Свет науки в конце фотометрического тоннеля
Светотехнические лаборатории всегда находятся между двух огней – объективностью и заказчиком.
О тонкостях и принципах фотометрического бизнеса и о многом другом мы поговорили с научным руководителем лаборатории «Архилайт», доктором технических наук Сергеем Никифоровым.
Я с Сергеем знаком очень давно, но не всем так повезло, поэтому вводная информация для читателей – расскажите коротко о Вас, о том, как «появился Архилайт», и как Вы докатились до такой жизни?
Идея создания измерительной лаборатории в области исследований и услуг по измерениям параметров светотехнических изделий возникла давно- примерно лет 20 назад. В то время, во всём мире, да и у нас в стране полным ходом шла «светодиодная революция», в ходе которой, как ни противились этому прежние светотехнические сообщества и производители светотехники, светодиоды стремительно отвоёвывали все большие сферы применения. С измерениями параметров светодиодов, без которых было невозможно их внедрение, было очень непросто – их доселе неведомый спектр излучения не входил в расчёт метрологических характеристик тогдашней измерительной фотометрической техники, которая и стандартные-то источники измеряла с большой ошибкой. И, конечно, ни о каком рынке услуг по измерениям не было и речи- вся метрология была сосредоточена в паре-тройке институтов, часть из которых в лихие годы отечественной истории была приватизирована предприимчивыми создателями новой индустрии страны. Да и сами светодиоды, как источники света для освещения, очень долгое время не входили в отечественную нормативную базу, и, как сказал на одной из тогдашних конференций руководитель нанотехнологической корпорации, существовали в нашей стране «нелегально и могли расцениваться как контрафактная продукция». Однако актуальность измерений параметров и исследования различных свойств и характеристик светодиодов продолжалось и развивалось независимо от этого. В начале 2000-х, я занимался разработкой отечественных светодиодов в «звёздной» компании наших отечественных разработчиков полупроводниковых оптоэлектронных приборов – д.т.н. Сушкова ВП, к.т.н. Абрамова ВС, Щербакова НВ, Сощина НП. Всех нас тогда объединяла доселе недосягаемая по популярности, результативности и компетентности, компания Корвет-Лайтс. Эти времена и их современников, я подробно описал в статье, посвящённой ВС Абрамову в журнале Полупроводниковая светотехника №5 2021. Именно тот опыт лёг в основу создания измерительных лабораторий, которые я создавал для развития метрологической базы и научных исследований в области физики работы излучающих структур, изучения проблем деградационных явлений и совершенствования технологии производства светодиодных изделий в ряде компаний, неразрывно связанных со светодиодной продукцией. Это АТВ-Наружные системы, Лаборатория ЛИСТ и вот уже почти 15 лет работает лаборатория компании АРХИЛАЙТ. Таким образом, я занимаюсь измерениями в области фотометрии, радиометрии, а также разработке и производстве средств измерений уже на протяжении не менее четверти века. За это время, кроме этих лабораторий, так или иначе участвующих в развитии всей отечественной метрологии этой области измерений, был создан и сам рынок услуг по фотометрическим измерениям и сертификационным испытаниям светотехнической продукции. Не окажусь нескромным, если отмечу, что именно деятельность указанных лабораторий и явилась формирователем основных услуг по измерениям в том виде, который существует и работает сейчас – от вида и содержания протокола измерений до порядка их проведения. Сейчас лаборатория АРХИЛАЙТ реализует более 20 различных программ исследований, испытаний и измерений, сформированных самостоятельно и которые охватывают практически 99% необходимых и востребованных видов фотометрических, радиометрических, механических и электрических измерений подавляющего большинства светотехнической и излучательной продукции. Также стоит отметить, что не менее половины этих программ и видов измерений, выполняется средствами измерений и на оборудовании собственной разработки и производства – уникальными приборами и комплексами, созданными усилиями нашей лаборатории и не имеющими аналогов даже среди импортной техники. Следует сказать, что работа над созданием и реализацией собственных средств измерений ведётся непрерывно и является частью коммерческой деятельности нашего предприятия. Так, например, гониофотометрическими установками ФЛАКС в настоящее время укомплектованы почти полтора десятка производственных предприятий и институтов, а Установка БИОФОТ для реализации оценки фотобиологической безопасности светотехнической продукции, внесённая в Госреестр СИ (единственная отечественная), уже «трудится» в Санкт-Петербургском ЦСМ «Тест-Санкт Перербург» не менее пяти лет. Так что, как можно заметить из сказанного, возможностей «докатиться до той жизни», которая происходит сейчас, у нас было за это время, хоть отбавляй.
