Физика приборостроения. Рубрика в журнале - Научное приборостроение
Предварительная сепарация заряженных частиц в источнике ионов с ионизацией при атмосферном давлении
Статья
В работе проведен сравнительный анализ типов ионов, получаемых в источниках с ионизацией при атмосферном давлении — ESI, FIAD, APCI. Рассмотрены возможности предварительной сепарации ионного потока от неинформативных ионов и заряженных частиц (микрокапель), влияющих на качество ионного пучка, поступающего в анализатор. Предложен способ, устраняющий легкие ионы типа H+, (H2O)H+, He+, N+ из потока тяжелых ионов целевых веществ. С помощью теоретической модели показана эффективность предлагаемого способа.
Бесплатно
Предпроизводственный анализ в технологии тонкопленочных оптических покрытий
Статья научная
При изготовлении тонкопленочных оптических покрытий использование достоверного и надежного метода контроля осаждения пленок является ключевым инструментом для их успешной реализации. Выбор наилучшей стратегии контроля возможно осуществить с использованием так называемого предпроизводственного анализа. На примере структур узкополосного и коротковолнового блокирующего фильтров для инфракрасного диапазона спектра продемонстрированы возможности указанного подхода. Развитая в работе процедура для определения наиболее подходящей стратегии контроля позволит получать воспроизводимые результаты в технологических процессах вакуумного осаждения многослойных оптических покрытий.
Бесплатно
Статья научная
Методом низкочастотной индукционной диэлькомерии высокого разрешения проведено сравнение степени чистоты воды, полученной методами: паровой дистилляции и бидистилляции, обратного осмоса отдельно и совместно с деионизацией на смолах, с исходной водопроводной водой Санкт-Петербурга. Показано, что все использованные устройства для очистки воды достаточно качественно очищают воду, но только бидистилляция и деионизация позволяют получать воду, не имеющую ионных примесей на уровне 10-7 М.
Бесплатно
Статья научная
Приведены методики измерения удельной электропроводности мембран, потенциалов течения и структурных параметров (объемной пористости и коэффициентов структурного сопротивления) микрофильтров. Вопросы, связанные с увеличением эффективности акустоэлектрического преобразования в электролитах, рассмотрены с использованием результатов измерений характеристик микрофильтров из боросиликатного стекловолокна (Whatman GF/A) в растворах NaCl. Полученные результаты призваны увеличить чувствительность гидрофона, основанного на применении электрокинетических эффектов.
Бесплатно
Статья научная
В настоящем обзоре представлены результаты выполненных в ИАП РАН исследований, направленных на дальнейшее развитие лазерных методов количественного поляризационно-оптического анализа конденсированных сред. Основное внимание уделено исследованиям поляризационно-оптических характеристик магнитных наножидкостей в широком диапазоне концентраций. Экспериментальные данные, полученные для наножидкостей на основе магнетита в керосине, показывают, что развиваемые подходы и их экспериментальная реализация способны обеспечить очень высокую чувствительность, позволяющую выполнять эксперименты с магнитными наножидкостями при весьма значительном их разбавлении. Самое сильное разбавление, при котором поляризационные отклики были надежно зарегистрированы, соответствует концентрации твердой (магнитной) фазы 10-6. Полученные данные указывают также на единый процесс образования магнитооптических откликов в исследованном диапазоне концентраций. В теоретической части обзора описаны сравнительные исследования поляризационных характеристик разбавленных магнитных наножидкостей и ансамблей точечных рассеивателей...
Бесплатно
Рефрактометрические средства контроля водных растворов тетрахлорэтилена
Статья научная
В работе рассмотрено применение рефрактометрического прибора УРЛ-1 (РФ) для измерения концентрационной зависимости показателя преломления в водных растворах тетрахлорэтилена. Представленное исследование актуально и перспективно, т.к. выявление оптических параметров у данных сред важно для химических производств. В статье приведен внешний вид лабораторной рефрактометрической установки с УРЛ-1, а также даны технико-эксплуатационные характеристики используемых в сравнительных измерениях рефрактометров. Получены результаты измерений рефрактометрами концентрационной зависимости показателя преломления исследуемых веществ. Сопоставлены данные измерений с результатами, полученными на рефрактометре PR-03-M (K-Patents OY, Финляндия). Погрешность эксперимента не превышала ∆k ≤ 0.4%.
