1
Описание
В 1933 году на базе известной с XIX века небольшой шелкоткацкой фабрики братьев Капцовых в деревне Фрязино в Щелковском районе Московской области, по решению Совета Труда и Обороны СССР от 15 февраля 1933 года было начато строительство завода "Радиолампа". Уже в 1934 году завод начал выпускать продукцию – приемно-усилительные и генераторные лампы, необходимые для радиоприемников и радиовещательных станций. Быстро развивалась материально-техническая база завода, разрабатывалось и вводилось в действие новое технологическое оборудование, обучались рабочие. К началу Великой Отечественной войны на заводе "Радиолампа" были созданы все предпосылки для реализации задуманного еще в 1934 году проекта строительства "Большой радиолампы" – научно-исследовательского института и завода при нем. Но война помешала осуществлению этих планов. По решению правительства в октябре 1941 года завод был эвакуирован в Ташкент.
Когда угроза для северо-востока Московской области миновала, на Фрязинской площадке было решено восстановить завод. Из Новосибирска начало поступать оборудование, вывезенное туда с ленинградского завода "Светлана" оттуда же во Фрязино были направлены эвакуированные специалисты-"светлановцы". На фронт из Фрязино в 1942 году стали поставляться приемно-усилительные лампы, генераторные лампы и ртутные выпрямители. В то время эти приборы использовались в основном для радиосвязи в танковых и авиационных частях.
В соответствии с Постановлением Государственного Комитета обороны № ГОКО-3686сс от 4 июля 1943 г. распоряжением Совета Народных Комиссаров CCCР № 17736/Р от 13 сентября 1943 г. на базе фрязинского завода "Радиолампа" был организован научно-исследовательский институт № 160 с опытным заводом (ныне АО "НПП "Исток" им. Шокина"). Основной целью нового предприятия была разработка и выпуск электронных приборов для радиолокационной техники. Началось становление отечественной СВЧ электронной отрасли, развитие которой возглавил вновь созданный институт.
В короткие сроки определяются основные направления деятельности НИИ-160: здесь начаты фундаментальные теоретические и экспериментальные исследования в области СВЧ-электроники.
Отличительной особенностью предприятия во все годы его истории было сбалансированное развитие научной и производственной частей объединения. Единство науки и техники позволило оперативно использовать в практике приборостроения последние теоретические достижения и, с другой стороны, создать мощную производственную и экспериментальную базу для проверки и реализации самых смелых теоретических идей.
В созданном НИИ-160 начали работать такие крупные ученые в области отечественной электроники как С.А.Векшинский, Н.Д.Девятков, С.А.Зусмановский, В.С.Лукошков, Б.М.Царев, В.Ф.Коваленко и др. С самого начала на "Истоке" плодотворно работали специалисты объединения "Светлана" (они прибыли во Фрязино из Новосибирска, куда были эвакуированы в годы войны из Ленинграда) и электровакуумной лаборатории №5 московского завода №465.
Именно с этими людьми связано становление уникального отечественного предприятия электронного приборостроения во Фрязино с их активным творческим участием были заложены основы научно-технических направлений СВЧ-электровакуумной техники и технологии.
Одним из первых этапов научно-производственной биографии "Истока" была разработка и промышленный выпуск высоконадежной серии приемно-усилительных ламп (ПУЛ), предназначенных для работы в гражданской радиовещательной, приемной, телевизионной и связной радиоаппаратуре.
Потребность радиопромышленности в ПУЛ, разработанных на "Истоке" оказалась столь большой, что их производство было организовано одновременно на шести электровакуумных заводах, три из которых были специально построены для этой цели (в Саратове, Калуге и Виннице).
В середине 50-х годов потребовалось создать серию широкополосных ламп для аппаратуры телеуправления первыми отечественными как пилотируемыми, так и беспилотными спутниками Земли. В короткий срок такие лампы были разработаны, за что АН СССР наградила "Исток" почетной медалью "В честь запуска в Советском Союзе первого в мире искусственного спутника Земли". Использование этих ламп позволило впервые в стране осуществить "Интервидение" по радиорелейным и кабельным линиям связи.
