Всероссийский научно-исследовательский институт синтеза минерального сырья

В XX веке, когда наука и техника стремительно развивались, кварц, или горный хрусталь, стал незаменимым материалом для производства пьезоэлементов и оптических устройств. Спрос на этот ценный материал в оптике и электронике постоянно рос, но найти природные кристаллы без трещин и других дефектов было сложно. В этих условиях ученые пытались решить задачу создания искусственных кристаллов с необходимыми свойствами.

2 марта 1954 года Совет Министров принял постановление о создании Всесоюзного научно-исследовательского института пьезоматериалов (ВНИИП). К лету 1955 года в состав института входили следующие подразделения: лаборатория по выращиванию искусственного кварца, конструкторское бюро, занимавшееся разработкой и проектированием нестандартного оборудования для будущего завода, исследовательская лаборатория, изучавшая газово-жидкие включения в кристаллах кварца, геологическая лаборатория и лаборатория внедрения искусственного кварца. Уже весной 1956 года были получены первые отечественные кристаллы массой до 3 килограммов.

За сравнительно короткий период времени в городе Александрове был построен, оснащен оборудованием и введен в эксплуатацию ряд корпусов научно-производственного комплекса.

10 апреля 1963 года институт был переименован во Всесоюзный научно-исследовательский институт синтеза минерального сырья (ВНИИСИМС) и выделен в самостоятельное предприятие. Задачей института стала организация и контроль деятельности, связанной с исследованием природных кристаллов, изучением геологических процессов, созданием искусственных минеральных материалов и разработкой необходимого оборудования.

Трудно перечислить все достижения института за многие годы. Его работники освоили разнообразные методы выращивания кристаллов: из растворов, из расплавов, из газовой фазы, в вакууме, при высоких температурах. Кроме пьезокварца здесь стали производить целый ряд других разновидностей минерала.

Работники института включались и в работу по благоустройству города, строились новые дома для семей ученых и рабочих.

В 1965 году в институте был получен новый вид продукции для радиоэлектронной промышленности. Впервые в стране были выпущены опытные партии синтетического сырья, физические свойства которого значительно лучше природного. Продукция, испытанная в различных видах режущего инструмента на предприятиях Москвы, Ленинграда и Новосибирска, показала большую перспективность и получила высокую оценку.

Весной 1965 года за создание радиационно-стойкого кристалла коллектив изобретателей предприятия был удостоен Ленинской премии в области науки и техники. Награду вручал академик Мстислав Всеволодович Келдыш.

Еще в начале трудового пути штат института не превышал 50 человек. А к 1966 году в коллективе института более 200 человек имели высшее образование, в том числе 29 — ученые степени и звания.

В 1971 году Институт Указом Президиума Верховного Совета СССР за достигнутые коллективом успехи в развитии научных исследований по созданию важных для народного хозяйства видов искусственного минерального сырья и разработку технологий его промышленного производства награжден орденом Трудового Красного Знамени.

Также в начале 70-х годов ученые ВНИИ вырастили в искусственной среде кристалл «Уральской фиалки» (аметист, который уже исчерпан в природных кладовых). Придали ему форму природного камня по образцу из Алмазного фонда страны и передали на экспертизу. Три ведущих ювелира страны дали заключение, что искусственный камень невозможно отличить от натурального. И за эту разработку, в том числе, александровцы осенью 1972 года взяли золотую медаль на Лейпцигской ярмарке. «Уральскую фиалку» закупали все страны мира.

Среди разработок института были также искусственные кальцит и цинкит, синтетические алмазы, сапфиры и другие минералы, использовавшиеся во множестве отраслей народного хозяйства.

Годовой экономический эффект от внедрения всех разновидностей кристаллического кварца составил в 1969 году 52,8 млн руб., а к 1975 году — превысил 170 млн руб.

Важным в научном и практическом отношении стали результаты, полученные институтом в разработке опытно-промышленной технологии синтеза искусственных кристаллов слюды, которая обрабатывалась, расщеплялась на тонкие листы и спаивалась с металлом, керамикой. Замена природной слюды искусственной улучшила технические параметры приборов и увеличила их срок службы.

По результатам работы александровцы еще не раз были награждены. 7 ноября 1979 года группе сотрудников Института была присуждена Государственная премия СССР, а 8 апреля 1982 – Премия Совета Министров СССР.

В 1989-90-х годах ВНИИСИМС участник российских и мировых ярмарок. Выставленные на стендах образцы ювелирной продукции очаровывали красотой. Ученые александровского ВНИИ доказали всему миру, что драгоценные цветные камни, выращенные в искусственной среде, благодаря генной памяти сохраняют красоту и природные свойства минералов.

21 ноября 1991 года Всероссийский научно-исследовательский институт синтеза минерального сырья был преобразован в  Федеральное государственное унитарное предприятие (ФГУП «ВНИИСИМС»).

Институт обладал уникальными технологиями и методами выращивания кристаллов. Начав с выращивания пьезокварца, ВНИИСИМС разработал технологии производства более десятка разновидностей монокристаллов кварца и изделий из них.

Кристаллы с высочайшими электро- и термоизоляционными свойствами широко использовались в космических программах («Буран-Энергия», станций «Венера» и др.) и ракетной технике. Так, пьезокварц и особенно оптический радиационностойкий кварц использовался для изготовления деталей оптических приборов, линз, призм. Для оптических приборов, использующихся в космосе, важно быть стойкими к солнечной радиации, «бомбящей» летающие годами космические аппараты. Оптические свойства для такой аппаратуры тоже важны, ведь если хоть чуть-чуть замутнеет линза, можно считать, что техника выведена из строя.

Гидротермальное направление включало в себя также исследования процессов роста других ценных для оптики и электроники кристаллов, таких, как кальцит, цинкит и др. Эти разработки также доведены до опытно-промышленной стадии применения.

Другим важным направлением научно-технических разработок, развиваемых во ВНИИСИМСе, являлись исследования в области сверхвысоких давлений (30-100 тыс. атм.) и температур (1000-2000С). Самым интересным объектом для выращивания в подобных условиях является алмаз — сверхтвердый (т.е. абразивный) материал с такими уникальными свойствами, как теплопроводность, лучевая прочность, устойчивость к агрессивным средам и радиации, а также способный быть как диэлектриком, так и полупроводником.

Институт вышел на передовые технологии получения синтетических алмазов и ряда минералов, выращиваемых расплавным методом, достиг значительных результатов в облагораживании некондиционных разновидностей природного камнесамоцветного сырья.

Во ВНИИСИМСе выращивали монокристаллы с заданными свойствами и использовали их для изготовления пьезокварцевых резонаторов, акустоэлектронных устройств, звукопроводов, нестандартного алмазного инструмента.

С историей более чем в 40 лет предприятие славилось продукцией на всю страну. За годы деятельности коллективом ВНИИСИМСа разработана и создана технология и промышленность по выпуску синтетического пьезокварца, алмазов, укреплена минерально-сырьевая база ювелирной промышленности страны. Большую популярность институту принесли и полученные здесь ювелирные разновидности кварца: аметист, цитрин, морион, которые не уступали естественным, созданным природой.

За уникальные разработки предприятие было отмечено многими наградами.

В настоящее время в г. Александрове располагается экспозиция Музея рукотворного камня. Основу его выставочного фонда составили документы, фотографии, коллекция искусственных алмазов, сапфиров, кристаллов кварца и других минералов, выращенных по уникальным технологиям, обладателем которых являлся ВНИИСИМС.