Статьи журнала - Научное приборостроение
Все статьи: 1320
Статья научная
В статье рассмотрена кинетика адсорбции газов-восстановителей на поверхности металлооксидных полупроводниковых газочувствительных пленок n-типа проводимости. Показано, что их чувствительность в первом приближении пропорциональна концентрации детектируемой примеси. Данная работа является продолжением ранее опубликованного исследования, в котором рассматривалась хемосорбция газовокислителей на поверхности полупроводника n-типа проводимости.
Бесплатно
Краткое сообщение
В статье рассмотрена модель хемосорбции акцепторных частиц на поверхности металлооксидных полупроводников n-типа проводимости. Получено выражение для безразмерной величины электропроводности как функции концентрации детектируемой микропримеси. Показано, что величина адсорбции пропорциональна концентрации аналита в газовой фазе.
Бесплатно
Статья научная
Обсуждаются инструментальные принципы построения компактной измерительной головки сканирующего зондового микроскопа. Для минимизации габаритных размеров используется пьезопакет, позволяющий реализовать в одном узле как функции исполнительного элемента следящей системы СЗМ, так и функции модуля сближения зонда с образцом. Приведена схема управления пьезоинерциальным линейным шаговым движителем, и измерены гистограммы распределения величины шагов. Представлены схемы компактных СЗМ-головок, функционирующих в туннельной и полуконтактной силовой модах с использованием "self-sensing" зондовых датчиков. Для увеличения размеров обзорных СЗМ-изображений реализовано сканирование по нескольким перекрывающимся областям с дальнейшей сшивкой СЗМ-изображений в единый кадр. Обсуждается алгоритм сшивки СЗМ-изображений. Возникающие при выборе кадра сканирования отклонения в направлениях перемещений стола и зонда корректируются в рамках алгоритма сшивки СЗМ-изображений. Приводятся результаты формирования СЗМ-изображений, полученные с использованием компактной СЗМ-головки и алгоритмов сшивки СЗМ-изображений.
Бесплатно
КОМПЛЕКСНАЯ СИСТЕМА УПРАВЛЕНИЯ ПРОМЫШЛЕННЫМИ РОБОТАМИ
Статья научная
В статье рассматривается система управления промышленными роботами (ПР), в том числе прецизионными (ППР), представляющая объединение систем различных уровней иерархии управления в единую (интегрированную) систему, дается анализ структурной схемы, анализ исходной математической формулировки задачи управления и, соответственно, принципов построения алгоритмов функционирования таких систем в целом. Представленные иерархические системы управления могут быть использованы не только для стационарных и мобильных наземных роботизированных комплексов, но и для управления движением одиночных и групповых БПЛА, поскольку и в том, и в другом случае планируется перемещение органа ПР, реализующее поставленную задачу, в пространстве.
Бесплатно
Статья научная
В статье уделено внимание формированию чувствительных элементов сдвоенного сферического датчика напряженности электрического поля. В основе построения сдвоенного датчика лежат два двойных датчика, расположенных на одной координатной оси. Сдвоенный датчик состоит из проводящей сферы и трех пар чувствительных элементов. Чувствительные элементы являются частью сферической поверхности и образуются в результате сечения сферы двумя плоскостями, проходящими через ее центр, и плоскостью, проходящей через центр сферы перпендикулярно оси ее вращения. Плоскости рассекают сферу на шесть чувствительных элементов в форме сферических двуугольников, организованных в три диаметрально противоположные пары. В первой паре два чувствительных элемента, расположенные на одной координатной оси, являются центральными, остальные чувствительные элементы, входящие в состав двух других пар, являются боковыми. Пара центральных чувствительных элементов входит в состав первого двойного датчика. Две пары боковых чувствительных элементов, объединенных с парой центральных, образуют составные чувствительные элементы второго двойного датчика. Составленная математическая модель сдвоенного сферического датчика с чувствительными элементами в форме сферических двуугольников позволила определить лучшие угловые размеры чувствительных элементов с точки зрения получения минимальной погрешности от неоднородности поля и допустимого пространственного диапазона измерений. Установлено, что центральные чувствительные элементы сдвоенного датчика должны иметь размах угловых размеров, ограниченный продольным 201 = 62° и поперечным 201 = 180° углами, а боковые — 202 = 58° и 202 = 180° углами долготного и широтного углов полярной системы координат. Такое решение обеспечит сдвоенному датчику погрешности измерения напряженности поля (a) 0.7% в допустимом 0 a 0.94 пространственном диапазоне измерения.
