Статьи журнала - Научное приборостроение
Все статьи: 1374
Об одном подходе к обобщению теории сигналов и систем
Статья научная
В статье развивается теоретико-групповой подход, позволяющий с единых позиций трактовать значительный круг теории сигналов: выявление структуры, возможность представлений сигналов и их линейных комбинаций, классификация по признаку преобразований, - что является базой для разработки единых методов решения соответствующих задач обработки сигналов. На основе представления сигналов определяются их основные частотно-временн∉е характеристики, обобщается корреляционно-спектральная теория, проводится классификация. Предлагаемый подход является конструктивным при построении систем связи и средств обнаружения сигналов, подверженных влиянию эффекта Доплера и другим преобразованиям.
Бесплатно
Об одном подходе к решению задач сверхпомехоустойчивого приема сигналов
Статья научная
Рассматриваются ограничения на фундаментальные решения задач теории оптимального приема сигналов, связанные с использованием исключительно метрики функционального гильбертова пространства. Для их преодоления предлагается диверсифицировать критерии оценки уклонения входного процесса от передаваемого сообщения за счет использования метрик, определенных в различных функциональных пространствах, отдавая предпочтение тем, в которых обеспечивается наибольшее приращение нормы, обусловленное наличием сигнала. Показано, что с точки зрения технической реализации выбор метрики и соответственно функционального пространства определяет способ детектирования, а структуру приемника, т. е. способ обработки сигналов определяет вид функционала в выбранном функциональном пространстве. Экстремальное значение функционала является критерием оптимальности приемника для данного функционального пространства. На основании повторяемости колебаний одного и того же вида или формы предлагается решать главную задачу формирования функционального пространства - выявление постоянного интервала, удовлетворяющего требованиям актуальной бесконечности и позволяющего осуществлять измерения любых статистических моментов, в том числе нечетных, среди которых наиболее информационными и экономичными, по Колмогорову, являются моменты первого порядка. Именно их предлагается использовать для сверхпомехоустойчивого приема сигналов.
Бесплатно
Об особенностях метрологического обеспечения эллипсометрии. Новый метрологический критерий
Статья научная
Рассмотрены особенности метрологического обеспечения эллипсометрии. Предложен новый подход к метрологии эллипсометрии, в рамках которого разброс экспериментальных значений поляризационных углов Ψ и Δ по измерительным зонам рассматривается как объективный метрологический критерий. Приведены экспериментальные результаты по межзонному разбросу углов Ψ и Δ на образцах со сверхтонкими поверхностными пленками.
Бесплатно
Статья научная
Представлен алгоритм решения проблемы оси применительно к методу граничных интегральных уравнений, в котором интегральное уравнение с помощью метода коллокации и метода прямого интегрирования трансформируется в матричное уравнение. При формировании матрицы особое внимание уделено особенностям ядра интегрального уравнения, расположенным вблизи оси.
Бесплатно
Статья научная
Приведен алгоритм решения проблемы оси в решении аксиального уравнения Лапласа применительно к методу граничных интегральных уравнений, в котором интегральное уравнение с помощью метода коллокации и метода аналитической замены и последующего аналитического интегрирования трансформируется в матричное уравнение. Разработан алгоритм вычисления потенциала и его производных на оси до четвертого порядка. (1-я статья серии - ж. "Научное приборостроение", 2007 г., т. 17, № 1, с. 83-90).
Бесплатно
Об особенностях фона, обусловленных переносом и сбором электронов в Si-детекторе
Статья научная
Оценено влияние мертвого слоя детектора на форму расчетной функции отклика Si-детектора. В области энергий, ниже чем энергия регистрируемого излучения, показана роль мертвого слоя детектора и рассмотрены особенности формы функции отклика детектора.
