Статьи журнала - Научное приборостроение
Все статьи: 1399
Математическая модель зеркально-симметричного накладного измерительного конденсатора
Статья научная
Представлены результаты расчета основных параметров зеркально-симметричного накладного измерительного конденсатора. Для численного 2D-моделирования были использованы методы интегральных уравнений и зеркальных отображений. Поверхность каждого электрода рассматривалась в виде двух параллельных ламелей. Такой подход упростил процедуру численного решения двухмерной задачи по сравнению с применением стандартных конечно-элементных схем. Он позволяет выполнять расчет электрических полей плоских слоистых сред с меньшими затратами. Программа численных расчетов реализована в MAPLE.
Бесплатно
Статья научная
Рассматриваемая задача включает моделирование процесса растекания жидкости по поверхности подложки. Показана возможность регистрации концентрации чужеродных атомов на поверхности образца по изменению параметров светового потока, проходящего через структуру жидкость-подложка. Приведены основные уравнения, описывающие процесс растекания капли жидкости по поверхности подложки, позволяющие определить численное значение концентрации атомов и молекул, адсорбированных поверхностью образца. Показана возможность реализации экспресс-контроля чистоты поверхности подложки, используя регистрацию светового потока на фотодетекторе, расположенном на фокальной оси динамически изменяющейся линзы, формируемой растекающейся каплей.
Бесплатно
Математическое моделирование в микрофлюидике: основные положения
Статья
Представлен обзор основных подходов к математическому моделированию процессов формирования скоростных, концентрационных, электрических и тепловых полей в элементах микрофлюидных аналитических систем. Рассматриваются и анализируются основополагающие базовые положения (уравнения, условия, режимы), используемые при описании процессов массо- и теплопереноса.
Бесплатно
Математическое моделирование динамики транспорта О2 в эритроцитах и плазме крови в капилляре
Статья научная
Представлена математическая модель, имитирующая основные процессы, определяющие транспорт О2 в микрососудах - диффузию О2 в цитоплазме эритроцита и плазме крови в капилляре, диффузию оксигемоглобина в эритроците и кинетику его диссоциации. Решение системы дифференциальных уравнений, описывающих модель, осуществлялось на ЭВМ методом конечных разностей. Модель использована для анализа динамики процессов транспорта О2 в цилиндрическом капилляре с учетом реальных изменений формы эритроцитов под действием гемодинамических факторов. На модели рассчитаны зависимости пространственных распределений напряжений О2 в цитоплазме эритроцита и плазме крови в капилляре от формы, времени пребывания и скорости движения эритроцита в капилляре. Результаты моделирования служат теоретической основой для разработки требований к методам и техническим средствам исследования процессов транспорта О2 в системе микроциркуляции.
Бесплатно
Статья научная
Предложен подход к решению задачи локализации месторождений углеводородов путем обнаружения предельно малых поверхностных утечек природного газа при лидарном дистанционном зондировании земной поверхности. Рассмотрен математический аппарат для представления трассы лидара, в основу которого положено решение лидарного уравнения с учетом поправочных коэффициентов. Выполнено моделирование в пакете прикладных программ Matlab и сформулирован перечень граничных условий к разрабатываемому комплексу. Совокупное применение известной физической модели атмосферы и решения лидарного уравнения с учетом факторов приемной аппаратуры взяты в качестве основы для разработки принципа функционирования программно-аппаратного комплекса дистанционного зондирования земли.
Бесплатно
Статья научная
Представлена модель формирования оптоакустического сигнала при воздействии лазера Nd: YAG на модельные образцы крови с агрегированными эритроцитами, для изучения того, как будет изменяться амплитуда оптоакустического (ОА) сигнала и спектр мощности в зависимость от уровня агрегации эритроцитов. Разработана математическая модель упаковки эритроцитов для моделирования агрегации красных кровяных телец. Установлено, что амплитуда оптоакустического сигнала возрастает с увеличением уровня агрегации и снижается частота спектральной плотности мощности сигнала.
Бесплатно
Статья научная
При реализации ПЦР необходимо обеспечить циклическое изменение температуры в диапазоне 55-95 ºС за заданное время по кусочно-линейному закону. В работе на основе расчетной математической модели оценивается динамика теплопереноса в объекте (реакционной камере) толщиной 0.7-1.0 мм. Управление температурой осуществляется нагревателями, расположенными на стенке (стенках) камеры. Результаты расчетов позволят оценить теплоперенос при различных схемах управления температурой. На основе полученных данных возможна минимизация времени цикла и, следовательно, общей продолжительности проведения ПЦР, в том числе для метода молекулярных колоний.
Бесплатно
Статья научная
Дискриминации ионов по массе при анализе веществ методом масс-спектрометрии с электронной ионизацией являются неустранимым эффектом, влияющим на достоверность измерения изотопного состава пробы, точное знание которого во многих применениях крайне необходимо. Причиной появления этих дискриминаций является необходимость использования в источнике дополнительного магнитного поля, фокусирующего пучок ионизирующих электронов. В статье методом математического моделирования рассмотрены эффекты смещения электронного пучка (области ионизации) и ионов разных масс в ионном пучке при его формировании в ионно-оптической системе источника ионов. Для стандартных условий формирования ионного пучка показано, что введением корректирующего напряжения на вытягивающем электроде можно существенно, на два порядка, уменьшить величину дискриминации в источнике ионов при изотопном масс-спектрометрическом анализе.
Бесплатно
Статья научная
Даны определение роли материально-технического потенциала учреждений фундаментальной науки, оценка его состояния, формы поддержки, тенденции развития. Отражены изменения, произошедшие в сфере фундаментальной науки. Проведен краткий анализ учреждений, проводящих фундаментальные исследования. На основе данных государственной статистики проведен анализ тенденций развития материально-технической базы научных учреждений и организаций за период 2014-2016 гг.
