Оригинальные статьи. Рубрика в журнале - Научное приборостроение
Система показателей эффективности и достоверности контроля при мониторинге
Статья научная
Предложен метод получения показателей достоверности (ПД) контроля, основанный на целевом критерии контроля (ЦКК). ЦКК отражает зависимость вероятности принадлежать "исправному" состоянию объекта (состоянию, адекватному задаче контроля) и является аналогом функции принадлежности теории размытой логики (fuzzy logic). ПД учитывают распределения вероятности контролируемого параметра (КП), погрешности его измерения и параметр формы ЦКК, выбор которого обеспечивает совпадение ЦКК с требуемой экспертной его зависимостью от КП. В ПД выделена методическая и инструментальная компоненты и определен их вклад в общие ПД (в вероятности ложной и недостаточной диагностики). Методическая компонента определяет достижимый предел ПД при точном измерении КП. Решение "обратной задачи" позволяет, исходя из задания ЦКК и необходимой величины ПД, находить приемлемые уровни контроля и необходимую точность измерения КП. Даны примеры ЦКК для задач медико-технического контроля: контроля частоты сердечных сокращений и дыхания операторов в условиях тренажера - и ЦКК для радиационного контроля по схеме: доза облучения - поражающий эффект.
Бесплатно
Скрытая передача информационных сигналов на основе модифицированного вейвлет-преобразования
Статья научная
Среди современных информационно-измерительных систем имеется класс распределенных систем, которые обеспечивают сбор, обработку, детектирование и идентификацию определенных ключевых признаков сигнала для селективного распределения информации по узлам сети ЭВМ. Системы этого типа являются носителями потоков сообщений большой интенсивности с высокой значимостью (зависящей от контекста решаемых системой задач). Одновременно они достаточно уязвимы с точки зрения возможного несанкционированного доступа к сообщениям в каналах связи элементов сети (ЭВМ, кабельных прокладок, концентраторов). Наиболее существенна проблема конфиденциальности в информационных системах с речевыми сигналами. В статье рассмотрен метод обеспечения скрытой передачи речевых сигналов в распределенных информационных системах, основанный на использовании скремблирования с двойным преобразованием сигнала.
Бесплатно
Современные донные станции для сейсморазведки и сейсмологического мониторинга
Статья научная
В статье рассматриваются научно-технические проблемы, с которыми сталкиваются конструкторы донных станций для сейсмологических исследований, и современные пути их решения. На примере разработки станции АДСС-1 в сравнении с существующими станциями прослеживаются тенденции в этой области приборо- и аппаратостроения.
Бесплатно
Спектральный анализ сигналов в базисе вейвлетов
Статья научная
Исследуются вопросы октавнополосного спектрального анализа сигналов на основе дискретного вейвлет-преобразования (DWT). Показано, что с повышением порядка функций вейвлет увеличивается крутизна фронтов частотных характеристик полосовых фильтров и уменьшается взаимное влияние частотных полос (перекрестные искажения). Приведены быстрые вычислительные алгоритмы и вычислительные схемы.
Бесплатно
Статья научная
Обсуждаются оптимальные технические решения при создании СФ-детектора. Предложена методика измерения абсолютных значений оптической плотности при круглых капиллярах малого диаметра. Для этого введены понятия коэффициентов заполнения светового пучка пробой и приведены формулы для корректировки экспериментальных результатов. Приведены оценочный расчет и рекомендации для определения этих коэффициентов по результатам экспериментов при различных вариантах настройки оптической системы.
Бесплатно
Сплайн-Виленкина-Крестенсона функции в представлении сигналов
Статья научная
Для решения задач синтеза радиосигналов при описании радиоизлучений предлагается использование теории сплайн-гармонического анализа. Использование этой теории позволяет эффективно учитывать гладкость функций, описывающих сигналы. Вводится понятие сплайн-Виленкина-Крестенсона функций. Их частными случаями являются непрерывные и дискретные функции Виленкина-Крестенсона, непрерывные и дискретные экспоненциальные функции. Вводится соответствующее более общее понятие ядер Котельникова, частными случаями которых являются фундаментальные сплайны (ядра Котельникова для сплайнов) и классическое ядро Котельникова. Предложен инструмент сплайн-гармонического анализа, названный сплайн-быстрым преобразованием в базисе сплайн-Виленкина-Крестенсона функций. Указано на возможность создания новых видов передач на основе изменения степени гладкости базисных функций. Существование функций различной степени гладкости на основе функций сплайн-Виленкина-Крестенсона открывает возможность построения системы сигналов, цифровая обработка которых будет происходить быстрее.