Бесплатно
Спектроскопия щелочных и легирующих металлов из растворов методом ионной подвижности
Статья научная
В работе представлены экспериментальные результаты по определению возможностей ион-дрейфового спектрометра с источником ионов электроспрей с бескапельной полевой десорбцией ионов из раствора динамическом делением потока анализируемой жидкости при атмосферном давлении и нормальных условиях. В качестве исследуемых объектов использовались водно-ацетонитрильные растворы солей щелочных и легирующих металлов. Исследования проводились на опытном образце аналитического комплекса ЭС-ИДС (электроспрей-источник ионов-ион-дрейфовый спектрометр), разработанного по заказу ФМБА России по Федеральной целевой программе "Национальная система химической и биологической безопасности Российской Федерации (2009-2014 гг.)". Проведено сравнение с серийными приборами капиллярного электрофореза серии "Капель" и атомно-абсорбционными спектрометрами серии "МГА", выпускаемых группой компаний "Люмэкс".
Бесплатно
Статья научная
Важнейшими характеристиками твердотельного лазера для научных и технологических применений являются высокая яркость и малая угловая расходимость выходного излучения. В серии из двух работ рассматривается методика численной оптимизации конфигурации резонатора лазера, построенного на базе серийного квантрона с компенсацией наведенной термолинзы, и проведена ее экспериментальная верификация. Компенсация осуществляется путем введения в резонатор отрицательной и положительной корректирующих линз, в результате чего появляется возможность получить в резонаторе длиной 1500 мм выходное излучение в виде гауссова пучка с малой угловой расходимостью, пригодного для научных исследований.
Бесплатно
Статья научная
Данная статья является 2-й частью нашего сообщения о результатах разработки под общим заглавием, 1-я часть которой имеет подзаголовок "I. РЕЗУЛЬТАТЫ ЭКСПЕРИМЕНТОВ". Описываемая здесь методика позволяет рассчитать фокусные расстояния корректирующих линз и их расположение в резонаторе по известным параметрам тепловой линзы и заданным характеристикам выходного лазерного пучка средствами квазигеометрической оптики с последующими уточнениями в дифракционном приближении.
Бесплатно
Транспортировка ионов в источниках с ионизацией при атмосферном давлении. I. Субстантивная геометрия
Статья научная
Проведено экспериментальное изучение и численное моделирование влияния геометрических и электрических параметров источников ионов с ионизацией при атмосферном давлении на транспортировку ионов от места ионообразования до входа в вакуумный интерфейс анализатора. Показана возможность эффективного управления потоком ионов с минимально возможными потерями в плотном газе. Выяснено, что основным источником потери ионов при транспортировке в покоящемся газе является движение по силовым линиям электрического поля замыкающихся, в частности, на краях отверстий электродов в источнике ионов. Влияние на поток ионов рассеяния в плотном газе и объемного заряда второстепенно в исследованной геометрии источника ионов и условиях.
Бесплатно
Транспортировка ионов в источниках с ионизацией при атмосферном давлении. II. Инверсная геометрия
Статья научная
Данная работа является продолжением в основном экспериментальных исследований источников ионов с ионизацией при атмосферном давлении - электроспрей и коронный разряд. Рассмотрен вариант источника ионов, когда игла с коронным разрядом или капилляр с мениском распыляемой жидкости выступают за плоскость противоэлектрода - такую геометрию источника ионов можно назвать инверсной. Проведено экспериментальное изучение и численное моделирование влияния геометрических и электрических параметров источников ионов с ионизацией при атмосферном давлении для инверсной геометрии на транспортировку ионов от места ионообразования до входа в вакуумный интерфейс анализатора. Показана возможность увеличения отбора тока ионов из первичного потока заряженных частиц в несколько раз по сравнению с традиционной геометрией при минимально возможных потерях в плотном газе. Влияние на поток ионов рассеяния в плотном газе и объемного заряда второстепенно в исследованной геометрии источника ионов и условиях.
Бесплатно
Формирование стабильных сферических эмульсий методом капельной микрофлюидики
Статья научная
В последние два десятилетия ведется поиск новых конструкций микроустройств, в том числе для получения микросфер диаметром от 30 до 600 мкм. В работе показано, что основным материалом для конструирования чипов микрофлюидных устройств является полидиметилсилоксан, это задает выбор мономеров, на основе которых могут быть получены микросферы, а также описаны основные преимущества и недостатки полидиметилсилоксана. Продемонстрирована возможность создания микрофлюидного устройства на основе латунного чипа с разной геометрией каналов (угол 180° и 120°). Рассмотрены закономерности работы такого чипа и выявлены условия, позволяющие получать стабильные сферические капли эмульсии циклогексан/вода размером 250 мкм при варьировании природы и концентрации поверхностно-активных веществ.