Бесплатно
Статья научная
Триглицериды жирных кислот (ТГЖК) составляют важную часть питания человека. Спектрометрия ТГЖК имеет очевидные преимущества перед традиционной хроматографией и возможна с применением по крайней мере трех типов спектрометров ближнего инфракрасного диапазона. В статье приведены результаты калибровки названных спектрометров методом регрессии на латентные структуры для определения содержания клинически значимых ТГЖК в пище, препаратах и сыворотке крови кардиологических пациентов.
Бесплатно
Калориметр теплового потока для исследования химических источников тока
Статья научная
Описан калориметр теплового потока, предназначенный для исследования тепловых процессов, протекающих в электрохимических ячейках и аккумуляторах при их зарядно-разрядном циклировании и хранении. В составе прибора имеется модуль потенциостата-гальваностата, что позволяет синхронно проводить электрохимические и калориметрические измерения и повышает информативность эксперимента. Программное обеспечение содержит процедуры обработки данных с использованием фильтров деконволюции, позволяющие скомпенсировать инерционность измерителя теплового потока. Управление прибором и доступ к экспериментальным данным осуществляется удаленно по сети Ethernet. Абсолютная погрешность измерения теплового потока составляет ±50 мкВт при разрешающей способности 1 мкВт. Максимальная сила зарядно-разрядного тока встроенного гальваностата ±100 мА при максимальном поляризующем напряжении ±10 В. Исследования возможно проводить в температурном диапазоне 0- 90 °С.
Бесплатно
Калориметрические измерения теплопродукции в митохондриях растительных клеток
Статья научная
На экспериментальном образце нанокалориметра выполнены измерения теплопродукции митохондрий растительных клеток. Введение добавки проводилось без задержки во времени и с задержкой в течение 1.5 часов при температуре 24 ºС. Результаты измерений теплопродукции в свежевыделенных митохондриях озимой пшеницы в среде суспендирования показали снижение теплопродукции в 6 раз в случае эксперимента с задержкой, что подтвердило необходимость проведения измерений без задержки во времени для обеспечения прецизионных измерений.
Бесплатно
Статья научная
Выполнено калориметрическое определение энтальпий растворения тетратрифторацетата Мо2(СF3СОО)4 и тетраацетата Мо2(СН3СОО)4 димолибдена(II) в гексаметилфосфосфотриамиде (ГМФТА) и диметилформамиде (ДМФА). Методом масс-спектрометрии установлено, что состав аддуктов, образуемых при растворении тетракарбоксилатов в избытке донорных растворителей, соответствует формулам Mo2(RCOO)4·2 ГМФТА и Mo2(RCOO)4·2 ДМФА.
Бесплатно
Статья научная
Использование мультифункциональных устройств ввода / вывода в экспериментальном образце капиллярного дифференциального титрационного нанокалориметра (далее нанокалориметр) обеспечило эффективность разработки путем уменьшения времени, затраченного на поиск оптимальной структуры этого прибора и создание документации на наиболее технологически сложный и трудоемкий узел - калориметрический блок нанокалориметра. Нанокалориметр превышает мировой уровень, обеспечивая работу с короткоживущими объектами, предусмотрена возможность ввода в течение 10-20 с в измерительный объем калориметрических камер добавки, хранившейся на льду. Нанокалориметр перспективен для использования в исследованиях, повышающих продуктивность и расширяющих ареал возделывания культурных растений путем поиска механизмов и соединений, снижающих неблагоприятное воздействие экстремальных факторов природной среды.
Бесплатно
Квазипланарные бессеточные ионные зеркала в многоотражательных времяпролетных масс-анализаторах
Статья научная
В работе рассмотрен способ периодической фокусировки ионов в направлении дрейфа во многоотражательном времяпролетном анализаторе с зигзагообразной траекторией движения ионов, основанный на периодической пространственной модуляции электростатического поля в ионных зеркалах в указанном направлении. Указанный способ позволяет не только осуществлять удержание ограниченных размеров пакетов ионов в направлении дрейфа, но также в комбинации с набором периодических одиночных линз формировать свойство пространственной изохронности ионных пакетов во втором аберрационном порядке в этом направлении.
Бесплатно
Квантование магнитного потока, создаваемого наночастицей магнетита
Статья научная
В работе проверяется гипотеза, что наночастица магнетита, имеющая минимальный измеренный магнитный момент Рмин = 10-19 Ам2, создает минимальный магнитный поток Ф, равный кванту магнитного потока f = h / (2е). Для проверки по формуле, связывающей магнитный поток Ф и магнитный момент Р соленоида длиной L - Ф = Рμ0 / L, - получено, что толщина сверхпроводящих контуров, по которым циркулируют токи электронов, создающие Рмин и £ составляет 0.75 атомного радиуса иона Fe+2. Это согласуется с теорией Нееля, что магнитные свойства магнетита создают электроны ионов Fe+2
Бесплатно
Статья научная
Даны элементы теории двух классов преобразований - время-частотных и время-масштабных, - которые составляют основу анализа нестационарных сигналов в информационно-измерительных системах. Показана взаимосвязь этих видов преобразований и метод создания преобразований по некоторым заданным их свойствам.