Бесплатно
Способ исследования диффузии атомов гадолиния в воде с помощью ЯМР-томографа
Статья научная
Предложен метод определения коэффициента диффузии атомов гадолиния в составе комплекса Gd-DTPA в воде с помощью ЯМР-томографа. Метод основан на влиянии неспаренных электронов гадолиния на интенсивность ЯМР-сигналов от протонов воды. Диффузия наблюдалась одновременно в двух частях U-образной трубки с помощью регистрации интенсивности ЯМР-сигналов в зависимости от времени. Для коэффициента диффузии Gd-DTPA получена оценка: D(Gd-DTPA) = (2.4 ± 0.3)Ч10-5 см2/с при температуре (22 ± 2) градуса Цельсия.
Бесплатно
Статья научная
В работе предложен новый способ определения магнитного момента ядра атома дейтерия в единицах магнитного момента протона, при котором используется серийный ЯМР-спектрометр. Получен новый результат ?d/?p = 0.307 012 2080(15) с погрешностью 5×Е-9, который находится на уровне наиболее точных определений этой фундаментальной постоянной.
Бесплатно
Стабилизация параметров механических колебаний образца в вибрационном магнитометре
Статья научная
Предложена схема и описано устройство стабилизации параметров механических колебаний образца для высокотемпературного вибрационного магнитометра, в котором применен прямой метод измерений. Применение данного устройства позволяет существенно уменьшить погрешность измерений. Относительная нестабильность амплитуды колебаний составляет 10-4, а частоты - 10-5. Экспериментальная установка предназначена для проведения измерений магнитного момента образцов от 5∙10-4 до 50 Гс∙см3 в интервале температур 300-1000 К и магнитных полей 0-(±15) кЭ.
Бесплатно
Струйная модель микрореактора в микрофлюидных аналитических системах
Статья научная
Построена струйная модель микрореактора на примере химических реакций первого и второго порядков с учетом массовых сил в уравнении перемещения смеси пробы, реагента, буфера и продукта и влияния распада продукта на скорость реакции. А также проведено сопоставление методики применения данной модели на практике с методами ЭИА и ЕММА.
Бесплатно
Ультразвуковая дезинтеграция микроорганизмов с использованием волокнистого наполнителя
Статья научная
В этой статье представлены результаты исследования процесса дезинтеграции микроорганизмов с использованием волокнистого наполнителя в объеме дезинтеграционной камеры. Ультразвуковая дезинтеграция клеток Esherihia coli и Methilocystis echinoides в проточной камере ультразвукового дезинтегратора, заполненной стеклянным волокном с силированной поверхностью и объемом волокна 0.1-0.7 от объема камеры, обеспечила более высокую степень дезинтеграции, выход белка, активность ферментов по сравнению с дезинтеграцией без волокнистого наполнителя при одинаковых значениях остальных условий и режимов дезинтеграции. Снижается электрическая мощность, затрачиваемая на дезинтеграцию.
Бесплатно
Универсальный измеритель содержания О2 в воздухе, жидкостях и биологических тканях
Статья научная
Описан измеритель содержания кислорода, который является универсальным прибором для измерения парциальных давлений и содержания О2 в воздухе, жидких средах и биологических тканях. Он может быть использован для измерения этих параметров различными датчиками с высокой точностью в больших пределах их изменений. Одновременно прибор позволяет контролировать характеристики датчиков и условия проведения экспериментов. Сетевое и автономное питание, а также малые габариты позволяют использовать его как в стационарных, так и в экспедиционных условиях при проведении биологических, медицинских, экологических и химических исследований.
