Оригинальные статьи. Рубрика в журнале - Научное приборостроение
Статья научная
В статье описывается процедура создания ионно-оптической системы источника ионов масс-спектрометра МТИ350Г, предназначенного для изотопного анализа урана в газовой фазе. Показано, как учет некоторых особенностей физико-химических свойств анализируемого вещества (в данном случае - гексафторида урана) может влиять на выбор приоритетов при определении параметров системы.
Бесплатно
Статья научная
Статья посвящена обзору и анализу факторов, оказывающих влияние на однородность теплового поля пластины-держателя микропробирок в амплификаторе ДНК. Составлена математическая модель процесса и приведены результаты расчетов.
Бесплатно
К вопросу о вычислении радиационного давления на сферических включениях
Статья научная
В работе сравниваются различные подходы к оценке радиационного давления на сферических включениях произвольного радиуса в плоской бегущей, стоячей и квазистоячей волнах. Показано, что разработанный ранее метод оценки радиационного давления для общего случая включений с заданной характеристикой - амплитудой рассеяния - полностью совпадает с частными методами, разработанными специально для сферических включений.
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
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
Статья научная
Представлены аналитическая форма и характеристики время-частотных преобразований, являющихся средством анализа нестационарных сигналов, в том числе большинства сигналов в информационно-измерительных и информационно- управляющих системах. В примерах двумерное представление модельных сигналов при преобразованиях Зака и Вигнера сопоставлено с традиционным методом кратковременного преобразования Фурье. Дана систематизация и взаимосвязи преобразований время-частотного класса.
Бесплатно
Статья научная
Время-частотные преобразования (ВЧП), используемые для анализа сигналов, имеют способность видоизменять свою форму и характеристики двумерного представления нестационарного сигнала при задании вида так называемой ковариантности - свойства модификации формы ВЧП, связанной с временным или частотным масштабированием анализируемого сигнала. Расширенная трактовка свойства ковариантности отражена в изменении аналитической формы представления ВЧП. Рассмотрены элементы теории получения ВЧП различного вида и мера адаптации их к специфике анализируемого сигнала. Дано обобщение методологии построения преобразований нестационарного сигнала в информационно-измерительных системах. Основные структуры ВЧП показаны ранее (см. "Научное приборостроение", 2002, т. 12, № 2 и 3).
Бесплатно
Статья научная
Представлены задачи, связанные с время-масштабными (вейвлет-) преобразованиями для спектрально-временнóго анализа и локализации свойств нестационарных сигналов сложной формы в информационно-измерительных системах. Это - речевые сигналы, сигналы в области сейсмологии, изучения океана, в технике антенн и в других системах. Представлены основы теории и метода вейвлет-преобразования: базисы и фреймы, основные типы базисов и свойства преобразований. Признаки и свойства вейвлет-преобразований систематизированы и объединены классификацией.
Бесплатно
Кластерно-аэрозольный состав атмосферы и особенности определения влажности воздуха
Статья научная
Проанализированы механизмы образования молекулярно-кластерных комплексов в атмосфере с заданным содержанием влаги. Проведены расчеты функций распределения по размерам кластеров и капель воды в терминах дискретной модели конденсации. Учтены особенности кинетических реакций и эффекты столкновений между связанными частицами. Обнаружено существование максимума концентраций частиц достаточно большого размера, не обусловленного присутствием пыли или электрических зарядов. Величина, положение максимума, а также предельное число молекул в связанных частицах определяются степенью насыщения пара. Предложены доступные способы проверки полученных расчетно-теоретических результатов.
Бесплатно
Когерентный анализ сигналов по ключу
Статья научная
Обобщаются методы когерентного анализа сигналов в форме наиболее удобной не только для сигналов импульсной и периодической природы, но и для тех случаев, когда можно применить метод кластеризации, позволяющий выделять набор особенностей статистического сигнала, специфических для рассматриваемой задачи.
Бесплатно
Комплексирование информации при измерении массы электромагнитным подвесом
Статья научная
Малогабаритные измерительные приборы на магнитной подвеске могут с успехом применяться для решения разнообразных технических задач, в том числе для измерения массы исследуемого вещества. Рассматриваются алгоритмы комплексирования информации, получаемой от датчиков и других элементов системы управления электромагнитного подвеса. Комплексирование, осуществляемое системой обработки информации, позволяет существенно повысить точность и достоверность измерений. Для принятия решения о целесообразности оснащения прибора встроенной системой обработки информации может быть использован предлагаемый в статье метод оценки.
