Статьи журнала - Научное приборостроение

Все статьи: 1299

О РАСЧЕТЕ АБЕРРАЦИОННЫХ КОЭФФИЦИЕНТОВ ДЛЯ ЦИЛИНДРИЧЕСКОГО ЗЕРКАЛА

О РАСЧЕТЕ АБЕРРАЦИОННЫХ КОЭФФИЦИЕНТОВ ДЛЯ ЦИЛИНДРИЧЕСКОГО ЗЕРКАЛА

С. И. Шевченко

Статья научная

Для цилиндрического зеркала выведены аберрационные коэффициенты до четвертого порядка. Разработан метод вычисления аберрационных коэффициентов по результатам расчета нескольких траекторий. Аналитический и численный методы вычисления аберрационных коэффициентов дают результаты, совпадающие с высокой точностью.

Бесплатно

О СРАВНЕНИИ КОНДЕНСАТОРНОГО И ЭЛЕКТРОКИНЕТИЧЕСКОГО МИКРОФОНОВ

О СРАВНЕНИИ КОНДЕНСАТОРНОГО И ЭЛЕКТРОКИНЕТИЧЕСКОГО МИКРОФОНОВ

С. П. Дмитриев, В. Е. Курочкин, Б. П. Шарфарец

Статья научная

Основываясь на анализе физических особенностей работы микрофона на электрокинетических явлениях, экспериментально подтверждено, что этот микрофон работает на принципе, отличном от принципа работы конденсаторного микрофона. Показано, что микрофон на электрокинетических явлениях благодаря накачке может повышать свою чувствительность на величину до примерно 40 дБ. Сравнение двух экспериментальных исследований показывает, что чувствительность электрокинетического микрофона может сильно зависеть от размера пористости диэлектрика, помещаемого между электродами микрофона.

Бесплатно

О возможности аппроксимации показателя преломления в двумерно-неоднородном пространстве

О возможности аппроксимации показателя преломления в двумерно-неоднородном пространстве

Шарфарец Б.П.

Статья научная

Приведены выражения, позволяющие представить логарифм показателя преломления в двумерно-неоднородной среде в виде суммы гармонической и негармонической функций. На примере трехмерного клина, расчет поля в котором приводит к системе двумерных уравнений Гельмгольца, продемонстрировано, что негармонические составляющие логарифмов показателей преломления этих уравнений остаются пренебрежимо малыми в достаточно широком диапазоне углов раскрыва клина.

Бесплатно

О возможности возбуждения продольной стоячей волны в цилиндрическом ограниченном капилляре, заполненном жидкостью

О возможности возбуждения продольной стоячей волны в цилиндрическом ограниченном капилляре, заполненном жидкостью

Шарфарец Б.П.

Статья научная

В работе рассматривается задача о возможности получения плоских собственных колебаний жидкости в ограниченном цилиндрическом капилляре, заполненном жидкостью. Показано, что в случае, когда стенки цилиндра не абсолютно жесткие, получение стоячих плоских продольных волн невозможно. При росте плотности стенок цилиндра хорошее приближение к поршневой стоячей волне дает собственное колебание, соответствующее первой собственной частоте нулевой радиальной моды. Приведены примеры расчетов конкретных капилляров. Результаты работы могут быть использованы в случаях применения ультразвука применительно к задачам коагуляции частиц.

Бесплатно

О возможности разделения фуллеренов и эндометаллофуллеренов в неоднородных статических и импульсных электрических полях

О возможности разделения фуллеренов и эндометаллофуллеренов в неоднородных статических и импульсных электрических полях

Латыпов З.З., Голиков Ю.К., Галль Л.Н.

Статья научная

В работе используется математическая модель движения нейтральных молекул в неоднородных статических и импульсных электрических полях. Впервые показана принципиальная возможность разделения молекул, обладающих поляризуемостью и постоянным электрическим дипольным моментом в этих полях. На простейшем примере электрического поля системы заряженных параллельных металлических нитей оценена угловая дисперсия системы для молекул эндофуллеренов La@C82 и Y@C82 по их известным постоянным дипольным моментам.