- Какие измерения может проводить лаборатория?
Как я уже сказал выше, лаборатория выполняет все возможные фотометрические, радиометрические, спектральные, электрические измерения и испытания по коду IP (20-68)- и IK (до 10), реализует практически всю линейку испытаний по ЭМС, включая пусковые (стартовые) токи. Есть и особенные программы – это, например, измерения радиометрических характеристик излучателей в диапазоне 180 – 1700 нм с помощью распределительного радиометра, определение пространственного распределения спектральных характеристик, установление причин неисправности светотехнических устройств и светодиодов, измерение параметров облучателей для роста растений или исследования светодиодов и устройств на их основе на предмет прогнозирования срока службы, используя собственные методики измерений и многолетний опыт изучения изменения параметров с течением времени наработки в связи проявлением различных дефектов гетероструктур, неизбежно возникающих при эпитаксиальном росте излучающих кристаллов.
- На каком оборудовании?
Как я уже говорил – измерительное оборудование в большинстве своём – собственной разработки и производства. Прежде всего, это, конечно, наши гониофотометрические установки Флакс для фотометрических, радиометрических измерений и исследований для оценки фотобиологической безопасности, спектрометрическая установка Спекорд, приборы и устройства собственных разработок для обеспечения измерений параметров при климатических испытаниях (фотометры, измерители времени стабилизации фотометрических характеристик), исследованиях светодиодов (измерители теплового сопротивления и приборы обеспечения заданных температур различных областей кристалла или светодиода, импульсные формирователи тока и др.), устройства для измерений электрических характеристик (фазовые регуляторы переходных процессов, измерители ВАХ), и др.
Рис.1 Установка для измерения силы света и её пространственного распределения Флакс-20, стоящая на вооружении лаборатории Архилайт
Рис 2. Гониометр Установки Флакс-20 с измеряемым образцом — уличным светильником
Все эти разноплановые по возможностям и единицам измерений приборы и устройства в различное время и для разных задач были разработаны и созданы непосредственно у нас в лаборатории. Многие из них внесены в Государственный реестр средств измерений (СИ) и являются либо единственными в своём роде, либо единственными отечественными СИ, реальные метрологические характеристики которых оставались на протяжении полутора десятков лет и остаются сейчас непревзойдёнными имеющимися в Госреестре аналогами. Соответственно, все используемые у нас СИ проходят государственную поверку в соответствии с их поверочной схемой.
- Как Вы оцениваете востребованность этого вида бизнеса для развития светотехнической отрасли?
Рис. 3. Вид фотометрической трассы, где расположена Установка Флакс-20
Если говорить о верификационных измерениях или с целью подтверждения соответствия, то актуальность таких манипуляций во все времена была и есть высока. Но при одном условии –исключительная беспристрастность, независимость и объективность, основанные на высокой компетентности. Только это сочетание может обеспечить и востребованность и пользу от таких измерений. В лаборатории АРХИЛАЙТ изначально – с первых часов её существования и по настоящее время был взят курс на исключительную независимость, объективность и беспристрастность без каких-либо исключений или предпочтений. Мы всегда действуем по отношению к любому клиенту ровно так, как заведено в бане – для нас все равны. И в самих измерениях, расчётах значений и последующем предоставлении результатов измерений клиентам, созданная у нас система самоконтроля исключает ошибку до высочайшей вероятности: так устроены все наши программы расчётов и система переноса результатов в Протоколы. Собственно, и сам Протокол является важным звеном этой системы – ведь мы не публикуем в нём лишь конечные цифры со значениями, как часто делают наши коллеги, а всегда помещаем исходные величины, из которых они были рассчитаны. То есть гарантируем прозрачность предоставляемых результатов. Поэтому слукавить или «непреднамеренно» ошибиться в конечном числе мы сами не сможем. У нас также имеется возможность одновременно с выдачей Протокола помещать основные данные из него в безликую интернет-базу данных из протоколов измерений для возможности проверки содержания любого Протокола по особому коду, имеющемуся в нём. Это позволяет любому пользователю таким протоколом, без возможности узнать имя, название или иные реквизиты образцов и их предъявителей, сверить содержание и подлинность предоставленного им документа. На мой взгляд, такая система объективного и (всё же не удержусь от упоминания этого слова) честного взаимодействия в сфере независимых испытаний и измерений не только развивает соответствующий бизнес, но и не позволяет фальсифицировать значительные усилия тех компаний, которые тратят значительные ресурсы на их обеспечение, работают и хотят работать на рынке честно, и, как говорится, «без дураков» — уважая клиента и себя. Таким образом, обеспечивая такое необходимое везде – реальное качество светотехнической продукции. Поэтому считаю, что наша деятельность в описанных условиях и на обозначенных принципах просто необходима отрасли, ибо отсутствие востребованности со стороны ряда клиентов, прежде всего, говорит о нежелании вести отмеченную деятельность и взаимодействие честно.