Бесплатно
Статья научная
Разработана методика моделирования ионно-электронных процессов формирования ионных пучков с учетом биполярного объемного заряда ионов и электронов и процессов взаимодействия с нейтральной газовой компонентой. Методика реализована в виде компьютерных алгоритмов и программ.
Бесплатно
Компьютерное моделирование газонаполненных сепараторов. I. Конфигурирование ионно-оптической схемы
Статья научная
На основе специального выбора глобальной и совокупности локальных систем координат разработаны методика, алгоритм и программа конфигурирования ионно-оптической схемы газонаполненного сепаратора, состоящего из произвольного числа элементов: дипольных магнитов, квадрупольных линз, диафрагм и бесполевых промежутков. Методика позволяет записывать уравнения траекторий ионов в различных элементах схемы в инвариантном виде.
Бесплатно
Компьютерное моделирование газонаполненных сепараторов. II. Флуктуации ионного заряда
Статья научная
Предложена математическая модель флуктуации ионного заряда при столкновениях с молекулами газа, учитывающая процессы захвата одного электрона и процессы потери одного или двух электронов, являющаяся простейшим обобщением модели одноэлектронных процессов флуктуации и приводящая к асимметрии равновесных зарядовых распределений. Показано, что в случае симметричных зарядовых распределений ионов в пучке флуктуации ионного заряда приводят к увеличению среднего радиуса кривизны траектории иона в магнитном поле. Для зарядовых распределений с асимметрией средний радиус кривизны траектории в магнитном поле может как увеличиваться, так и уменьшаться. На основе численного моделирования движения ионов в газонаполненных сепараторах показано, что учет двухэлектронных процессов приводит к существенному изменению пространственных распределений ионов пучка в фокальной плоскости сепаратора.
Бесплатно
Компьютерное моделирование извлечения ионов из плазмы
Статья научная
На основе разработанной ранее [1] методики моделирования ионно-электронных процессов с учетом биполярного объемного заряда и взаимодействия ионов с нейтральной газовой компонентой проводится моделирование процессов формирования пучков ионов, экстрагируемых из плазмы.
Бесплатно
Статья научная
Рассмотрен вопрос об использовании оптического твизера для исследования свойств взаимодействия молекулярных моторов с микротрубочкой. Разработан экспериментальный метод для исследования влияния силы, приложенной в разных направлениях к молекулярным моторам, на скорость их перемещения по микротрубочке, синхронизации движения группы моторов вдоль микротрубочки, влияния заторов на мобильность моторов. Некоторые возможности методики продемонстрированы с помощью компьютерного моделирования.
Бесплатно
Конструктивные и алгоритмические методы совершенствования динамических аэромагнитных комплексов
Статья научная
В работе рассматриваются конструктивные способы реализации магнитной левитации физических моделей летательных аппаратов в аэродинамической трубе и особенности синтеза алгоритмов управления как алгоритмов управления мощностью магнитного подвеса. Установлено правило технико-экономических пропорций, которое рекомендуется использовать при планировании модернизаций исследовательских комплексов.
Бесплатно
Статья научная
В процессе обучения на тренажере оператора летательного аппарата решению навигационных задач необходимо осуществлять контроль его знаний. Предлагается алгоритм формульных преобразований, позволяющий контролировать правильность выполнения обучаемым тестового задания, выданного ему в максимально свободной форме.
Бесплатно
Статья научная
Продемонстрирована высокая чувствительность метода задерживающего потенциала Андерсона к изменению степени покрытия поверхностей твердых тел адсорбатом субмонослойного диапазона. На примере поэтапного удаления естественного окисла с поверхностей монокристаллов W(100) и GaAs(110) отмечены очевидное сходство и существенные различия в изменениях вольт-амперных характеристик тока медленных моноэнергетических электронов, проходящих из вакуума в металлы и полупроводники.
Бесплатно
Статья научная
Зарегистрированы температурные зависимости эллипсометрических параметров оптически полированных образцов полупроводниковых материалов на различных стадиях очистки от адсорбированных газов и следов окисла. Очистка проводилась высокотемпературным отжигом в условиях сверхвысокого вакуума. Установленная прямая пропорциональная зависимость эллипсометрического параметра Ψ от температуры для монокристаллов Si(111) свидетельствует об эффективности эллипсометрического метода в нетрадиционном его использовании - для бесконтактной регистрации изменений температуры полупроводниковых материалов в условиях вакуума. Проведено обсуждение полученных результатов.
Бесплатно
