这是一个关于拯救猫的真实故事，当猫被冻伤时，它失去了所有的四个爪子，尾巴，耳朵，尽管如此，它还是能够生存。 而且不仅生存下来，而且落入了帮助野兽站起来的无动于衷的人们的手中。 但是，爪子是使用最现代的技术制成的假肢。 情况如何，为什么我决定在Habré上写这个故事-删节阅读！
猫阴霾和一点兽药
一个平淡无奇的故事是一只失去家园的猫，名为“阴霾”，这种猫适应不了屋外的生活，很可能会完全消失，但有一个有爱心的人救了这只野兽。 然而，冻伤后的重伤导致所有爪子丢失，这对于像猫这样的活动性动物而言实质上意味着死亡。 阴霾只能爬行，吃得不好，因为它不能采取必要的姿势。 兽医张开双臂，为减轻野兽的痛苦提供了唯一的人道方法。 睡吧 但是新情妇被确定了。 她的朋友们建议她求助于新西伯利亚最著名的兽医
谢尔盖·戈尔什科夫 （
Sergei Gorshkov） ，她因处理最困难的案件而闻名，毫无疑问，戴姆卡猫就是这种情况。
这位兽医曾接受过此案，因为不久前他已经在世界上首次将这只猫放在四只脚上，甚至在
一篇专门的科学期刊上的详细科学
文章中也发表过。 在这种情况下，专家的经验为我们提供了帮助。 但是，有困难。 动物和人都是不同的。 每个人都有自己的特点。 猫的骨头很细，为将来的假体建模需要非常详细和准确的工作。
模拟的基础是X射线和专家的经验，该专家考虑到了兽的解剖结构，分析了最合适的假体配置。 经过长时间的原型设计和最佳选择的选择，使用3D打印机打印了未来假体的样本。 一个特殊的打印机印刷了钛假体，随后将其植入猫中。
假肢假肢
手术持续了五个多小时，并取得了成功。 但是，成功之前还有另一个重要阶段。 在文章的公告中，我答应解释为什么我要在Habré上写这篇文章。 时间到了。 事实证明，尽管钛是生物相容性材料，但仍具有重要特征。 必须使用特殊的合金和钛涂层，以防止假体排斥反应的开始，并且骨组织会渗入假体的厚度并固定在其中。 为此，必须将特殊产品应用于此类产品。
假体的结构非常多孔，可以使骨组织深入渗透。 但这还不够。 有必要应用一种特殊的生物相容性涂层，我们将对其进行详细介绍。 对于表面被氧化物保护的金属，例如钛，铝及其合金，可以通过微弧氧化法施加各种涂层。 几年前，我在Habré上的
文章中谈到了这项技术。 该方法使您可以涂覆具有保护特性的不同颜色和阴影的氧化物涂层。 但是在我们的情况下，有必要应用一种特殊的生物相容性多孔磷酸钙涂层，该涂层可提供几乎100％的假体存活率。 这种涂料及其应用技术是由
汤姆斯克理工大学由S.I. 特维尔多赫列波娃（Tverdokhlebova）。 Sergey Ivanovich和他的同事开发了一种特殊的化学成分的电解质和微弧钛处理方案，这使得在其表面上获得高质量的磷酸钙涂层成为可能。 结果，假体涂有具有高粘附力的完全生物相容性膜。 仅在这种治疗之后，假体才被植入猫烟中。
微弧氧化的来源
涂覆过程可以简化如下。 在作为阴极的钛金属浴中，将要涂覆的零件浸入其中。 该部分是阳极。
由于溶液的电导率非常高，因此实际上在施加电流时会发生短路，并且该过程甚至在开始之前就停止了。 在这里很重要的一点是，在初始时刻要泵入大电流（数十千安培），以便在阳极表面上形成爆炸性蒸汽层，这是一种不允许电流短路的双层结构。 在该层中形成微弧，这提供了微弧处理过程。
零件实际上会发出微弧光，随着时间的流逝，它会变得不那么明显，因为在零件上会形成一层介电涂层，从而不再通过电流。 看起来过程很简单，但是看起来很简单。 难以为双层的外观创造条件，因为由于该过程的高启动电流而需要巨大的电源。 零件的缓慢浸没也无法保存情况，因此也不安全。 只有一种出路-创建脉冲电流源，它允许在完全浸入溶液中的部分和电解质之间形成可靠的双层。 在这种情况下，电压和电流脉冲的形状对于确保涂层的未来特性非常重要，并且通过电路的总电荷决定了涂层的要求厚度，因此，涂层的工作特性和涂覆过程的可重复性是工业技术应用中最重要的要求。 因此，在控制输出信号源特性的情况下，产生一个脉冲大电流-这是需要解决的问题。 鉴于这是一个脉冲式大电流电子设备，其中切换了几千安培的电流（在300-500伏的电压下），因此提供抗干扰性，可靠性和安全性也是要求之一。 这些正是由要开发源代码的一组开发人员解决的任务，我以总设计师的身份领导这项工作。 以纯形式进行的研发，包括准备“成人”技术任务，建模，设计，原型制作，以及最终的工作，其中包括针对ESKD的修改后的原型和设计文档。 原始资料很有趣，让我们更详细地讨论它。
为了确保MAO过程的启动，必须在很短的时间内将大的启动电流泵入负载，这只能使用高压电容器电池来完成。 有两个这样的电池（
KB1和KB2 ）。 电容器组由强大的20 kW直流电源充电
。 使用两通道输出脉冲形成单元（
BFVI1和BFVI2 ）以及控制器