Более двадцати лет "Исток" выполнял ведущую роль в разработках ПУЛ различного назначения. В середине 60-х годов в связи с развитием полупроводниковой техники и все возрастающей заменой электровакуумных ламп в радиоаппаратуре полупроводниковыми приборами новые разработки ПУЛ на "Истоке" были прекращены.
В 1955 г. на "Истоке" впервые в стране было создано специализированное подразделение по исследованию свойств эмиссионных материалов и разработки инженерных методов расчета и конструирования катодно-подогревательных узлов для электровакуумных приборов. В настоящее время создана гамма оксидных, металлопористых, объемно-осмированных, скандиевых, борид лантановых и других типов катодов для ЭВП СВЧ различного назначения. Технология производства ЭВП СВЧ требует большой номенклатуры керамических материалов различного функционального назначения. Уже в 1954 г. на предприятии была разработана первая вакуумно-плотная керамика, затем алюмооксидная керамика 22ХС, керамический поглотительный корундо-титанатный материал, керамические материалы на основе нитрида алюминия и др. Уже в наше время на предприятии освоена технология изготовления многослойных печатных плат на основе низкотемпературной (LTCC) керамики, причем производство исходной керамической ленты также организовано на предприятии.
В конце 40-х годов перед "Истоком" была поставлена задача обеспечения электронно-лучевыми трубками быстро развивающихся радиолокации и телевидения. На предприятии была разработана и освоена в производстве широкая гамма электронно-лучевых приборов: кинескопов, иконоскопов, индикаторных трубок, запоминающих трубок – потенциалоскопов, видиконов, функциональных трубок. Первый советский телевизор марки КВН-49 работал на кинескопе, разработанном и выпущенном на "Истоке".
Практически во всех радиотехнических системах, где была необходимость визуализации изображения, использовались передающие и приемные электронно-лучевые приборы "Истока".
В 1946 г. на предприятии было образовано особое конструкторское бюро машиностроения (ОКБМ), главной целью которого стало обеспечение серийного производства электровакуумных приборов специальным технологическим оборудованием.
В разные годы в ОКБМ были разработаны и изготовлены сотни типов различного оборудования и станков: вакуумные откачные посты, печи для отжига металлов, оборудование для пайки и сварки. Многие из выполненных в ОКБМ исследований и разработок в таких областях обработки металлов как электроискровая и электрохимическая, лазерная, электронно- и ионно-лучевая, ионно-плазменная и плазменно-дуговая имели приоритетный характер и заложили методологические основы создания современного специального технологического оборудования для производства изделий электронной техники (ИЭТ) в отечественной электронной промышленности. Особо следует ометить достижения инженеров ОКБМ в разработке электро-искровых станков для прецизиооной обработки металлов, нашедших широкое применение не только в электронной, но и других отраслях промышленности – в авиационной, часовой, ювелирной и др.
Для решения задач коммутации антенно-фидерных трактов РЛС с защитой приемника и создания импульсных модуляторов РЛС в институте начались разработки импульсных тиратронов для ВЧ- и СВЧ-передатчиков и антенных переключателей для РЛС различного назначения. Высокий уровень этих работ позволил создать методы инженерного расчета разрядников, изучить физические процессы в высокочастотном разряде в различных газах, определить условия восстановления разрядных промежутков.
При развитии магнетроностроения на предприятии была создана не только оригинальная базовая конструкция, но и заложены физико-теоретические основы создания мощных перестраиваемых магнетронов со сверхвысокой частотной стабильностью. В эти же годы проводится разработка сверхмощных магнетронов (с мощностью 5 и 30 МВт), в основу конструкции которых положена оригинальная идея волноводно-запредельного магнетрона. Параметры этих магнетронов, на базе которых были созданы первые в СССР РЛС систем ПРО, не имеют равных до настоящего времени.
С 1954 года на предприятии начались работы над созданием мощных клистронов. Был создан целый ряд приборов с уникальными параметрами: первый отечественный сверхмощный клистрон мощностью 20 МВт в импульсе для харьковского линейного ускорителя электронов (50 одновременно работающих клистронов), базовый сверхмощный (30 МВт) широкополосный клистрон для радиолокации, сверхмощный клистрон для линейного ускорителя "Факел" Института атомной энергии им. И.В.Курчатова и др.
