Статьи журнала - Научное приборостроение
Все статьи: 1333
Статья научная
В работе на примере простейшего жидкого слоя с плоскими границами предложен общий достаточно простой приближенный алгоритм расчета поля, образованного рассеянием излученного сторонним источником первичного поля на включении и рассеянием на включении вторичного поля после его однократного отражения от границ волновода. Под вторичным полем понимается поле рассеяния, вызванное падением на включение первичного поля. Задача рассмотрена для включения в виде произвольного сферически симметричного тела, однако это допущение легко обобщается на произвольное включение. Решение этой задачи оказалось возможным благодаря полученному ранее автором алгоритму нахождения суммарной амплитуды рассеяния при падении на включение волны сложной формы. Алгоритм может быть использован в слоисто-неоднородных волноводах при условии однородности слоя, содержащего включение. Задача легко решается и тогда, когда излучатель и включение совмещены.
Бесплатно
К вопросу о радиационном давлении в поле плоской бегущей волны в идеальной жидкости
Статья научная
В работе доказана истинность выражения для перекрестной составляющей радиационного давления в случае плоской бегущей или близкой к ней волне в случае произвольных включений. Впервые получены точные выражения для радиационного давления на сложных включениях в плоской бегущей волне в идеальной жидкости. В частности доказано, что перекрестная составляющая радиационного давления с точностью до постоянного множителя равна сумме мнимых составляющих коэффициентов при зональных гармониках в разложении амплитуды рассеяния включения по сферическим функциям. Приведен расчет для классической частицы малых волновых размеров
Бесплатно
К вопросу о сплайн-фильтрации сигналов
Статья научная
В настоящей статье на основании аппроксимации непрерывной многомерной функции в виде взвешенной суммы одномерных функций, определенных на обобщенном базисе, сформированном как линейная суперпозиция аргументов исходной функции; предложен метод субоптимального оценивания динамических систем. Изложенный материал является основой теории сплайн-фильтрации сигналов, предложенной Е.Ю. Бутырским.
Бесплатно
Статья научная
Исходя из ряда упрощающих предположений, получено аналитическое распределение стационарного температурного поля внутри капилляра. Задача сведена к решению краевой задачи для уравнения Пуассона применительно к стационарным задачам теплопроводности. В качестве краевого условия принимается значение температуры на внутренней стенке капилляра. С помощью полученного распределения температурного поля найдено стационарное распределение концентраций примесей с учетом термодиффузии, вызванной наличием градиента температуры.
Бесплатно
К вопросу построения контура обратной связи микромеханического гироскопа
Статья научная
Рассматриваются вопросы применения в системе управления микромеханическим гироскопом обратных связей по скорости и по углу отклонения ротора. Исследования проводятся методом теоретического и экспериментального моделирования. Показано, что позиционная обратная связь расширяет частотный диапазон датчика, а управление по производной позволяет существенно уменьшить влияние вибрации основания на выходной сигнал.
Бесплатно
Статья научная
В статье рассматривается метод схемотехнической реализации электронного ключа разряда интегратора заряда с учетом специфики применения, обусловленной проведением спектрометрических измерений солнечного излучения в условиях космических экспериментов. Приводятся данные лабораторных испытаний синтезированной схемы и оценка вносимой погрешности измерений солнечного потока с помощью ПЗС-матриц с применением данного ключа.
Бесплатно
К проблеме формирования субмикронных электронных зондов с высокой плотностью мощности
Статья научная
Показана взаимосвязь между электронной яркостью зонда, сформированного электронно-оптической системой, и отношением диаметра сформированного зонда к диаметру кроссовера (в пушке с термоэмиссионным катодом) или же к диаметру виртуального катода (в пушке с термополевым катодом). Проведены расчеты некоторых параметров зондов с высокой плотностью мощности, сформированных электронно-оптическими системами с термоэмиссионными и термополевыми катодами.
Бесплатно
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
