Физика приборостроения. Рубрика в журнале - Научное приборостроение
Исследование структуры ИК-спектра ферромагнитных наночастиц в магнитном поле
Краткое сообщение
При пропускании через коллоидный раствор ферромагнитных наночастиц магнетита ИК-излучения наложение на образец магнитного поля приводит к появлению колебательно-вращательного спектра поглощения с энергией колебательных уровней, близкой к энергии обменного взаимодействия в магнетите. Эффект можно объяснить превращением энергии фотонов в энергию колебаний, разрушающих доменную структуру магнетита при температуре, выше точки Кюри. Глубина потенциальной ямы, определяемая по схождению колебательных уровней энергии, значительно больше температуры Кюри магнетита в энергетических единицах, поэтому причиной разрушений доменов можно предположить туннельный эффект или параметрический резонанс при наложении линейных и крутильных колебаний с одинаковой частотой.
Бесплатно
Исследование чувствительности и селективности термокаталитического сенсора водорода
Статья научная
Впервые показана высокая селективность термокаталитических сенсоров водорода к другим углеводородам (метану, пропану, гексану, бутану, этану и этилену) при рабочей температуре менее 70 С. В качестве измерительной схемы использовались схема делителя напряжения и мостовая измерительная схема. Показано, что селективность сенсоров водорода зависит от температуры чувствительного элемента термокаталитического сенсора. Исследования селективности сенсоров водорода проведены в диапазоне температур 66–130 С. Было показано, что сенсоры имеют высокую чувствительность, порядка 30 мВ/%, и низкую потребляемую мощность, порядка 8.6 мВт. Показано, что максимальные значения селективности и чувствительности имеют место при использовании мостовой измерительной схемы. Полученные результаты могут быть использованы для разработки газоанализаторов водорода.
Бесплатно
Статья
Рассмотрены процессы взаимодействия потока электронов с энергией до 500 кэВ с веществом мишени (анода рентгеновской трубки) и последующего взаимодействия рентгеновского излучения с полупроводниковыми Si- и Ge-детекторами. Для случая регистрации с помощью Si-детектора показано, что в области низких энергий регистрируемого излучения нельзя пренебрегать процессами регистрации в комптоновском плато потерь излучения с достаточно большой энергией, возникающего в мишени. В случае Ge-детектора в области низкой энергии регистрируемого излучения также нельзя пренебрегать регистрацией тормозного излучения в пике фотопотерь.
Бесплатно
К ВОПРОСУ О ЛИНЕЙНОМ ЭЛЕКТРОФОРЕЗЕ ИОНОВ В ЭЛЕКТРОЛИТЕ
Статья
По материалам классических источников изложены особенности линейного электрофореза ионов в электролите в постоянном электрическом поле для случаев тонкого и толстого двойного слоя в окрестностях ионов. На примере иона сферической формы показано, что ζ-потенциал иона не зависит от того, заряжен ли ион объемным зарядом, или его поверхность заряжена поверхностным зарядом при условии равенства совокупных зарядов объема или поверхности иона. Полученные результаты могут быть полезными в теории и практике секвенирования биополимеров.
Бесплатно
Статья научная
В статье рассмотрена кинетика адсорбции газов-восстановителей на поверхности металлооксидных полупроводниковых газочувствительных пленок n-типа проводимости. Показано, что их чувствительность в первом приближении пропорциональна концентрации детектируемой примеси. Данная работа является продолжением ранее опубликованного исследования, в котором рассматривалась хемосорбция газовокислителей на поверхности полупроводника n-типа проводимости.
Бесплатно
Краткое сообщение
В статье рассмотрена модель хемосорбции акцепторных частиц на поверхности металлооксидных полупроводников n-типа проводимости. Получено выражение для безразмерной величины электропроводности как функции концентрации детектируемой микропримеси. Показано, что величина адсорбции пропорциональна концентрации аналита в газовой фазе.