В начале 60-х годов на "Истоке" начались первые работы по разработке нового, в то время, класса квантовых приборов – лазеров, и уже через несколько лет предприятие организовало серийное производство первых в стране гелий-неоновых лазеров. За 30-летний период развития этого направления была освоена большая номенклатура газовых лазеров и излучающих элементов – на Не-Ne, СО2, СО, парах Cu. Выдающийся вклад внес коллектив предприятия в развитие электровакуумных СВЧ-генераторов малой (до 100 мВт) и повышенной (до 1 Вт) мощности. Приборы этого направления нашли применение в самых разнообразных сферах гражданской радиолокационной и связной техники. К середине 60-х годов были разработаны многочисленные конструкции отражательных, пролетных, пролетно-отражательных клистронов, ЛОВ с магнитной и электростатической фокусировкой и ряд других приборов с высокими электрическими параметрами. Многие из этих приборов с полным правом можно отнести к определяющим мировой научно-технический уровень того времени.
Генераторы малой и повышенной мощности стали основой многочисленных радиолокационных систем, навигационной аппаратуры самолетов, морских судов различных классов, радиоэлектронного оборудования спутников и космических кораблей, включая связные станции и системы мягкой посадки, поисковых локаторов, разнообразной измерительной аппаратуры и т.д.
В начале 60-х годов на "Истоке" была создана первая отечественная малошумящая ЛБВ в 10-сантиметровом диапазоне длин волн. По чувствительности (коэффициент шума – около 10 дБ) эта ЛБВ превосходила зарубежные аналоги. На ее базе была разработана серия малошумящих ЛБВ, перекрывающая весь сантиметровый и часть дециметрового диапазона длин волн.
К началу 60-х годов были созданы десятки типов пакетированных ЛБВ с уровнями мощности от десятков милливатт до двадцати ватт, охватывающие весь сантиметровый диапазон длин волн.
В 60-е годы началась разработка малошумящих ЛБВ с магнитными периодическими фокусирующими системами (МПФС) для спутниковых систем связи, эти ЛБВ успешно работали на первом отечественном спутнике связи "Горизонт", транслировавшем в 1980 г. Олимпийские игры из Москвы на весь мир.
В дальнейшем получили развитие многолучевые, так называемые "прозрачные" ЛБВ для систем связи и многофункциональных РЛС, обеспечивающие чрезвычайно широкий набор режимов работы передатчика, от импульсного до непрерывного при сниженных в 1,5-2 раза, напряжениях питания, а также низкий уровень шума.
В середине 60-х годов на "Истоке" были созданы первые отечественные мощные ЛБВ в 3 см диапазоне длин волн с выходной мощностью 1 кВт в непрерывном режиме. Подобные ЛБВ предназначались для наземной стационарной аппаратуры линий связи через спутники Земли, станций тропосферной связи, наземных и морских судовых станций широкополосных помех.
С 1960-го года на "Истоке" ведутся работы по созданию и выпуску оригинальных электровакуумных приборов – электростатических усилителей (ЭСУ), использующих циклотронный резонанс, которые применяются в качестве малошумящего входного каскада для приемников РЛС. В последние годы на базе ЭСУ созданы электростатические комбинированные усилители (ЭСКУ), в которых на выходе ЭСУ включается транзисторный усилитель, что позволяет расширить рабочую полосу частот и поднять коэффициент усиления до 30 дБ и циклотронно-защищенные комбинированные усилители, обеспечивающие защиту входных цепей приемников РЛС от излучения собственного передатчика.
"Исток" был первым в освоении миллиметрового диапазона длин волн, которые обеспечивают такие важнейшие преимущества, как возможность передачи большого объема информации, скрытность связи, малые габариты и др.
В 50-е годы на предприятии разрабатываются теория, методика конструирования, измерительная техника – база для создания первых образцов ЛОВ миллиметрового диапазона.