Бесплатно

О возможности улучшения характеристик планарных бессеточных ионных зеркал

О возможности улучшения характеристик планарных бессеточных ионных зеркал

Помозов Т.В., Явор Михаил Игоревич

Статья научная

В работе приведены результаты численного моделирования электростатических полей планарных бессеточных ионных зеркал времяпролетных масс-анализаторов и траекторий ионов в этих полях, показывающие возможность достижения фокусировки высокого порядка времени пролета в таких зеркалах как по энергии, так и по пространственному разбросу ионных пакетов.

Бесплатно

О возможности формирования субмикронных электронных пучков с плотностью мощности до 100 ГВт/см2

О возможности формирования субмикронных электронных пучков с плотностью мощности до 100 ГВт/см2

Птицын В.Э., Трегубов В.А.

Статья научная

Показано, что использование термополевых эмиттеров со сверхвысокой яркостью а также специальных условий фокусировки и транспортировки электронных потоков с высокой зарядовой плотностью позволяет формировать субмикронные электронные пучки с плотностью мощности до ~ 100 ГВт/см2.

Бесплатно

О возможностях и особенностях метода эллипсометрии при исследовании поверхности жидкостей

О возможностях и особенностях метода эллипсометрии при исследовании поверхности жидкостей

Ковальчук А.В., Митина А.А., Полушкин Е.А., Гальперин Э.И., Дюжева Т.Г., Семененко И.А., Семененко Альберт Иванович, Шаповал С.Ю.

Статья научная

В работе рассмотрена процедура решения обратной задачи эллипсометрии относительно всех параметров поверхностной структуры и объема жидкостей. Из-за слабого оптического контраста между поверхностью и объемом жидкости обратная задача математически некорректна. Для ее решения введена пробная функция. Получено наиболее общее выражение для этой функции. По особенностям пробной функции, которые проявляются вдоль траектории движения функционала обратной задачи к точке абсолютного (наиболее глубокого) минимума, находится оптимальное решение обратной задачи. Особое внимание уделено выбору начальной точки на траектории движения функционала, обеспечивающему устойчивость траектории. Общие закономерности в поведении пробной функции установлены на примере идеальной ситуации, а также в численном эксперименте, имитирующем реальную ситуацию. Показано, что оптимальное решение, полученное с использованием пробной функции, отличается высокой точностью.

Бесплатно

О возможностях спектральной эллипсометрии для исследования параметров плазмы крови больных хроническим панкреатитом. Полный факторный эксперимент

О возможностях спектральной эллипсометрии для исследования параметров плазмы крови больных хроническим панкреатитом. Полный факторный эксперимент

Ковальчук А.В., Митина А.А., Полушкин Е.А., Гальперин Э.И., Дюжева Т.Г., Семененко И.А., Семененко Альберт Иванович, Шаповал С.Ю.

Статья научная

Целью работы является выявление реальных возможностей метода эллипсометрии для исследования плазмы крови в целях диагностики хронического панкреатита. При этом плазма используется в виде жидкой фазы. Эксперимент, проведенный с использованием спектрального эллипсометра на образцах плазмы крови больных хроническим панкреатитом, привел к важным результатам. Прежде всего наблюдается существенный разброс поляризационных углов Δ и Ψ по образцам плазмы при заданной длине волны, что указывает на хорошие возможности метода в вопросах диагностики хронического панкреатита на разных стадиях. Кроме того, поведение этих углов в спектральном диапазоне прибора со всей очевидностью указывает на наличие поверхностного слоя на образцах плазмы. Толщина и оптические параметры этого слоя зависят от выраженности заболевания. Метод эллипсометрии, обладающий сверхчувствительностью к изменению состояния поверхности, реагирует на это заметным изменением измеряемых поляризационных углов Δ и Ψ, значения которых, очевидно, не зависят от выбора модели отражающей поверхности. В проводимой работе на первом этапе используется модель однородной среды. В этом случае мы имеем дело с эффективным показателем преломления n ef плазмы крови, поведение которого также связано с выраженностью заболевания. Обработка результатов эллипсометрических измерений проведена (относительно параметров Δ, Ψ и n ef) с помощью статистического метода полного факторного эксперимента. В качестве основных факторов X 1, X 2, X 3 рассмотрены такие признаки хронического панкреатита, как фиброз, псевдокисты и кальцинаты. При этом установлено, что статистически значимыми для рассмотренной группы больных являются сочетания факторов X 1X 3 и X 1X 2X 3. Это означает, что наибольшее влияние на оптические параметры, определяемые с помощью метода эллипсометрии на образцах плазмы крови, оказывает одновременное действие факторов Х 1 и Х 3 (фиброз + кальцинаты), а также одновременное действие всех трех факторов (фиброз + псевдокисты + кальцинаты).

