biệt sáng chế 10311 sử dụng khoa học - công nghệ đổi sáng tạo yếu tố phân chia chùm bơm gương kép làm với góc 300, nhờ phát laze với mọi bước sóng bơm mà khơng cần thêm cấu khác ngoại trừ việc tính tốn bước sóng laze Để thực hóa sáng chế thành sản phẩm có khả áp dụng vào đời sống, Viện Vật lý (Viện Hàn lâm Khoa học Công nghệ Việt Nam) đề xuất Bộ Khoa học Công nghệ phê duyệt thực dự án “Áp dụng sáng chế máy phát laze màu phản hồi phân bố dập tắt theo văn bảo hộ số 10311 ngày 23/5/2012 ứng dụng nghiên cứu khoa học, đời sống kiểm sốt nhiễm” (thuộc Chương trình phát triển tài sản trí tuệ giai đoạn 20162020) Dự án thực năm, với mục tiêu thực hóa sáng chế cơng nghệ cao trở thành sản phẩm có khả áp dụng vào thực tiễn; ứng dụng thử nghiệm sản phẩm sản xuất theo sáng chế vào kiểm sốt nhiễm mơi trường Sau gần năm thực hiện, dự án hoàn thành tốt nội dung đề như: thiết kế chi tiết máy hệ đo sở tính tốn, hiệu chỉnh kích thước phù hợp theo thông số đưa sáng chế; thử nghiệm mơ hình thiết bị phịng thí nghiệm; gia công chi tiết máy; lắp ráp chi tiết thành phần, hoàn chỉnh đồng đầu phát khuếch đại; viết phần mềm điều khiển lựa chọn bước sóng chạy thử hệ máy; khảo sát thông số laze, hiệu chỉnh laze Trên sở đó, nhà khoa học Viện Vật lý chế tạo thành cơng hệ máy phát laze có độ đơn sắc cao (độ bán rộng phổ picô mét), lựa bước sóng tùy ý khoảng 560-610 nm, xung ngắn (độ bán rộng xung 12 picô giây), cơng suất xung đạt tới cỡ megaốt, nhân đơi tần số (tức chia đơi bước sóng) khoảng 280-305 nm ứng dụng quan trắc kiểm soát ô nhiễm môi trường (hình 2) Hình Hệ máy phát laze có đợ đơn sắc cao sản xuất dựa sáng chế 10311 Máy vận hành theo nguyên lý: bước sóng laze bơm nằm vùng hấp thụ chất màu sử dụng làm môi trường hoạt chất, hai chùm bơm thành phần tạo thành hệ cách tử động theo nguyên lý giao thoa ánh sáng bề mặt môi trường hoạt chất gây nên hiệu ứng laze Khi thay đổi số cách tử cách thay đổi góc tạo vân giao thoa sẽ cho phép lựa chọn bước sóng theo yêu cầu Các lựa chọn sử dụng chương trình điều khiển máy tính hoặc lựa chọn tay Kết thử nghiệm ứng dụng hệ laze chế tạo để đo đạc mức độ nhiễm khí zơn khí tầng thấp (dưới 3,5 km) Hà Nội cho thấy, máy hoạt động ổn định mức ±5% thăng giáng lượng, 0,005±0,001 nm độ rộng phổ, sai số bước sóng đạt ±0,05 nm với chế độ hoạt động liên tục Đặc biệt, phần mềm điều khiển lựa chọn bước sóng nhúng vi điều khiển vừa điều khiển trực tiếp bảng điều khiển mặt máy, vừa kết nối với máy tính thuận tiện cho người sử dụng Theo đánh giá chuyên gia, hiệu khoa học dự án rõ nét, lần Việt Nam chế tạo thiết bị laze ứng dụng kiểm sốt mơi trường có đặc tính đặc biệt, với giá thấp nhiều so với sản phẩm loại thị trường Khả thương mại hóa sản phẩm cao nhu cầu sử dụng thiết bị đo đạc, đánh giá thông số môi trường, phục vụ công tác quan trắc kiểm sốt nhiễm mơi trường nước ta lớn Đặc biệt, sản phẩm dự án sử dụng phương pháp mới, áp dụng thực tế sẽ mang lại nhiều ưu điểm so với phương pháp truyền thống quan trắc liên tục hoặc thời điểm theo yêu cầu, độ xác phương pháp đo thông số môi trường cao, dễ dàng kiểm soát yếu tố gây sai số phép đo, thời gian đo ngắn Bên cạnh hiệu mặt khoa học, kinh tế môi trường, việc chế tạo thành công thiết bị công nghệ cao dựa sáng chế người Việt góp phần đưa tài sản trí tuệ đóng góp vào q trình phát triển kinh tế - xã hội, đồng thời làm tiền đề cho việc ứng dụng sáng chế, giải pháp hữu ích ngồi nước khơng bảo hộ Việt Nam vào sản xuất Thành công dự án lần cho thấy đóng góp hiệu Chương trình phát triển tài sản trí tuệ vào phục vụ đời sống sản xuất ? Số 12 năm 2018 37 ... sử dụng chương trình điều khiển máy tính hoặc lựa chọn tay Kết thử nghiệm ứng dụng hệ laze chế tạo để đo đạc mức độ nhiễm khí ô zôn khí tầng thấp (dưới 3,5 km) Hà Nội cho thấy, máy hoạt động... bước sóng chạy thử hệ máy; khảo sát thông số laze, hiệu chỉnh laze Trên sở đó, nhà khoa học Viện Vật lý chế tạo thành công hệ máy phát laze có độ đơn sắc cao (độ bán rộng phổ picơ mét), lựa bước... hóa sáng chế thành sản phẩm có khả áp dụng vào đời sống, Viện Vật lý (Viện Hàn lâm Khoa học Công nghệ Việt Nam) đề xuất Bộ Khoa học Công nghệ phê duyệt thực dự án “Áp dụng sáng chế máy phát laze