Бесплатно
Об оценке свойств комбинированного двухслойного рентгеновского детектора
Статья научная
Предложена математическая модель двухслойного Si-Ge энергодисперсионного детектора рентгеновского излучения, основанная на анализе процессов переноса фотонов и электронов высокой энергии в веществе детектора и позволяющая оценивать параметры функции отклика детектора. Методом Монте-Карло рассчитаны вероятности регистрации фотонов в различных частях функции отклика детектора. Показано, что при использовании схемы антисовпадений либо схемы суммирования амплитуд импульсов таких детекторов и использовании в качестве первого слоя Si-детектора, а второго слоя Ge-детектора возможно получение детектора с улучшенными свойствами - с подавлением пика фотопотерь Ge-детектора и эффективностью регистрации при высокой энергии излучения, близкой к эффективности Ge-детектора.
Бесплатно
Об эффекте усиления при возбуждении и регистрации параметрических эхо-сигналов
Статья научная
Обсуждается формирование параметрических эхо-сигналов при воздействии на физическую систему радиоимпульсов на резонансной и удвоенной по отношению к резонансной несущих частотах. Показано, что в отличие от обычного эхо-сигнала параметрическое эхо всегда может рассматриваться как усиленный отклик системы. В импульсной последовательности, состоящей из одного резонансного и двух параметрических импульсов, на образцах бората железа экспериментально получено дополнительное усиление эхо-сигнала вторым параметрическим импульсом, равное четырем. Данный эффект может быть использован для повышения чувствительности импульсных методик при аналитических исследованиях различных физических систем и материалов, а также при создании устройств обработки информации на основе явления эха.
Бесплатно
Обеспечение температурной устойчивости параметров компенсатора эллипсометра
Статья научная
В современных эллипсометрах в качестве компенсатора чаще всего используется пластина одноосного кристалла с оптической осью, лежащей в плоскости пластины. Температурная неустойчивость эллипсометрических результатов при использовании данного компенсатора обусловлена его большой толщиной. Рассмотрен двойной компенсатор, состоящий из двух пластин одноосного кристалла, оптические оси которых лежат в плоскости пластин и взаимно перпендикулярны. Указаны его достоинства и недостатки. Как альтернатива ему предложено использование в качестве компенсатора пластины одноосного кристалла с оптической осью, образующей с нормалью к пластине сравнительно небольшой угол θ. Такой компенсатор может существенно снизить экспериментальные ошибки, связанные с температурными колебаниями.
Бесплатно
Статья научная
Рассматриваются некоторые математические модели, описывающие процесс транспорта дисперсных смесей и одиночных частиц в потоке жидкости. Применительно к движению одиночных частиц приведены условия, когда смещением их траектории относительно основного потока жидкости можно пренебречь. Отмечена относительная простота и полезность теории массопереноса примесей в разбавленных растворах.
Бесплатно
Статья научная
В статье производится анализ существующих современных датчиков перемещения для создания системы автоматического регулирования сканера СЗМ. Также анализируются методы получения информационного сигнала и рассчитываются граничные условия параметров конструкции выбранного датчика.
Бесплатно
Обзор способов практического применения активных магнитных подшипников
Статья обзорная
Рассматриваются способы практического применения активных магнитных подшипников (АМП) в различных отраслях промышленности. Обосновывается целесообразность использования АМП вместо традиционных подшипниковых узлов в таких отраслях, как авиация, энергетика, высокоскоростное машиностроение, медицинская техника, станкостроение, газотранспортный сектор. Приводится сравнение технических характеристик трех видов подшипниковых узлов — АМП, подшипники качения, подшипники скольжения.
Бесплатно
Статья обзорная
Обзор посвящен рассмотрению поверхностных явлений и явлений переноса, возникающих при течении жидкости. Поверхностные явления рассматриваются применительно к возникающему при искривлении границы раздела фаз поверхностному давлению, а также касательному напряжению, вызванному градиентом коэффициента поверхностного натяжения. Основное внимание в обзоре уделено явлению переноса импульса при ламинарном течении жидкости и тесно с ним связанным явлениям тепло- и массопереноса. Все явления переноса рассматриваются с единых позиций теории подобия, что позволяет легко экстраполировать результаты для одного из них на другие. Большое внимание уделено критериям подобия, фигурирующим в этих процессах и позволяющим прозрачно наблюдать все их огромное многообразие. При этом широко используется формализм теории пограничного слоя, справедливый для всех указанных явлений переноса. В приложениях рассмотрены методы теории подобия применительно к рассматриваемым явлениям переноса, кратко описаны некоторые аспекты турбулентного течения. Изложенные материалы могут быть использованы в практике научного приборостроения.