Бесплатно

О волноводном распространении звуковых пучков в нелинейной среде. Обзор

О волноводном распространении звуковых пучков в нелинейной среде. Обзор

Шарфарец Борис Пинкусович

Статья обзорная

Обзор посвящен изложению условий, при которых возникает эффект самовоздействия акустических пучков в нелинейной среде. Для этого излагается формализм получения решения безразмерного уравнения Хохлова-Заболотской и нахождения соответствующих критериев подобия Хохлова, при которых возникает эффект самовоздействия акустических пучков. Приводятся различные формы уравнения Хохлова-Заболотской. Исследуется дополнительно вопрос, связанный с необходимой точностью задания параметров в уравнении Хохлова-Заболотской.

Бесплатно

О выборе методов решения уравнения Пуассона в общем случае распределения объемной плотности заряда и о постановке краевых условий в электрокинетических задачах (обзор)

О выборе методов решения уравнения Пуассона в общем случае распределения объемной плотности заряда и о постановке краевых условий в электрокинетических задачах (обзор)

Шарфарец Борис Пинкусович, Шарфарец Е.Б.

Статья обзорная

Рассматривается распределение объемных зарядов в уравнении Пуассона, отличное от распределения Больцмана. Это потребовало привлечения аппарата корректного решения краевых задач для уравнений Лапласа и Пуассона. Использованы наиболее общие методы решения указанных задач. Рассмотрены краевые условия, применяющиеся в электрокинетических явлениях. Представлена замкнутая система связанных уравнений, позволяющих математически моделировать электрокинетические процессы в условиях отсутствия термодинамического равновесия.

Бесплатно

О вынужденных колебаниях конечной амплитуды в многослойной ультразвуковой камере

О вынужденных колебаниях конечной амплитуды в многослойной ультразвуковой камере

Курочкин В.Е., Макарова Е.Д., Шарфарец Б.П.

Статья научная

В статье рассматриваются звуковые колебания в заполненной жидкостью ограниченной трубе, для которой справедливо предположение о плоском движении. Плотность жидкости и скорость звука могут меняться плавно или скачкообразно по длине трубы. Получены общие выражения для расчета амплитуд давления и колебательной скорости первых двух гармоник. На приведенных расчетных примерах показаны некоторые особенности многослойных волноводов по сравнению с однослойным.

Бесплатно

О вычислении амплитуды рассеяния включения в сложном поле

О вычислении амплитуды рассеяния включения в сложном поле

Шарфарец Б.П.

Статья научная

В работе показано, что выражение для амплитуды рассеяния включения в поле, состоящем из совокупности плоских волн, удовлетворяет однородному уравнению Гельмгольца вне источника этих волн по переменным координатам включения. Это позволило получить простые асимптотические ряды по обратным степеням расстояния между источником волн и включением для вычисления амплитуды рассеяния. Приведены примеры применения этих рядов.

Бесплатно

О динамике ударных волн в жидкости. Обзор

О динамике ударных волн в жидкости. Обзор

Шарфарец Борис Пинкусович

Статья обзорная

В работе рассматриваются законы ударного сжатия, условия на границе разрыва (фронте) волны. Приводятся законы сохранения на фронте ударной волны. Рассматриваются методы расчета динамики ударных волн, а также уравнения состояния жидкости. Приводится упрощенный формализм, к которому сводится теория ударных волн для случая плоского ударного фронта. Излагаются существующие методы численного расчета ударных волн. Приводится пример постановки краевой задачи о распространении ударной волны.