Бесплатно
Управление микропотоками вещества в канале микрофлюидного чипа с помощью регулируемых тепловых полей
Статья научная
Рассматривается способ регулирования микропотоков вещества при помощи управляемых тепловых полей в микроканалах чипа при электрофоретическом разделении пробы. Анализируется вклад различных эффектов (тепловое действие электрических полей, конвекция, температуропроводность и т.д.) в процесс нагревания вещества в канале. Рассмотрены возможные реализации этого способа управления от простейшего - термостабилизации микроканала до подключения следящей системы с обратной связью по регистрации выхода различных компонентов. Описанный способ управления сравнивается с традиционными, такими как выбор геометрии канала, ввод микрореактора с регистрацией продукта, модификация поверхности канала и т.д.
Бесплатно
Статья научная
Упрощение трипсинового гидролизата протеома E. coli при поиске пептидов РНК-полимеразы достигнуто путем применения гельпроникающей хроматографии. В результате анализа методом времяпролетной масс-спектрометрии с электрораспылительной ионизацией полученных при хроматографии фракций идентифицированы пептиды, наличие которых свидетельствует о присутствии РНК-полимеразы в исходном суммарном белке.
Бесплатно
Статья научная
Предложены два варианта устройства для облучения ионами легко деформируемой пленки, обеспечивающие близкое к осесимметричному квазиравномерное распределение направлений треков в диапазоне ≈ 1 стерадиан. Эти устройства могут быть использованы при изготовлении трековых мембран третьего поколения, позволяющих многократно увеличить производительность трековых мембран без ухудшения их селективности.
Бесплатно
Устройство хронирования информации автономной информационно-измерительной системы
Статья научная
Описываемое устройство относится к области приборостроения, а именно к обеспечению временнoй привязки регистрируемой информации в автономных информационно-измерительных системах (АИИС), например в донных геофизических станциях. Цель работы - повышение точности временнoй привязки в АИИС с ограниченным потреблением энергии питания.
Бесплатно
Статья научная
Анализируются причины, приводящие к потере точности в электростатических расчетах элементов электронно- и ионно-оптических приборов, имеющих аксиальную симметрию. Формулируется алгоритм, позволяющий учесть эти причины и уменьшить их вклад в ошибку расчетов. Учитываются особенности плотности поверхностного заряда на концах и изломах электродов.
Бесплатно
Фазовые переходы в колониях несовершенных мицелиальных грибов
Статья научная
Процесс самоорганизации колонии несовершенных грибов может осуществляться в соответствии с тремя основными стратегиями - "сплошной газон", "кольцевые структуры" и "умирание колонии" [1]. Взаимосвязь между указанными стратегиями и сами стратегии могут быть описаны с позиций теории фазовых превращений, которая развита главным образом применительно к термодинамике [2]. Анализируемые фазовые превращения стратегий "умирания" и "сплошного газона" в "кольцевые структуры" имеют признаки фазовых переходов первого и второго рода. Вместе с тем интерпретация собственно стратегии "кольцевых структур" при этих превращениях неоднозначна.
Бесплатно
Фазовые технологии обработки сигналов. Определение места источника сигнала
Статья научная
Исследуется прием сигнала от источника тремя ненаправленными приемниками на одной линии на расстоянии D друг от друга, организованными в одну приемную систему с тремя полюсами (триполь). Уравнение Шредингера преобразуется к разностному уравнению первого порядка с запаздывающим аргументом, а волновое уравнение Пуассона к разностному уравнению второго порядка. Эти разностные уравнения - в фазовой интерпретации: синфазного времени и синхронной базы - позволяют определять с помощью триполя место источника геометрическими методами, не прибегая к понятию скорости распространения сигнала. В первом приближении фазовые решения первого порядка дают возможность определить угол цели, а фазовые решения второго порядка - расстояние до цели. Предлагаемые методы позволяют организовать высокочастотное сканирование цели (24 кадра в секунду с углом обзора 36×36 градусов).
Бесплатно