K将积聚在电容器组中的电荷提供给负载。 为什么要使用两个电容器组？ 这是由于以下事实：在系统中，有必要在高达400 Hz的频率下切换2000 A以上的电流，这需要选择合适的电源开关。 高精度电子设备并不便宜，因此，在这些模式下切换此类电流的合适设备的成本约为3-4千美元，并且几乎完全是按订单制造的。 另外，这种设备的资源被限制为数百小时的连续操作。 不好 因此，决定将所需的输出功率分为两个通道，并使用两个MTKI-1200-12KN电源开关进行切换。
这些设备已经很好地证明了自己，并且它们的价格相当合理。 连续运行（0.8极限模式水平）的资源为数千小时。 对电容器组充电的初始瞬间的涌入电流可能为数十kA，因此，在电容器组的电源电路中放置了两个强大的扼流圈。 通常，电力电子设备是特殊的东西。 在这里，所有节点和零件都很大，人工制造通常涉及锁匠和特纳的工作。 例如，节气门看起来像是一块由数米厚的铜箔组成的块，该铜箔扭曲在框架上，并带有间隙，可以用风扇对其进行冷却。
因此，整个设备包括三个单元-电源，大电流开关（包含电容器，电源开关，扼流圈等）和控制所有这些单元，生成必要的脉冲形状，监控所有工作模式的电子单元。 整个结构在工业机架中制造，冷却由冷却器进行。 一切都以这种形式聚集。
电容器组电源的选择是这项工作中解决的最重要的问题。 该电源必须满足许多严格的要求，具有可靠的保护系统和控制系统，并且还必须具有抗噪声能力，因为在频率模式下切换大电流时会发生各种干扰。 该选择取决于新西伯利亚科学技术中心
“有保证的电源系统”的来源 。 一家出色的公司，可以开发和制造用于此类任务的各种设备。 我们很高兴开发人员能够满足我们最意外的要求。 因此，尤其是，我们需要更详细地了解其设备的某些节点的配置，以适应我们的控制协议，这需要开发新固件，而这些家伙则在最短的时间内完成了开发。 该公司认真对待文档，技术支持完美无缺。 稳固业务的罕见例子已成为我们可靠的合作伙伴。 我们已经自己做
了高压开关和所有控制电子设备。
项目管理
读者可能会问，该项目是如何管理的以及完成该项目需要多长时间。 让我们谈一点。 通常，对于此类项目，最好遵守
GOST R 15.301-2016 “开发和 将 产品投入生产的系统（SRPP）”。 工业用途的产品。 开发和将产品投入生产的过程 。
” 遵循GOST的建议，只要所有开发人员都能理解并遵循其思想，就可以轻松正确有效地完成项目。 项目协调员（首席设计师）的任务是明确设置任务，并在整个项目中监视其执行情况。 这项工作是由四个主要开发人员和一名技术工程师（人员）组成的小组完成的，他们在
Notion服务中签入了一个工作组。 像Notion这样的服务并不是开发团队团队合作的唯一服务。 我用它-我感觉很舒服。
随着任务的到来，截止日期和负责的执行者，填写了“开发和原型设计”，“必要的额外工作”和“采购”三个流。 任务完成后，它将发送到存档。 所有文档和必要的文档都存储在云中，并且可以在任何设备上进行访问。 每周一次（通常在星期四）-股东大会，讨论时事。 会议的硬性限制是45分钟。 团队互动的最重要和必要元素。 每个人都知道该项目很重要，在会议上每个人都将报告其结果，有必要做准备，完成，您没有时间，也不要在每个人面前都当面。 作为总设计师，我有时会担任权威老师，负责从学生那里获得家庭作业。 很好）关于时间。 截止日期很短。 此外，每个开发人员都知道项目完成的截止日期。 考虑到几乎是从头开始设置任务的事实，直到首次成功测试为止的项目完成时间约为10个月。 由于大电流电子设备在开发过程中组件并不简单，因此物流问题极大地延迟了时间，因此，例如，合适的缓冲电容器可以使用几个月。
所有必要的设备（只要有足够的装备）就组装了四个月。 整个安装的组装大约需要三个星期。 调试和测试又需要10天。 纠正，搜索和消除“蟑螂”，润饰，纠正血压-再过几个星期。 一般来说，这种戏剧性。 最后，客户的整条生产线都形成了这样的形状-如图所示。
当然，所有这一切不仅是为了拯救猫烟。 该技术用于为人类植入物提供保护性和生物相容性涂层，各种合金和金属复合材料的彩色涂层。
类似的产品几乎都在海外，其价格是相对应的。 但是实际上，在俄罗斯，可以充分建立和发展足够数量的此类产品的生产。 不仅需要不断开放天然气管道并为无国界提供无国界驱动该国的资源，而且已经在进行技术开发，以适当地支持科学和生产，这将需要意志和欲望。
致谢在
托木斯克工业大学科学实验室，
SB RAS高电流电子学研究所和
托木斯克科学中心的肠子中开发了用于生物相容涂层的技术。 特别感谢NordicEnergy
居民在项目实施过程中提供了有用的技术咨询，因为即使拥有丰富的经验和技术能力，有时您也需要咨询。 在这种情况下，我总是向Habr社区寻求帮助，并且总会有人帮助您解决这个问题。
那我们关于烟猫的女主人公呢？ 她没事。 手术成功了，野兽的生活照常进行。 像所有的猫一样，有趣的伸展运动在早上醒来。 通常，没有动物在此过程中的特殊作用，就无法想象医学和生物技术的发展。 是的，我个人完全尊重兽医的工作。 的确，伟大的神经生理学家
I.P. Pavlov并非没有道理：
“医生对待一个人，兽医对待人类。” 我个人对此与伊万·彼得罗维奇深感同意！
祝你有美好的一天！