Статьи журнала - Научное приборостроение
Все статьи: 1320
Граничные потенциалы биоколлоидных частиц: количественный анализ
Статья научная
В статье анализируется структура периферической области коллоидной частицы и, в особенности, частиц биологического происхождения. Предложено выражение для потенциальной функции частицы, неидентичной больцмановской силовой функции, описывающей потенциал у поверхности при взаимодействии заряженной частицы с электролитом. Выражение основано на анализе кулоновского заряд-зарядного (кулоновского) и заряд-дипольного взаимодействий электролита с заряженной поверхностью. Предложено использовать для оценки толщины двойного электрического слоя параметр (длину) Ландау, характеризующий термодинамическое равновесие на поверхности частицы. Предложены два способа вычисления электрокинетического радиуса коллоидных частиц. Предложены соотношения на основе дебаевского радиуса и соответственно концентрации электролита, показывающие связь поверхностного и электрокинетического потенциалов частиц. Выполнены расчеты, показывающие относительную точность различных подходов.
Бесплатно
ДВЕ МЕТОДИКИ ИЗМЕРЕНИЯ ПОМЕХ ДЕКАМЕТРОВОГО ДИАПАЗОНА
Статья научная
Представлены две методики измерения помех декаметрового диапазона. Первая методика позволяет извлекать информацию о станционных помехах из данных радиозондирования ионосферы линейно-частотномодулированными сигналами. Таким образом могут быть одновременно измерены характеристики и сигнала, и помех; повышается информативность существующего метода зондирования ионосферы. Однако в этом случае прием осуществляется в специфическом режиме радиозондирования, что несколько ограничивает возможности измерения помех, например измерения их абсолютных величин. Если нужны характеристики только помех, то целесообразно использовать вторую методику, функционирующую в режиме обычного "классического" радиоприема. Вторая методика представляет собой универсальную гибкоперестраиваемую методику измерения панорам спектра помех различных видов, ее гибкость заключается в возможностях широкого варьирования параметров измерений помех, в том числе над сохраненными измерительными данными после проведения измерительного эксперимента, что позволяет применять одни и те же данные для исследований с различными целями. Вторая методика может комплексироваться с зондированием ионосферы. Описанные методики реализованы в составе аппаратно-программных комплексов зондирования ионосферы различных исполнений. Также приведена методика оценки уровня фонового шума по панораме спектра помех. В перспективе возможна реализация алгоритма панорамного измерения помех всех видов для более широкого диапазона, чем декаметровый (но включая его). Предлагается делать это на основе технологии программно определяемого радио (Software Defined Radio).
Бесплатно
ДИНАМИКА ЗАРЯЖЕННЫХ ЧАСТИЦ В ДВУМЕРНЫХ МАГНИТНЫХ ПРИЗМАХ С УЧЕТОМ ВЛИЯНИЯ КРАЕВЫХ ПОЛЕЙ
Статья научная
Для скалярного магнитного потенциала двумерной магнитной призмы с магнитными экранами используются аналитические выражения, полученные для потенциала электростатического поля дефлекторных пластин с заземленными экранами. Определяя индукцию магнитного поля призмы как градиент скалярного магнитного потенциала, мы одновременно описываем аналитически краевые поля магнита. В этом случае для расчета траекторий заряженных частиц в двумерной магнитной призме удобно использовать безразмерные уравнения Ньютона, позволяющие учесть влияние краевых полей магнита на свойства призм. Рассчитаны корпускулярно-оптические характеристики двумерных магнитных призм с магнитными экранами в телескопическом режиме фокусировки с учетом влияния краевых полей магнита.
Бесплатно
ДИНАМИКА ПУЧКА ЗАРЯЖЕННЫХ ЧАСТИЦ В ТРАНСАКСИАЛЬНОМ ЗЕРКАЛЕ
Статья научная
Рассмотрено поведение пучка заряженных частиц, сформированного точечным источником, расположенным в средней плоскости зеркала. Расчет траекторий частиц в зеркале проводился путем численного интегрирования безразмерных уравнений Ньютона. Электростатическое поле трехэлектродного зеркала с хорошей точностью описывалось аналитическим выражением для потенциала. Показано, что в результате отражения в трехэлектродном трансаксиальном зеркале можно добиться одновременно пространственной и энергетической времяпролетной фокусировки. Рассмотрены два режима вертикальной фокусировки пучка.
Бесплатно
Статья научная
Рассмотрены инструментальные особенности преобразования и регистрации аналитических сигналов динамического поляризационно-оптического анализа. Найдены оптимальные экспериментальные условия исследования динамики слабых поляризационных откликов. Описан последовательный статистический анализ поляризационных магнитооптических откликов магнитных наножидкостей в широком, составляющем три порядка диапазоне концентраций. Получено количественное обоснование адекватности используемых физических моделей и следующих из них аналитических функций, описывающих ориентационную упорядоченность магнитных наночастиц во внешнем магнитном поле. Обнаруженные вариации ошибок прогноза параметров диагностики указывают на неслучайные особенности динамики поляризационных откликов и связанных с ними параметров (свойств) исследуемых магнитных наножидкостей.