К настоящему времени лампами обратной волны перекрыт диапазон до 1500 ГГц и экспериментально доказана возможность достижения 3000 ГГц. ЛОВ терагерцового диапазона находят применение в радиоастрономии.
В начале 70-х годов усилия по снижению массогабаритных характеристик и питающих напряжений электровакуумных СВЧ приборов перестали приводить к их существенному уменьшению в бортовых радиоэлектронных системах. Это стало сдерживать развитие многофункциональной наземной и, особенно, бортовой аппаратуры. Эта проблема была решена, когда на "Истоке" был создан новый класс изделий электронной техники – комплексированные изделия (КИ), в которых применение принципов функциональной и конструктивной интеграции при конструировании СВЧ приемопередатчиков позволило существенно (в 5-10 раз) снизить вес и габариты СВЧ-части РЛС при одновременном улучшении их эксплуатационных характеристик. Это направление в последствии нашло свое развитие практически на всех предприятиях отрасли.
"НПП "Исток" – родоначальник не только электровакуумной, но и полупроводниковой СВЧ электроники в нашей стране.
Уже в середине 40-х годов на предприятии были созданы и освоены в производстве первые отечественные полупроводниковые приборы СВЧ – германиевые детекторные и смесительные диоды для радиолокации.
Высокий научный и технологический уровень этих работ позволил инженерам предприятия создать в 1950 году первые отечественные транзисторы.
В 1970 гг. на "Истоке" начало развиваться направление по разработке СВЧ модулей на основе гибридно-интегральной микрополосковой технологии.
Использование технологии СБИС в СВЧ технике позволило в конце 80-х годов перейти от гибридных СВЧ схем к монолитным.
Интенсивные исследования, проводившиеся на предприятии по изучению взаимодействия электромагнитных полей с электронами в конденсированных средах (твердых телах, полупроводниках), направленные на поиск новых механизмов генерации, привели к открытию эффекта СВЧ излучения при ударной ионизации в полупроводниках, когда при больших значениях обратного наряжения, превышающих пробивное, полупроводниковый диод начинает генерировать СВЧ колебания. Это открытие легло в основу нового типа СВЧ приборов – лавинно-пролетных диодов (ЛПД), работающих в качестве маломощных генераторов и усилителей в радиотехнической аппаратуре различного назначения.
Генераторы шума на ЛПД и усилители мощности на ЛПД нашли широкое применение в РЛС, измерительной технике, в аппаратуре встроенного контроля, в медицинской аппаратуре, а также в качестве задающих генераторов в источниках широкополосных помех.
Высокий уровень развития технологии производства керамических и магнитных материалов, металлокерамических и ферритовых изделий, на который опиралось вакуумное СВЧ приборостроение, привел в конце 60-х – начале 70-х годов к новому качественному скачку в области миниатюризации СВЧ электронных приборов и устройств – переходу к гибридно-интегральной технологии разработки СВЧ устройств на основе микрополосковой техники.
На рубеже 60-х и 70-х годов в этой области активных полупроводниковых приборов и технологии их производства произошли поистине революционные изменения. Во-первых, в практику вошли новые полупроводниковые материалы – арсенид галлия, фосфид индия и другие соединения группы А3В5, с гораздо большей подвижностью электронов, температурным диапазоном и рядом других преимуществ перед традиционными германием и кремнием. Во-вторых, на смену диффузионной технологии пришли новые методы формирования полупроводниковых структур – эпитаксиальное выращивание.
Быстрое становление и развитие с конца 60-х гг. твердотельного направления в "НПП "Исток" привело к организации серийного выпуска многих типов СВЧ полупроводниковых приборов, гибридно-интегральных и монолитных интегральных схем (МИС) на их основе. В настоящее время на предприятии успешно развивается современное кристальное производство. Освоены и запущены в серию 3-х и 4-х дюймовые пластины с РНЕМТ структурами для изготовления транзисторов и монолитных интегральных схем СВЧ с производительностью до 200 пластин в месяц. Освоена технология производства МИС СВЧ с технологическими нормами 0,13 мкм.