Бесплатно
Квазипланарные бессеточные ионные зеркала в многоотражательных времяпролетных масс-анализаторах
Статья научная
В работе рассмотрен способ периодической фокусировки ионов в направлении дрейфа во многоотражательном времяпролетном анализаторе с зигзагообразной траекторией движения ионов, основанный на периодической пространственной модуляции электростатического поля в ионных зеркалах в указанном направлении. Указанный способ позволяет не только осуществлять удержание ограниченных размеров пакетов ионов в направлении дрейфа, но также в комбинации с набором периодических одиночных линз формировать свойство пространственной изохронности ионных пакетов во втором аберрационном порядке в этом направлении.
Бесплатно
Квантование магнитного потока, создаваемого наночастицей магнетита
Статья научная
В работе проверяется гипотеза, что наночастица магнетита, имеющая минимальный измеренный магнитный момент Рмин = 10-19 Ам2, создает минимальный магнитный поток Ф, равный кванту магнитного потока f = h / (2е). Для проверки по формуле, связывающей магнитный поток Ф и магнитный момент Р соленоида длиной L - Ф = Рμ0 / L, - получено, что толщина сверхпроводящих контуров, по которым циркулируют токи электронов, создающие Рмин и £ составляет 0.75 атомного радиуса иона Fe+2. Это согласуется с теорией Нееля, что магнитные свойства магнетита создают электроны ионов Fe+2
Бесплатно
Статья научная
В настоящей работе рассмотрена возможность качественного и количественного определения одной из важных компонент ракетных топлив - несимметричного диметилгидразина - методом спектрометрии комбинационного рассеяния с длиной волны облучающего лазера 532 нм. Для аналитического определения применен спектрометр СКР-200, построенный по конфокальной схеме. Качественный анализ проведен без применения дополнительных реагентов при подготовке проб. Показана возможность количественного определения несимметричного диметилгидразина в водных и спиртовых растворах.
Бесплатно
Комбинированный излучатель для спектрофотометров на область спектра 200-1100 нм
Статья научная
Рассмотрено усовершенствование предложенного ранее ( С.П. Максимов и др., 2010; Л.Н. Галль и др., 2005 ) комбинированного излучателя для спектрофотометров, обеспечившее расширение области излучения на область от жесткого ультрафиолета до ИК-диапазона. Усовершенствование состоит в одновременном введении двух безэлектродных ламп с наполнением разными металлами, установленных на оси общего резонатора, что позволяет при сохранении компактности излучателя в целом существенно повысить его мощность и яркость в УФ-области. Описаны особенности реализации предложенного принципа, конструкция нового комбинированного излучателя и приведен пример спектра излучения в одном из рабочих режимов.
Бесплатно
Лазерное поляризационно-оптическое наблюдение агломерации магнитных наночастиц в жидкой среде
Статья научная
В работе описано применение лазерного метода количественного поляризационно-оптического анализа к изучению структур, формирующихся в магнитной жидкости c избытком поверхностно-активного вещества. Показано, что добавление определенных количеств олеиновой кислоты к коллоидному раствору магнетита в керосине заметно меняет характеристики наблюдаемых поляризационных магнитооптических откликов уже при относительно слабых, порядка нескольких десятков эрстед полях. Данный эффект связан с возникновением коагулятов, изменяющих форму под действием внешнего магнитного поля. Развитые методические подходы и полученные результаты могут быть использованы для исследований процессов агломерации и структурообразования в магнитных жидкостях разных типов.
Бесплатно
Статья научная
Рассмотрены цели и задачи в исследованиях локальных диссипативных процессов, проявляемых на спектрах внутреннего трения в виде пиков потерь, расположенных в различных температурных интервалах и имеющих как различное структурное происхождение, так и различный механизм внутреннего трения.
Бесплатно
Статья научная
Представлен теоретический анализ экспериментальных результатов исследования спектров внутреннего трения и температурных зависимостей частоты для каждого локального по температуре диссипативного процесса, полученных в режиме свободно затухающего колебательного процесса, возбуждаемого в исследуемых системах различной химической природы, строения и структуры.