Бесплатно
Статья научная
Для специально полученного семейства (при разных значениях напряженности H намагничивающего поля) зависимостей магнитной индукции B в дисперсном (гранулированном) образце от его относительной длины λ в диапазоне λ = 1÷13 по опробованной ранее методике установлены критериальные значения λ = [λ] — когда зависимость B от λ достигает области автомодельности ("плато"), а следовательно, при λ ≥ [λ], когда размагничивающий фактор образца минимизирован, магнитные свойства образца соответствуют таковым для его материала. В изучаемом диапазоне H = 14÷131 кА/м: [λ] = 7.8÷4.9, а найденная убывающая зависимость [λ] от H подчиняется обратной степенной функции с показателем степени 0.2. По данным B (при λ ≥ [λ]) получены значения магнитной проницаемости μ квазисплошного материала образцов, а также зависимость μ от H, частично находящаяся (от H = 14 кА/м до H = 30÷35 кА/м) в окрестности экстремума μ = 6 и затем убывающая до μ = 3.5. Благодаря этой зависимости, в том числе установленному функциональному ее виду (экспоненциальному при H ≥ 35 кА/м), найдена зависимость [λ] от μ — с вариантами ее функциональной легализации: как на основе упомянутой степенной функции [λ] от H, так и экспоненциальной функцией.
Бесплатно
Датчик локального силового и туннельного взаимодействий в сканирующем зондовом микроскопе
Статья научная
Рассматривается универсальный датчик туннельного и силового взаимодействий сканирующего зондового микроскопа (СЗМ). Приводятся экспериментальные значения резонансной частоты и добротности датчика. Предлагается математическая модель датчика для полуконтактной силовой моды. Обсуждается влияние топографии и локальной жесткости на контраст СЗМ-изображения.
Бесплатно
Статья научная
На основе микросенсора потока теплового типа разработан и изготовлен опытный образец датчика массового расхода воздуха для автомобильной промышленности. Описана конструкция и технология изготовления датчика. Представлены методика и результаты испытаний датчика.
Бесплатно
Датчик расхода жидкости на основе термоанемометрического микросенсора потока
Статья научная
Разработана аналитическая модель термоанемометрического сенсора потока. Создан термоанемометрический микросенсор на основе легированного поликристаллического кремния. Изготовлен опытный образец датчика расхода жидкости. Представлены результаты испытаний датчика.
Бесплатно
Датчики на постоянных магнитах с использованием вращательного перемагничивания материала
Статья научная
Исследованы функциональные возможности магнитных датчиков с двухполюсным намагничивающим устройством на постоянных магнитах и преобразователем магнитного поля с нормальной ориентацией оси чувствительности по отношению к направлению намагничивающего поля. Показана возможность работы приборов в режиме поворота датчика применительно к контролю механических свойств и напряженно-деформированного состояния изделий из ферромагнитных материалов.
Бесплатно
Датчики ядерного магнитного резонанса как преобразователи скорости движения жидкости в частоту
Статья научная
Работа посвящена изучению и обобщению основных принципов преобразования скорости движущейся жидкости в частоту сигнала ядерного магнитного резонанса (ЯМР), который регистрируется датчиками различной конфигурации. Предложено единое соотношение, связывающее частотный сдвиг, скорость движения жидкости и геометрию датчика ЯМР. Основные теоретические результаты подтверждены экспериментальными данными.
Бесплатно
Статья
Создан двумерный детектор медленных нейтронов на основе пропорциональной газовой камеры с активным слоем из 10B форматом 120 × 120 мм и спроектирован многослойный аналогичный детектор 380 × 380 мм. Соотношение эффект./фон -5. Экспериментальное амплитудное разрешение 15 %, координатное разрешение ~2.5 мм. Эффективность регистрации детектора, состоящего из 10 слоев 10B, оценивается как 41 % (при длине волны нейтрона λ ~ 1.82 Å) и 62 % (при λ ~ 8 Å). Создано оборудование для вакуумного литья и сборки деталей рам-электродов, станок для намотки проволоки, натяжения пленок и фольги на рамы.
Бесплатно
Двухдетекторная схема учета неспецифического поглощения в фотометрическом проточном анализе
Статья научная
Предложен метод учета неспецифического поглощения в непрерывном проточном анализе с использованием двухдетекторной системы регистрации и обработки сигнала. Проверка метода проведена на примере измерения массовой концентрации ионов марганца в растворах с различными значениями мутности и цветности.
Бесплатно
Двухкомпонентный количественный ПЦР-анализ
Статья научная
Рассмотрены методические особенности и предложен способ моделирования двухкомпонентного ПЦР-анализа. Выполнено сравнение трех способов определения порогового цикла при двухкомпонентных ПЦР-анализах. Определены зависимости погрешностей измерения от разности пороговых циклов измерительного и соседнего каналов. Показано преимущество аппроксимации двухкомпонентного сигнала предложенной нами ранее усовершенствованной моделью на основе сигмоидальной функции с 6 параметрами.