Бесплатно
Статья научная
В статье приведены экспериментальные данные по исследованию характеристик факела электрораспыления жидкости с динамическим делением потока в области распыления при нормальных условиях. Показана зависимость плотности тока распыленных заряженных частиц в поперечном распылению направлении. Зарегистрирован режим электрораспыления жидкости с коронным разрядом над поверхностью мениска; проведено сравнение характеристик тока при электрораспылении с коронным и без коронного разряда. Определена возможность управлять величиной тока распыленных частиц неэлектрическими параметрами.
Бесплатно
Статья научная
Рассмотрена гидродинамика электрофореза при одновременном воздействии постоянного и переменного электрических полей. Показано, что при совмещении постоянного и переменного внешних полей происходит перекачка энергии постоянного электрического поля в переменное гидродинамическое поле. Приведен пример дисперсной среды, в которой может возникнуть гигантская дисперсия диэлектрической проницаемости, что в свою очередь может способствовать повышению суммарной скорости электрофореза. Приведены аналогии поведения рассмотренной дисперсной среды с поведением электроакустического преобразователя, основанного на применении электрокинетических явлений.
Бесплатно
Статья научная
Проанализированы предложенные ранее механизмы создания переменным электрическим полем нелинейных стационарных течений вблизи дисперсных частиц: инерционный и поляризационный. Такое рассмотрение предпринято авторами в целях изучения в следующих работах эффекта совместного использования электрофореза на постоянном и переменном электрических полях. В процессе рассмотрения существующих моделей возникновения стационарных течений при воздействии переменного поля вследствие наличия поляризационных эффектов обнаружено, что, кроме стационарного течения и переменного течения на частоте задающего переменного поля, возникает еще и переменное течение на кратной частоте. Эти результаты могут оказаться полезными при возможном осуществлении электрофореза на суммарном постоянном и переменном электрическом поле.
Бесплатно
Статья научная
Разработан и создан электромагнит узла образца для рефлектометра поляризованных нейтронов (РПН), предназначенный для установки на "Н3"-нейтроноводе реактора ИР-8 НИЦ "Курчатовский институт". Особенностью данного электромагнита являются повышенные требования к величине (200 мТл) и однородности индукции магнитного поля (максимальное отклонение направления вектора индукции от вертикали не более 2 %), а также компактности. Расчетные характеристики магнита подтверждены результатами экспериментальных измерений.
Бесплатно
Статья научная
Энергоанализаторы, способные охватывать большой диапазон энергий за одно измерение, очень важны и вызывают большой интерес. С оптической точки зрения системы, обладающие хорошими спектрографическими свойствами, сильно отличаются от систем с хорошими спектрометрическими свойствами, а их разработка приводит к совершенно новым оптическим задачам и соответственно к новым способам их решения. Одним из полезных инструментов решения подобных задач являются поля, однородные по Эйлеру: электростатические, удовлетворяющие тождеству E( lx, ly, lz ) = l n E( x, y, z ), либо магнитостатические, удовлетворяющие тождеству B( lx, ly, lz ) = l n B( x, y, z ) (где n - фиксированный порядок однородности, l - произвольно варьируемая константа). Полям с целочисленными порядками однородности посвящено достаточно много публикаций, но возможности полей с нецелочисленными порядками однородности пока что остаются неизученными в достаточной степени. В данной статье рассматриваются спектрографические свойства двумерных полей (электрических и магнитных), однородных по Эйлеру с нецелочисленным порядком однородности, и показано, что их использование значительно расширяет свободу конструирования спектрографических энергоанализирующих систем.
Бесплатно
Юстировка длин плеч интерферометра Майкельсона
Статья научная
В ряде применений интерферометра Майкельсона, в частности при его использовании в широкополосном по спектру излучении, высокий контраст полос возможен при точно вырáвненных оптических длинах его плеч. В настоящей работе экспериментально продемонстрирована методика уменьшения разности длин плеч до уровня в несколько микрон, состоящая в последовательном применении нескольких источников излучения с различной длиной когерентности. Обсуждается возможность применения интерферометра Майкельсона в качестве составного резонаторного зеркала с управляемым коэффициентом отражения для генерации ультракоротких лазерных импульсов.
Бесплатно