Бесплатно
Статья научная
Рассмотрена методика исследования спектров внутреннего трения и температурных зависимостей частоты свободного затухающего колебательного процесса, возбуждаемого в образцах различных по химической природе, структуре и строению материалах. Исходя из модельных представлений обобщенной модели Максвелла, обосновано возникновение локальных по температурным интервалам пиков диссипативных потерь, обусловленных проявлением подвижности элементов различных структурно-кинетических подсистем, образующих в совокупности всю исследуемую систему. Дан теоретический анализ и расчеты физико-химических и физико-механических характеристик для каждого пика диссипативных потерь, обнаруживаемых на спектре в широком температурном интервале исследований.
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
Предметом исследования является методика (принципы) построения модели детектора гамма-излучения на основе кристалла из особо чистого германия. Для исследования по методу Монте-Карло созданы компьютерные модели двух разных по эффективности детекторов, имитирующие процесс регистрации гамма-излучения в объеме кристалла с учетом основных процессов, протекающих в кристалле детектора. Получены результаты сравнения расчетной эффективности отклика детекторов и их моделей, построенных по одной методике, но с разными входными параметрами. Установлена успешная с точки зрения эффективности регистрации схема построения модели детектора, определены геометрические параметры основных элементов детектора. Развитие такого подхода позволяет создавать модели детекторов на основе особо чистого германия с помощью стандартной процедуры. Результаты исследования будут полезны при разработке гамма-спектрометров или их калибровке перед началом использования.
Бесплатно
Многоходовая кювета для измерения спектров комбинационного рассеяния света жидкостей
Статья научная
Предложена, разработана и внедрена в практику спектроскопических исследований многоходовая кювета для измерения спектров комбинационного рассеяния света жидкостей. Установлено, что использование предложенной многоходовой кюветы позволяет увеличить отношение сигнал/шум более чем в два раза. Показано, что достоинством предложенной многоходовой кюветы является простота и доступность изготовления.
Бесплатно
Статья научная
Предложен новый способ моделирования движения ионов в плотном газе в электрических полях. Метод основан на комбинации статистической диффузии и направленного движения в вязкой среде. Сравнение тестовых расчетов по предложенному методу и с учетом индивидуальных столкновений ионов с молекулами газа показывает применимость метода в широком диапазоне давлений газа и величин поля.
Бесплатно
Статья научная
Проведена адаптация известных методик к выполнению селективного низкотемпературного измерения концентрации водорода в составе многокомпонентных горючих газовых смесей и к их практическому применению в газоаналитической технике. Предложенный подход позволяет проводить измерения концентрации водорода как в водородно-углеводородных смесях, так и в водородно-воздушных смесях в широком диапазоне температур от 20 до 200 ºС. Показано, что методика на основе измерения количества теплоты, выделяющейся при сгорании известного объема водорода, является более точной по сравнению с традиционным методом измерения концентрации водорода путем измерения отклика термокаталитического сенсора.
Бесплатно
Краткое сообщение
Методом ЯМР были измерены магнитные индукции В 1 внутри и В 2, В 3 снаружи образца магнитной жидкости, помещенного во внешнее магнитное поле с индукцией В 0. Измерения показали: 1) внутри образца магнитная индукция В 1 = В 0 + ( λ - K ) µ 0 М, где М - намагниченность, λ - константа эффективного поля, K - коэффициент размагничивания; 2) снаружи образца, у поверхности, нормальной В 0, В 2 = В 0 + ( λ + K ) µ 0 М ; 3) снаружи образца у поверхности, параллельной В 0, В 3 = В 0 - Kµ 0 М. Таким образом, при переходе через нормальные индукции В 0 поверхности магнетика внутрь образца индукция скачком уменьшается на 2 Kµ 0 М, а при переходе наружу индукция скачком увеличивается на 2 Kµ 0 М. Это несоответствие теореме Гаусса, отрицающей скачок нормальной проекции индукции при переходе через поверхность образца, можно объяснить присутствием поверхностных магнитных зарядов. При выходе из образца через боковую поверхность индукция уменьшается на λµ 0 М, а при входе увеличивается на λµ 0 М. Это можно объяснить тем, что внутри образца магнитные моменты однодоменных наночастиц создают поток индукции, параллельный В 0.
Бесплатно
