Физика приборостроения. Рубрика в журнале - Научное приборостроение
Статья научная
В нашей работе " Бердников А.С., Аверин И.А., Краснова Н.К., Соловьёв К.В. Общие формулы для трехмерных электрических и магнитных потенциалов, однородных по Эйлеру с целочисленным порядком однородности" (см. этот выпуск) мы отметили полезность парадигмы однородных по Эйлеру полей для разработки электронно- и ионно-оптических систем. Нецелочисленные показатели однородности значительно расширяют возможности и гибкость использования таких полей в оптике заряженных частиц, однако общая теория гармонических однородных функций с нецелочисленными порядками однородности в настоящий момент практически отсутствует. Данная работа посвящена рассмотрению интегральных формул, с помощью которых могут генерироваться трехмерные однородные гармонические функции с нецелочисленными порядками однородности, служащие потенциалами для соответствующих электрических и магнитных полей.
Бесплатно
Статья научная
В настоящей работе освещены методы голографической интерферометрии, которые являются высокоинформативным и высокоточным инструментом получения данных. Показана востребованность и актуальность применения интерферометра сдвига для измерения возмущенного объекта. Проведен анализ влияния перекрестной интерференции на точность измерений, а именно: для расстройки, не превышающей 2 мкм, ошибка измерений в режиме определения относительной величины вектора смещения не превышает 0.015 рад, что составляет 0.002 доли интерференционной полосы, а также при дополнительном смещении ~10 мкм максимальная ошибка не превышает 0.001 доли интерференционной полосы. Получено уравнение интерференции для интерферометра сдвига, где видно, что для случая вращения пластины относительно оси Х2 график зависимости разности фаз и производной от угла α у носит существенно нелинейный характер, что приводит к деформации интерференционного поля и погрешности считывания информации. Впервые исследованы границы применимости интерферометра и даны верхняя граница диапазона измерений величины вектора смещения, равная 1.5 мм, и нижняя граница определяемого смещения - 0.01 мкм.
Бесплатно
Краткое сообщение
Наблюдалось резонансное поглощение энергии инфракрасного излучения магнитной жидкостью, содержащей однодоменные наночастицы магнетита, при помещении ее в магнитное поле. Высказано предположение, что поглощение энергии излучения вызвано вынужденной переориентацией магнитных моментов однодоменных наночастиц в магнитном поле.
Бесплатно
Исследование оптических плоских поверхностей светоделительных пластин средством когерентной оптики
Статья научная
В статье представлена экспериментальная установка для измерения геометрических параметров оптических поверхностей деталей. Показана актуальность работы, т.к. получение высокоточной и достоверной информации о геометрических параметрах поверхностей всегда являлось важной задачей метрологии. В работе приведена оптическая схема интерферометра, а также даны технико-эксплуатационные характеристики экспериментальной установки. Определены объекты и метод исследования. Получены интерферограммы с поверхностей лучевых делителей разных производителей. Проанализированы изображения интерференционных полей и выявлены основные параметры волновых фронтов. Оптические поверхности контролировались экспериментальной установкой с точностью не хуже 0.05 λ. Исследовались отражательные покрытия светоделителей, и получены зависимости коэффициента отражения по координатам x и y. Сравнительный анализ выявил предпочтительный вариант для современных автоматизированных интерферометров.
Бесплатно
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
Для обеспечения корректных условий при контроле магнитной восприимчивости частиц в магнитометрах пондеромоторного и/или магнитно-реологического типов особенно важным является этап идентификации рабочей (исполнительной) зоны для выполнения такого контроля. В связи с этим предложен новый метод по идентификации этой зоны, отличительной особенностью которого является применение (для диагностики поля между полюсными наконечниками) шарообразного датчика-феррозонда, воспринимающего действие магнитной силы F при удалении x от межцентрового расстояния полюсных наконечников в определенном (по линии действия магнитной силы) направлении. Проведены серии экспериментов с варьированием диаметра d датчика и намагничивающей силы Iω магнитометра.
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