Бесплатно

О диссипации энергии в электроосмотическом процессе

О диссипации энергии в электроосмотическом процессе

Шарфарец Борис Пинкусович

Статья научная

Рассматриваются вопросы диссипации и баланса мощности в стационарном электроосмотическом процессе в цилиндрическом капилляре, заполненном жидкостью, к которой приложены электроды с постоянной разностью потенциалов. Изучаются процессы диссипации под влиянием вязкого трения и выделения джоулева тепла. Получены простые, достаточно точные выражения, позволяющие легко оценить влияние параметров процесса на диссипацию энергии. Проведенный анализ позволит оптимизировать конструкцию электрокинетического преобразователя нового типа, основанную на применении электроосмоса и изложенную в предыдущих публикациях автора, частично указанных в данной работе.

Бесплатно

О замыкании электростатическим уравнением системы зависящих от времени уравнений массопереноса вещества в электропроводящих жидких растворах

О замыкании электростатическим уравнением системы зависящих от времени уравнений массопереноса вещества в электропроводящих жидких растворах

Шарфарец Борис Пинкусович, Шарфарец Е.Б.

Статья научная

Приведены условия правомерности замыкания системы зависящих от времени уравнений массопереноса в растворе электролита электростатическим уравнением. Показано, что этим уравнением должно быть уравнение Пуассона с соответствующими значениями плотности заряда в дискретные моменты времени. Отмечено, что его замена условием электронейтральности является некорректной. Приведены зависимости некоторых параметров массопереноса от температуры.

Бесплатно

О компьютерном моделировании микрофлюидных систем

О компьютерном моделировании микрофлюидных систем

Солдаткин А.В.

Статья научная

В работе приведены результаты расчета струйной модели микрофлюидной системы осесимметричной и плоской геометрии. Проанализировано влияние способа ввода пробы, тепловыделения и наличия частиц на микрогидродинамику потока.

Бесплатно

О краевых полях сверхпроводящих магнитных систем, в сечении представляющих собой произвольный многоугольник

О краевых полях сверхпроводящих магнитных систем, в сечении представляющих собой произвольный многоугольник

Матышев Александр Александрович, Сафаралеев А.В.

Статья научная

В настоящее время в большинстве корпускулярно-оптических устройств с магнитным полем используются магниты на основе магнитомягких материалов. Использование же сверхпроводящих магнитов ограничено, как правило, простейшей формой, в которой сечением магнита является окружность. Создание сверхпроводящих магнитных систем более сложной формы может в ряде случаев, особенно в устройствах по управлению пучками легких ионов (с энергиями до нескольких сотен МэВ) для лучевой терапии [1], заменить тяжелые магниты на основе цельных сердечников более легкими и имеющими в пять раз более сильное поле системами на основе сверхпроводящих обмоток, которые, как показано в статье, обладают существенно иными краевыми полями, чем поля традиционных магнитных систем.

Бесплатно

О математической постановке задачи движения вязких сжимаемых теплопроводящих жидкостей в термоупругой трубке

О математической постановке задачи движения вязких сжимаемых теплопроводящих жидкостей в термоупругой трубке

Шарфарец Борис Пинкусович, Князьков Н.Н., Пашовкин Т.Н.

Статья научная

Представлена математическая модель, позволяющая рассчитывать стационарные температурные поля и поля упругих колебаний в термоупругой трубке и вязкой теплопроводящей сжимаемой жидкости при условии связанности упругих и тепловых процессов. Освещены термодинамические процессы и вопросы постановки краевых условий.

Бесплатно

О методе функциональной коррекции

О методе функциональной коррекции

Долгов А.И.

Статья научная

Рассматривается метод функциональной коррекции, основанный на использовании динамического резерва, возникающего в процессе непосредственного функционирования того или иного объекта и проявляющегося в том, что нарушение функционирования объекта при одних входных данных не исключает правильного функционирования при других данных. Функциональная коррекция заключается в повторном воспроизведении функции объекта в случае нарушения ее выполнения с целью получения адекватного результата за счет преднамеренного преобразования входных, а при необходимости и выходных данных. Формальное описание метода функциональной коррекции приводится применительно к электронным системам обработки данных.

Бесплатно

Журнал