Бесплатно
Статья научная
Представлены аналитическая форма и характеристики время-частотных преобразований, являющихся средством анализа нестационарных сигналов, в том числе большинства сигналов в информационно-измерительных и информационно- управляющих системах. В примерах двумерное представление модельных сигналов при преобразованиях Зака и Вигнера сопоставлено с традиционным методом кратковременного преобразования Фурье. Дана систематизация и взаимосвязи преобразований время-частотного класса.
Бесплатно
Статья научная
Время-частотные преобразования (ВЧП), используемые для анализа сигналов, имеют способность видоизменять свою форму и характеристики двумерного представления нестационарного сигнала при задании вида так называемой ковариантности - свойства модификации формы ВЧП, связанной с временным или частотным масштабированием анализируемого сигнала. Расширенная трактовка свойства ковариантности отражена в изменении аналитической формы представления ВЧП. Рассмотрены элементы теории получения ВЧП различного вида и мера адаптации их к специфике анализируемого сигнала. Дано обобщение методологии построения преобразований нестационарного сигнала в информационно-измерительных системах. Основные структуры ВЧП показаны ранее (см. "Научное приборостроение", 2002, т. 12, № 2 и 3).
Бесплатно
Статья научная
Представлены задачи, связанные с время-масштабными (вейвлет-) преобразованиями для спектрально-временнóго анализа и локализации свойств нестационарных сигналов сложной формы в информационно-измерительных системах. Это - речевые сигналы, сигналы в области сейсмологии, изучения океана, в технике антенн и в других системах. Представлены основы теории и метода вейвлет-преобразования: базисы и фреймы, основные типы базисов и свойства преобразований. Признаки и свойства вейвлет-преобразований систематизированы и объединены классификацией.
Бесплатно
Кластерно-аэрозольный состав атмосферы и особенности определения влажности воздуха
Статья научная
Проанализированы механизмы образования молекулярно-кластерных комплексов в атмосфере с заданным содержанием влаги. Проведены расчеты функций распределения по размерам кластеров и капель воды в терминах дискретной модели конденсации. Учтены особенности кинетических реакций и эффекты столкновений между связанными частицами. Обнаружено существование максимума концентраций частиц достаточно большого размера, не обусловленного присутствием пыли или электрических зарядов. Величина, положение максимума, а также предельное число молекул в связанных частицах определяются степенью насыщения пара. Предложены доступные способы проверки полученных расчетно-теоретических результатов.
Бесплатно
Клиническая протеомика: новые диагностические возможности масс-спектрометрии
Статья научная
Разработан масс-спектрометрический метод идентификации сывороточного амилоида А (САА) - характерного маркера для диагностика рака яичника. Его определение осуществлено непосредственно в сыворотке крови человека без предварительного фракционирования с использованием регулируемого трипсинолиза. Разработаны подходы к количественному определению содержания этого белка в сыворотке крови по содержанию триптического фрагмента (68-87) САА, присутствующего в гидролизатах. Разработан масс-спектрометрический метод определения α2-макроглобулина (α2-М) в сыворотке и плазме крови человека. С использованием разработанного метода проанализировано содержание α2-М в сыворотке крови при раке яичника и плазме крови при болезни Альцгеймера. Показано, что концентрация α2-М существенно возрастает при раке яичника и уменьшается при болезни Альцгеймера.
Бесплатно
Когерентный анализ сигналов по ключу
Статья научная
Обобщаются методы когерентного анализа сигналов в форме наиболее удобной не только для сигналов импульсной и периодической природы, но и для тех случаев, когда можно применить метод кластеризации, позволяющий выделять набор особенностей статистического сигнала, специфических для рассматриваемой задачи.
Бесплатно
Статья научная
Для совершенствования методов диагностики и лечения заболевания гриппом в настоящей работе проведены количественные масс-спектрометрические исследования активности двух основных карбоксипептидаз — ангиотензинпревращающего фермента и карбоксипептидазы-N. Проведены сравнения уровней активности этих пептидаз для здоровых и инфицированных вирусом гриппа A/Aichi/2/68 (H3N2) мышей, а также для мышей, пролеченных экспериментальным противогриппозным препаратом "Триазавирин". Анализ, подобный продемонстрированному в данной работе, может быть с успехом использован при сравнительной оценке эффективности и других антигриппозных препаратов, а также для понимания направления их воздействия на инфицированный организм.
Бесплатно