Бесплатно
Обнаружение локальных объектов на цифровых микроскопических изображениях
Статья научная
Рассмотрена задача обнаружения локальных объектов, малых по сравнению с размерами изображений. Показана необходимость двух этапов решения задачи - предварительной обработки изображения и поиска объектов. Предварительную обработку составляет обостряющая фильтрация изображения фильтром Тихонова или Винера, предназначенная для разделения слипшихся объектов и их нормализации. Кроме того, на этом этапе устраняется фоновая составляющая изображения. Описан алгоритм поиска объектов, использующий формирование пороговой поверхности обнаружения. Экспериментально показано, что эффективность обнаружения превышает 90 % при времени обработки одного изображения размером 256 × 256 менее 60 мс.
Бесплатно
Обнаружение сигналов на фоне Марковской реверберационной помехи
Статья научная
В статье рассматривается вопрос оптимального обнаружения сигнала на фоне реверберационной помехи, которая представляется в виде стохастического дифференциального уравнения. На основании полученного представления предложен эффективный алгоритм обнаружения детерминированного гидроакустического сигнала на фоне реверберации и приведены результаты математического моделирования.
Бесплатно
Обобщенная функция неопределенности
Статья научная
Одним из фундаментальных понятий теории сигналов, лежащей в основе теории фильтрации и обнаружения сигналов, является функция неопределенности. Она широко используется при выборе классов сигналов в связи, радиолокации, гидроакустике. В настоящей статье проведено обобщение и построение широкополосной функции неопределенности сигналов, определенной на двухпараметрической группе преобразований. Рассмотрены свойства и общие условия ее аппроксимации узкополосной функцией неопределенности.
Бесплатно
Обобщенные адаптивные нейронные фильтры и фильтры на основе нейронной сети
Статья научная
Рассмотрены структура и свойства группы нелинейных адаптивных фильтров (НАФ), построенных на нейронах и на основе нейронных сетей. Приведены показатели точности: верхняя граница и абсолютное значение средней ошибки фильтров. Такие НАФ являются расширением класса стековых фильтров, превосходят их по уровню подавления шума и могут использоваться для улучшения качества сигналов и изображений.
Бесплатно
Статья научная
В работе проведен анализ влияния наборов углов падения светового пучка прибора на характер решения математически некорректной обратной задачи эллипсометрии. Показано, что существование только одного набора углов падения, на котором реализуется правильный предельный переход к идеальной ситуации, и заметный разброс оптимальных значений d opt и n opt параметров пленки по угловым комплексам некоторого множества этих комплексов не является ограничивающим возможности метода фактором. Более того подобные общие свойства угловых комплексов приводят к дополнительным возможностям метода решения математически некорректной обратной задачи. Рассмотрена также роль угла Брюстера в формировании используемых для решения обратной задачи комплексов углов падения.
Бесплатно
Статья научная
Рассмотрен способ решения математически некорректной обратной задачи эллипсометрии, основанный на использовании некоторого множества наборов углов падения светового пучка на образец. Показано, что решение обратной задачи на множестве наборов углов падения приводит к относительной простоте и надежности процесса решения, а также к большой точности, с которой определяются все четыре параметра отражающей системы со сверхтонкой пленкой. Предложенный способ решения позволяет преодолеть существенные трудности, возникающие, из-за сверхмалой толщины пленки, и в идеальном случае, когда отсутствуют экспериментальные ошибки, но применяется традиционный подход к решению обратной задачи относительно всех 4 параметров однослойной отражающей системы.
Бесплатно
Обработка данных в задачах электрофореза
Статья научная
Электрофоретические задачи требуют обработки данных. В работе рассматриваются методы сглаживания и поиска экстремумов для задач капиллярного электрофореза. Эти методы могут применяться и для многих других задач. В работе также рассмотрены методы для просчета некоторых параметров гауссовых пиков. Это может помочь в количественном анализе.
Бесплатно