- Так как Вы знаете гораздо больше о качестве продукции российских производителей светотехники, чем они сами говорят о себе – как вы оцениваете качество изготавливаемой в России светотехнической продукции?
Оценке качества и, особенно, соответствия реальных характеристик светотехнической продукции заявленным со стороны производителей или других заинтересованных сторон, был посвящён один из моих докладов на прошлой (2023г) Всероссийской светотехнической конференции. Там я проанализировал большинство популярных сегментов продукции и могу сказать, что не всё так плохо, как предполагает быть в ответе на этот вопрос. Рост качества есть и важно, что производители считаются с необходимостью его обеспечивать. Отсюда, можно констатировать, что культура рынка сейчас выше, чем, скажем, лет 10 назад. Одно я отметил особо – как только дело касается того, что в светильнике параметры получились не такие, как ожидал производитель – сразу виноваты все, кроме него самого. Вместо повода разобраться у себя — отчего так вышло, он обвиняет всех в неумении оценить его «высокие» значения параметров. Однако при разбирательстве оказывается все не так – производитель, оказывающийся в такой ситуации, в подавляющем большинстве случаев, вообще не понимает что он произвёл, не разбирает ничего в характеристиках и не может ответить на вопрос, как устроен его же светильник. Вот Вам и ответ о качестве, которое часто предполагается декларировать только на бумаге. Вот от таких участников рынка мы обязаны своей беспристрастностью и объективностью защищать настоящих, болеющих за свой продукт разработчиков.
- Настанет ли светлый момент, когда в России светодиоды начнут производить с начального технологического цикла – с эпитаксии?
Этот вопрос в последнее время превратился в риторический. Трудно тут быть пророком, но я не вижу ничего невозможного с точки зрения наших прежних компетенций. Производить собственные излучающие структуры мы когда-то умели сами, поэтому, в какой-то степени, «руки помнят». Поэтому, если говорить о неком тиражировании кристаллов по давно отработанной «тамошней» технологии на нашей территории, наверняка сможем. Вот со своей стороны продвинуть технологию самой эпитаксии в ближайшее обозримое время, вряд ли под силу, поскольку нужно вырастить на своей земле пару поколений, хорошо освоивших хотя бы имеющееся сейчас оборудование и материалы, а уж потом вдаваться в творчество. По крайней мере, так учит история. Но если честно, отбросив, конечно все вопросы по отсутствию инфрастркутуры, обеспечивающей производство современных ростовых процессов, я не перестаю верить в возможность хотя бы отмеченного варианта освоения эпитаксии.
Рис. 4. Участок тестирования и настройки Установок Флакс, произведённых для реализации на внешнем рынке
- У меня сложилось ощущение, что отношение отрасли к Архилайту можно описать фразой «Терпят, и не любят» Я прав? Да и вообще ходят разные слухи – и дерут с трудящихся три шкуры, и измеряют «неправильно», не нравятся многим заказчикам результаты.
На этот вопрос, пожалуй, я подробно ответил в предыдущих ответах. Дело в том, что на наш, так сказать, метрологический фронт, во всей светотехнической индустрии, стоит смотреть как на неотъемлемую операцию при производстве продукции. Ну не бывает без этих измерений никакого рынка. Некий рефери в любом соревновании должен быть по определению. И дело это –быть таким рефери- ответственное – мы это понимаем. Именно поэтому так серьёзно подходим и к средствам измерений и к самим процессам измерений и исследований.