Бесплатно
Двухкоординатный лазерный дефектоскоп с компьютерным управлением
Статья научная
Рассмотрена методика измерения толщины и контроля качества полупроводниковых пленок (пластин) толщиной 0.1-40 мкм конечного размера или рулонного типа на базе двухкоординатного лазерного дефектоскопа, включающего: персональный компьютер (ПК) типа "Pentium III"; инфракрасную лазерную оптическую головку типа CD-RW с длиной волны излучения λ = 0.98 мкм, сканирующую по координате X; подвижный по координате Y столик с исследуемым образцом пленки (пластины) и фотодетектором; устройство управления; усилитель фототоков; аналого-цифровой преобразователь;. интерфейсы RS-232, соединенные с последовательными портами ПК. Технические средства и методика контроля лазерного дефектоскопа обеспечивают: измерение толщины и контроль качества полупроводниковых пленок габаритов от (10x10) мкм до (100x100 ) мм толщиной 0.1-40 мкм с дискретностью 0.1 мкм. диапазон шагов сканирования по Х, Y координатам 2-100 мкм; диапазон диаметров лазерного луча 1.7-50 мкм; скорость сканирования по Х, Y координатам не менее 100 мм/с; чувствительность по току 1·10^-8А, по напряжению - 2.5·10^-6 В. Реализованы запись электронных диаграмм пленок (пластин) конечного размера или кадров с пленок рулонного типа на жесткий диск ПК, вывод на монитор и документирование дефектов на принтере цветной печати, количество цветовых градаций 32. Разрешение контролируемых дефектов образца не хуже 0.5 мкм, погрешность измерения толщины пленок не более 2 %. Программное обеспечение на языке Delphi 7.0.
Бесплатно
Двухпараметровый датчик комбинированного типа на основе sms (краткое сообщение)
Краткое сообщение
Дано описание разработанного авторами двухпараметрового датчика давления и температуры на основе тонкопленочного барорезистора из сульфида самария на стеклянной подложке и термопары хромель-алюмель. Датчик работоспособен при температурах в интервале (-60, +40) °С и давлениях до 70 МПа, имеет быстродействие 0.1 с, область локализации измерений объемной деформации ~1 мм 3, устойчив в бетоне в течение более 3 лет. Датчик предназначен для измерений во влажных дисперсных средах (бетон, грунт и др.). Для иллюстрации возможностей датчика проведены измерения в застывающем бетонном тесте и грунте (-50, +20) °С.
Бесплатно
Статья научная
Рассмотрена возможность обнаружения и/или измерения слабого постоянного сигнала в присутствии сильных аддитивных шумов по информации, накопленной в счетчиках, установленных после двух дискриминаторов знака суммы сигнала и постоянного смещения. В отличие от предложенного ранее измерителя с одним порогом новый измеритель не требует априорной информации о дисперсии шума.
Бесплатно
Девиация масштаба времени в аналоговых структурах линейного экспандирования
Статья обзорная
Рассмотрены особенности измерения коротких интервалов времени путем изменения их масштаба аналоговым способом. Для увеличения точности измерений необходимо учитывать девиацию масштаба времени. Этот дрейф обусловлен изменениями как коэффициента преобразования, так и временнуго порога измерителя интервалов времени. Обращается внимание на особенности таких флуктуаций и пути их снижения.
Бесплатно
Действие электрического поля на клеточные суспензии по данным потенциометрических измерений
Статья научная
В статье представлены результаты измерений, показывающие, что прямая потенциометрия с использованием липофильных индикаторных ионов (тетрафенилфосфоний) может быть использована как чувствительный инструмент для исследования энергетического состояния клеток. Показано, что воздействие микросекундных электрических импульсов высокой напряженности на аэробные клетки B.subtilis изменяет потенциальный профиль клеточной периферии, т.е. прежде всего трансмембранный и поверхностный потенциалы клеток. С физической точки зрения анализ воздействия основан на механизме поляризации клеток как индуцированном дрейфе свободного ионного заряда, который соответствует экстремально большим значениям - диэлектрической проницаемости и поглощенной энергии. Определены значения напряженности поля и времени воздействия, обеспечивающие инактивацию клеток.
Бесплатно
Статья
В результате испытаний прибора для электрофореза на микрочипах Microchip Electrophoresis System MCE-2010 фирмы Shimadzu найдены условия получения воспроизводимых пиков урацила и хромата как модель-ных низкомолекулярных соединений. Показано, что прибор MCE-2010 характеризуется экспрессностью электрофоретического разделения и высокой воспроизводимостью времени выхода и площади пиков. Дос-тигнуто 7-10-кратное повышение экспрессности определения по сравнению с традиционным капиллярным зонным электрофорезом. Пределы обнаружения урацила и хромата составляют 2 и 1 мкг/мл соответственно.
Бесплатно