На предприятии успешно ведутся работы по технологии изготовления подложек эпитаксиального электронного алмаза и технологии создания квазиподложек GaN на CVD алмазе и работы по изготовлению СВЧ транзисторов и МИС на этих подложках.
Предприятие выпускает цезиевые атомно-лучевые трубки для квантовых стандартов частоты, используемых в системах единого времени и эталонных частот и в отечественной глобальной навигационной спутниковой системе ГЛОНАСС.
С 60-х годов на "Истоке" ведутся работы по применению СВЧ энергии для различных отраслей народного хозяйства. Первые отечественные лазерные нивелиры и зенит-центриры были сделаны на гелий-неоновых лазерах, выпущенных на предприятии. Они использовались при строительстве Останкинской телебашни, прокладке тоннелей. На базе выпускающихся на предприятии магнетронов был создан целый ряд установок промышленного назначения с использованием в них СВЧ нагрева. Преимуществом этого метода нагрева является выделение тепла непосредственно внутри объёма обрабатываемого материала, а не посредством конвекции от его границ внутрь. Это позволяет ускорить процессы сушки, полимеризации, нагрева с более высокой степенью равномерности внутри обрабатываемых материалов. Бесконтактный способ передачи энергии нагреваемым объектам имеет также ряд преимуществ перед традиционными способами нагрева и сушки влагосодержащих материалов.
На основе СВЧ приборов 8-ми миллиметрового диапазона длин волн разработана серия радиолокационных датчиков ближнего радиуса действия для измерения скорости отцепов на железнодорожных сортировочных горках типа РИС-В2 и для бесконтактного автоматического измерения уровней жидких и сыпучих материалов в накопительных бункерах в металлургии, химической и промышленности строительных материалов типа РДУ-Х2.
Для поиска терпящих бедствие экипажей судов в открытом море создан радиолокационный маяк-ответчик "Сигма", дающий отметку на экране радиолокатора поискового самолета, позволяющую определить их координаты.
Большой спрос у покупателей находят выпускаемые "Истоком" общим объемом свыше 700 тыс. штук в год несколько типов бытовых термосов со стеклянной колбой. Их изготовление основано на использовании разработанной на предприятии технологии в области стекловарения и создания вакуумноплотных стеклянных конструкций. За прошедшие годы выпущено более 20 млн. штук термосов, имеющих устойчивый спрос населения даже в нынешние времена.
С начала 60-х годов на предприятии под руководством академика Н.Д.Девяткова начали развиваться работы по применению электроники в медицине.
Так на базе гелий-неонового лазера был создан ряд терапевтических установок. На основе лазеров на СО2, СО, парах меди – серия хирургических установок для бескровных операций. Установки для локальной электромагнитной гипертермии, нашедшие применение при лечении онкологических заболеваний, используют магнетроны, разработанные на предприятии.
Разработан и выпускается ряд медицинских диагностических приборов для внутрижелудочной рН-метрии (гастросканы).
За выдающиеся успехи в развитии отечественной СВЧ-электроники и за создание новой техники коллектив предприятия был награжден в 1966 году орденом Ленина, а в 1981 году орденом Трудового Красного Знамени.
Академик Н.Д.Девятков, рабочий В.И.Волк, инженер Л.А.Парышкуро и генеральный директор предприятия СИ.Ребров были удостоены высокого звания Героя Социалистического Труда. Более 100 сотрудников предприятия стали лауреатами Сталинской, Ленинской и Государственных премий СССР и Российской Федерации; свыше 1500 награждены орденами и медалями СССР и России.
За прошедшие десятилетия на предприятии создана научная школа в области физики, математического моделирования и систем автоматизированного проектирования изделий СВЧ-техники. Достижения предприятия в области катодной техники нашли признание на всех предприятиях радиоэлектронной отрасли страны.
Научной школе "НПП "Исток" принадлежит мировой приоритет в создании новых классов электронных приборов СВЧ: многолучевых клистронов и ламп бегущей волны, электростатических усилителей, лавинно-пролетных диодов и ламп обратной волны миллиметрового диапазона длин волн. От разработки отдельных электронных приборов предприятие перешло к созданию комплексированных изделий и законченных радиоэлектронных систем.