А теперь про «терпят» и «дерут». Дело в том, что с недавнего исторического времени, у нас в стране, априори никто никогда не воспринимает какую-либо работу или труд за товар. То есть услуга – та самая работа – вообще ни для кого ничего не стоит по сравнению с материальным товаром. «Вот светильник – это да! У него есть себестоимость. А какая себестоимость у вашей непонятно-колдовской измериловки? Никакая!» –говорят клиенты. «Это не стоит ничего, поскольку каждый из нас может привязать светильник к офисному стулу и прокрутив его вокруг люксметра измерить диаграммы, как, собственно вы и делаете, пудря нам мозги, что ваше оборудование крутое и вообще работает» — продолжают они. Трудно не согласиться. И они так и делают – измеряют у себя (или ещё где-нибудь, где тоже есть офисные стулья и люксметр) по указанной выше методике и подают эти результаты на конкурс. А потом, когда эти светильники, отвязанные от стульев, попадают на дороги и магистрали, они либо работают всего пару недель, либо светят вовсе не на дорожное полотно, как было в том проекте, основанном на измерениях со стула… И начинается сыр-бор. И тогда уже, нам приходится выступать с экспертным заключением в судах, где прежние заказчики тратят существенно большие средства на эти экспертизы и неустойки. Отсюда выходит ответ на историю второго слова о нас – «дерут». То есть проект освещения города или трассы, исчисляющийся бюджетом в стони миллионов рублей, не сможет оказаться реализованным, если для целей подтверждения соответствия параметров декларируемого светотехнического оборудования потребуется всего не более 0,05% от этой суммы? Не так ли? Где же здесь «дерут»? Дерут – это потом, и уже не деньгами, когда все участники проекта стоят вместе с прокурором у дымящегося от пожара объекта…Это первое. И второе – мы считаем, что если Вы хотите получить качественное и своевременное обслуживание, давайте доверять и уважать друг друга – указанный сервис не может быть бесплатным. И у нас, в наших услугах по измерению параметров, безусловно, тоже есть себестоимость, и кто сказал, что она низкая: всем клиентам хочется, чтоб было выполнено на поверенном высококлассном оборудовании и максимально быстро. Так вот мы зачастую, для обеспечения ряда измерений, особенно нестандартных и трудоёмких, дабы обеспечить и качество и сроки (а это всего несколько рабочих дней независимо от их сложности и количества), работаем круглые сутки, включая выходные дни. Да, не всегда всё удаётся с точностью до минут, но поверьте, бывают и очень сложные случаи и очень срочные. Мы стараемся не отказывать никому, браться за любые и самые сложные задачи, часто для их решения приходится очень быстро создавать новые программы, приборы и методы измерений. Поэтому некоторые позиции у нас стоят дороже, чем у наших коллег и существенно, хотя бы потому что те за них просто не берутся. Зато мы всегда стараемся сделать всё, чтобы решить задачу клиента, который в подавляющем числе случаев, даже не представляет с какой стороны к ней подойти. Все это, с учётом той самой себестоимости, достойно высоких цен. И здесь я не хочу даже сравнивать с теми ценами на подобные измерения, которые существуют где-нибудь в «отсталой» Европе, где в лаборатории есть только шар Ульбрихта или даже в Пекинской лаборатории – там такие же цифры в ценниках, как и у нас, только в десяток раз больше и в евро. Вот эти зато – не «дерут», зато любят читать наши Протоколы и говорить не поверившим нам заказчикам, что они и не думали, что в России вообще могут что-то измерить, а тем более так.
- Не появляется желание продвинуть бизнес, повысить так сказать лояльность клиентов сделав более «правильные для заказчика результаты? Ведь если что они и сами подправить могут наверное. Нет?
Подправить могут – и подправляют. Для того, чтобы уберечь их от греха соблазна подправить, мы внедрили систему проверки подлинности протоколов с сервисом входа в базу обезличенных результатов протоколов прямо у нас на сайте. Об этом я говорил выше, в ответе на один из вопросов. Такое положение дел сравнимо для клиентов с объявлением в помещении, где они «подправляют» — «Ведётся видеонаблюдение!». Поэтому все, кто получил такой протокол, в любое время суток и откуда угодно, могут сравнить цифры значений основных параметров, указанные в протоколе с цифрами в базе данных, введя уникальный код протокола, нанесённый на Приложения с данными в левом верхнем углу. Отсутствие кода в базе означает отсутствие такого протокола в природе. Также я говорил и про более правильные результаты, которые оказываются от результата лояльности и клиентоориентированности. Наша клиентоориентированность заключается в другом – в истинности и объективности предоставляемых результатов. Это гораздо важнее, дороже и полезнее для всех клиентов.
- Расскажите о Вашем участии во Всероссийской светотехнической конференции? Как получилось что одним из организаторов конференции оказался «Архилайт», а Вы ее бессменным программным директором?