Бесплатно
Международная специализированная выставка "SIMEXPO — научное приборостроение-2012" (краткий обзор)
Краткое сообщение
В КВЦ "Сокольники" (Москва) 7–9 ноября 2012 г. прошла Международная специализированная выставка "SIMEXPO — Научное приборостроение-2012" — единственная в России выставка, которая уже 6-й год собирает на единой площадке участников — отечественных и зарубежных производителей научных приборов в различных отраслях науки, специалистов академического, вузовского, отраслевого секторов науки, дилеров и дистрибьюторов, представителей малого и инновационного бизнеса в научно-технической сфере, представителей профессиональных ассоциаций.
Бесплатно
Мезоморфные вычислительные среды
Статья научная
В статье обсуждаются вычислительные свойства мезоморфных сред, занимающих промежуточное положение между атомно-молекулярными структурами и сплошными макрофизическими средами. Показано, что мезоморфные среды позволяют реализовать безынерционные высокоточные линейные и нелинейные сумматоры, выполнять операции интегрирования в смысле Лебега, решать практически все алгебраические проблемы высокой и сверхвысокой размерности и сложности прямыми методами, сохраняя при этом устойчивость решения. На их основе можно решать проблемы равновесной и неравновесной динамики и проблемы управления динамическими объектами с локальными и распределенными свойствами. Обсуждаются возможности аппаратной реализации на уровне создания функциональной элементной базы с помощью мезоморфных сред.
Бесплатно
Статья научная
В этом цикле работ рассматривается новый метод управления движением заряженных частиц с помощью высокочастотных электрических полей, характеризующихся медленноменяющимися во времени эффективными потенциалами. Данная работа посвящена выводу общей формулы для медленноменяющегося псевдопотенциала. Показано, что классический эффективный потенциал является лишь главным членом ряда для эффективного гамильтониана, разложенного в двойной ряд: по малому параметру, характеризующему амплитуду высокочастотного электрического поля, и по обратным частотам высокочастотного электрического поля. Получена формула для эффективного потенциала (главного члена ряда для эффективного гамильтониана), позволяющего приближенно описывать усредненное движение заряженных частиц в высокочастотных электрических полях, характеризуемых "быстрым" и "медленным" временем характерного изменения поля.
Бесплатно
Статья научная
Данная работа посвящена анализу временн∉х сигналов, изменения которых характеризуются "медленными" и "быстрыми" временами. Получена универсальная схема параметризации временн∉х сигналов, спектр которых распадается на далеко расположенные и узкие участки с ненулевыми значениями спектральной функции. Рассмотрены различные технические приемы реализации подобных сигналов.
Бесплатно
Статья научная
На основе разработанной общей теории предложен новый класс устройств для транспортировки заряженных частиц, использующих высокочастотные электрические поля с архимедовыми свойствами эффективного потенциала. Данная работа посвящена рассмотрению разнообразных масс-спектрометрических устройств, которые могут быть созданы на базе высокочастотных электрических полей подобного типа, и сравнению этих устройств с их прототипами.
Бесплатно
Статья научная
В предыдущих работах данного цикла работ был рассмотрен новый метод управления движением заряженных частиц с помощью высокочастотных электрических полей, характеризующихся медленноменяющимися во времени эффективными потенциалами. Данная работа посвящена тонким математическим моментам, не в должной мере раскрытым при выводе общей формулы для медленноменяющегося псевдопотенциала при подготовке к печати предыдущих публикаций цикла.
Бесплатно
Статья научная
В данном цикле работ рассматривается новый метод управления движением заряженных частиц с помощью высокочастотных электрических полей, характеризующихся медленно меняющимися во времени эффективными потенциалами. На основе разработанной общей теории предложен новый класс устройств для транспортировки заряженных частиц, использующих высокочастотные электрические поля с архимедовыми свойствами эффективного потенциала. Показана работоспособность указанного класса масс-спектрометрических устройств на выбранном модельном примере.
Бесплатно
Металл-аффинная хроматография. Основы и применение
Статья обзорная
В обзоре рассмотрен принцип действия и основные возможности применения металл-аффинной хроматографии, которые включают в себя очистку гистидин-меченных белков, металл-связывающих белков, нуклеотидов и антител. Описаны преимущества и недостатки как самого метода, так и различных сорбентов.
Бесплатно
Металл-аффинный сорбент на основе оксида кобальта: исследование поверхностных и сорбционных свойств
Статья научная
В работе проведено исследование сорбционных свойств частиц оксида кобальта(III), полученных в ходе самораспространяющегося микроволнового синтеза. Значение удельной поверхности частиц составило 26 м2/г, объем пор 0.056 см3/г. На примере выделения лекарственного препарата диклофенак из воды показана возможность использования наночастиц в качестве металл-аффинного сорбента. Сорбционная емкость по диклофенаку составила 2.1±0.1 мкг/мг, а применение в качестве элюента смеси аммиак-ацетонитрил позволило достигнуть степени экстракции до 98 %.
Бесплатно
Металл-оксидный сорбент на основе Fe2O3. Получение, изучение поверхностных и сорбционных свойств
Статья научная
Работа посвящена синтезу наноразмерных частиц Fe 2O 3 методом микроволнового синтеза и определению их удельной поверхности. Показана возможность использования их в качестве сорбентов для металл-аффинной хроматографии применительно к биологическим объектам.
Бесплатно
Статья научная
Рассматривается проблема влияния сухого трения в элементах приборных механизмов на возникновение автоколебательных режимов. Задача решается аналитически с использованием вырожденных динамических моделей элемента с трением.
Бесплатно