Путь к идее проведения конференции был небыстрый. Как всегда, все начиналось с семинаров и круглых столов на отдельные узкоспециальные проблемные темы. Мы считали и считаем, что помимо исследовательской, сертификационной деятельности, мы должны осуществлять и просветительскую миссию, и давно решили, что эта деятельность является крайне важной и поэтому самой благодарной для вложения средств. Уверен, что на протяжении всех прошедших мероприятий, а это уже 4 Всероссийских конференции (5-я в разгаре подготовки) и ряд семинаров, мы, этими мероприятиями, внесли существенную лепту во взаимоотношения многих участников отрасли, обеспечили ясность в большое количество спорных вопросов и ситуаций и наверняка значительно поспособствовали продвижению и светотехники и оптоэлектроники как основополагающих отраслевых наук. В этом направлении также, вот уже 15 лет, работает и ещё один мой проект – журнал «Полупроводниковая светотехника», где я являюсь главным редактором, вошедший уже более года назад в список рекомендованных ВАК Рф для публикации научных работ по 4-м самым востребованным отраслевым специальностям. Именно поэтому мы с большой ответственностью и вниманием готовим и проводим эти конференции, предоставляя площадку для обмена опытом всех желающих участников и сами обязательно осуществляем информационную и идеологическую поддержку, стараемся сформировать интересную и полезную деловую программу. И всё это ради улучшения нашего отраслевого, творческого климата, самое дорогое в котором – это взаимное понимание и искренне рукопожатие, означающее доверие и договорённость. Ради этого и стоит тратить силы, время и средства.
- Что нам ждать от конференции в этом году?
Трудно заранее планировать итоги конференции, но поскольку за эти пять прожитых на её волне лет, она уже стала традиционной для многих, поэтому прежде всего, мы ожидаем новой встречи тех, кто уже успел привыкнуть к её настроению и открытой, доброжелательной обстановке. Из года в год, конференция стала больше напоминать желанную встречу совершенно разных по роду и стилю деятельности специалистов, которые находят общие точки именно в такой, многозадачной атмосфере очного общения. И, как и прежде, мы приложим все усилия, чтобы в этом году такая встреча повторилась. 16 апреля мы запланировали провести 4 традиционных секции в один конференционный день. Одна из них будет и вовсе инновационной, как говорится с нуля – это секция о биодинамическом освещении под руководством Татьяны Тришиной. Там решено собрать специалистов по управлению и проектированию освещения с учётом биологической особенности восприятия главным его пользователем – человеком. На секции о городском освещении, её ведущая – к.арх. Анастасия Приходько проведёт обсуждение важных для проектировщиков городской световой среды вопросов взаимодействия с Горсветами. Уверен, что там состоится интересный и полезный разговор. В секции «Самые важные вопросы светотехники: от науки до практики» запланирован круглый стол, посвящённый спортивному освещению. Одна из причин его проведения – острые вопросы нормирования и реализации освещения спортивных объектов, возникшие в процессе обсуждения и формирования нового одноимённого свода правил СП440. В секции «Осветительные приборы и установки – путь от разработки до заказчика» мы продолжим обмен опытом по техническим и инженерным решениям в области светотехнических разработок и применения осветительных приборов. Вот такой планируется программа. Приглашаем всех к участию в конференции, а также тех, кто хочет выступить с докладами и сообщениями.
- Ну и по традиции в конце интервью – о «творческих планах»
Помимо предстоящей конференции, которую можно отнести к ближайшим творческим планам, наверно стоит сказать о реализации новых, и уже начатых разработок в области совершенствования реализуемых средств измерений, например, создание высокоточного термостатированного фотометра для использования в установках «Флакс» для возможности её использования в полевых условиях. Есть ряд задумок по совершенствованию измерительной базы для светодиодов и оценки деградационных явлений в излучающих структурах — это разработка новых вспомогательных устройств для возможности измерений светодиодов в различных импульсных режимах. Предполагается, что это позволит более оперативно и достоверно строить прогнозы деградационных характеристик. Есть в планах и продолжение участия в формировании нормативной базы, используя опыт предыдущих лет. И, конечно, в самых желанных и многообещающих планах есть один –всегда первый пункт – это увидеть нашу отрасль развитой, современной и передовой. Мы постараемся приложить к этому все возможные усилия и желаем всем коллегам процветания и успехов в творчестве!
