Физика. Рубрика в журнале - Труды Московского физико-технического института

Калибровка системы стереоскопического компьютерного зрения

Шешин Е.П., Еременко А.Г., Куров И.О., Кузнецова А.А., Нечепуренко Е.В., Сапунов М.А.

Статья научная

Рассматривается система стереоскопического компьютерного зрения с неидеальными камерами. В основе подхода - учет внешних и внутренних параметров системы. Внешние параметры есть перевод из системы координат предмета в систему координат изображения. Этот переход можно выразить в виде матрицы в проекционных координатах. Внутренние параметры - смещение центра координат при проецировании и скос осей координат. В статье описан метод нивелирования ошибок при построении изображения. Утверждается, что данный метод позволяет существенно улучшить качество получаемого 3D-изображения. В статье метод применен к ряду стереоизображений. Продемонстрировано изменения качества при учете параметров камер. Оказалось, данный метод существенно увеличивает точность определения глубины изображения.

Бесплатно

Катодолюминесцентные источники в диапазоне ультрафиолетового излучения с автоэмиссионным катодом на основе углеродных материалов

Мье М.М., Шешин Е.П., Лвин З.Я., Вин Л.Н., Аунг Ч.М., Хтуе Й.М.

Статья научная

В настоящее время различные УФ лампы широко используются в различных областях. Например, УФ используется в лазерной технике, медицине, экологии, нефтехимии и других областях. Ультрафиолетовые источники света, которые широко используются в настоящее время, имеют ряд недостатков и ограничениий для достижения энергоэффективного освещения. Поэтому создание нового поколения источников ультрафиолетового излучения является одной из самых актуальных задач современной вакуумной электроники. Недавно был разработан новыий тип лампы - так называемые катодолюминесцентные источники ультрафиолетового света с автоэмиссионым катодом. Для разработки нового поколения катодолюминесцентного ультрафиолетового источника с автоэмиссионым катодом, было выявлено несколько перспективных люминофоров с УФ-излучением с КПД до 20% и несколько способов их синтеза, которыий влияет на размер зерна и их эффективность. А также изучены особенности автоэмиссионного катода из полиакрилонитрильного углеродного волокна и методы увеличения его плотности тока.

Бесплатно

Классификация орбитальных объектов по спектральной информации

Трещалин А.П., Шеменев А.А., Родин А.В., Чурбанов Д.В.

Статья научная

Рассматривается задача классификации орбитальных космических объектов по их спектральным характеристикам. Получен и проведен анализ спектров и фазовых характеристик широко используемых в космической промышленности материалов. Методом главных компонент удалось понизить размерность исходного признакового пространства и разделить спектры различных материалов в новом пространстве. Аналогичный результат получен с помощью кластерного анализа. Была сформулирована и численно решена задача нахождения оптимальных параметров фотометрической системы. Итогом является алгоритм определения параметров фотометрической системы и таблица результатов работы этого алгоритма для систем из 2, 3 и 5 световых фильтров.

Бесплатно

Когерентное возбуждение фононов в GaAs лазерными импульсами

Астапенко В.А., Сахно Е.В.

Статья научная

Данная работа посвящена численному анализу особенностей возбуждения квантового осциллятора лазерными импульсами на примере поперечных оптических фононов в GaAs с помощью прямого механизма возбуждения. Рассмотрены временные и спектральные зависимости среднего числа квантов осциллятора для различных параметров электромагнитного импульса. Проведено сравнение временных зависимостей среднего числа квантов осциллятора, рассчитанных через полную энергию, работу и с помощью асимптотического выражения для работы.

Бесплатно

Компактные источники рентгеновского излучения

Буртелов В.А., Кудряшов А.В., Шешин Е.П., Худа Халид Хамид Маджма

Статья научная

Сделан краткий обзор истории открытия и первых этапов исследования свойств рентгеновского излучения. Ранний этап практического применения иллюстрирован историческими примерами. В сжатой форме сопоставлены ключевые свойства рентгеновского излучения и инженерные направления его применения. Показаны основные этапы совершенствования и технической специализации рентгеновских трубок, некоторые принципиальные их ограничения, как компактных источников рентгеновского излучения. Приведён краткий обзор действующих в России государственных стандартов, касающихся рентгеновских трубок и некоторых других компактных источников рентгеновского излучения. Рассмотрены альтернативные рентгеновским трубкам компактные источники рентгеновского излучения - на основе линейных и циклических ускорителей, параметрического излучения, плазменные, лазерно-электронные, изотопные и пироэлектрические. Описаны ключевые свойства, принцип действия и примеры исполнения.

Бесплатно

Комптоновское рассеяние аттосекундных рентгеновских импульсов на многоэлектронных атомах

Астапенко В.А., Мороз Н.Н., Храмов Е.С.

Статья научная

Теоретически исследуется комптоновское рассеяние аттосекундных рентгеновских импульсов на атомах благородных газов и щелочных металлов. Рассмотрение прово- дится в терминах спектрально-угловой вероятности рассеяния за все время действия импульса. Проанализирована зависимость вероятности рассеяния от несущей частоты и длительности импульса, частоты рассеянной волны и угла рассеяния. Показано, что при определенных значениях параметров задачи вероятность процесса является нели- нейной функцией длительности импульса.

Бесплатно

Компьютерный расчет рассеяния электромагнитных волн на одномерных дифракционных решетках методом матричного уравнения Риккати

Миннуллин Р.Т., Барабаненков М.Ю., Итальянцев А.Г.

Статья научная

Рассматривается резонансное рассеяние плоской линейно поляризованной волны на одномерных дифракционных решетках. Производится расчет спектров отражения и вычисление пространственного распределения поля отраженного излучения на основе метода матричного уравнения Риккати для серебряной решетки с треугольным профилем сечения и прямоугольной решетки в структуре кремний-на-изоляторе при вариации различных параметров структур (период и высота решетки, толщина оксидного слоя).

Бесплатно

Координатный детектор для регистрации заряженных частиц на основе матрицы кремниевых фотоумножителей и сцинтилляционных кристаллов LYSO

Мицук В.В., Мордовской М.В.

Статья научная

Для регистрации энергии и определения множественности заряженных частиц в исследованиях по изучению синглетных квазисвязанных ��-, ��- и ��-состояний двух-нуклонной системы (��, ��, ��) предлагается использовать матричный детектор на�� ��основе кремниевых фотоумножителей и сцинтилляционных кристаллов LYSO. В работеприведены результаты измерения параметров прототипа такого детектора, состояще- го из 4-х детектирующих секций (при полном наборе в 16). Определялся стандартный набор параметров: разрешения (временное, амплитудное), относительные эффектив- ности, собственный фон, коэффициенты усиления и т.д. и их зависимости от напря- жения и температуры. Определены эффективности применения различных вариан- тов оптического контакта при установке кристаллов на кремниевый фотоумножитель. Обсуждаются вопросы применения подобного детектора в экспериментах при изучении реакций взаимодействия малонуклонных ядер.

Бесплатно

Кумулянтный анализ преобразования комплексного сигнала в линейной физической системе

Булыгин В.С.

Статья научная

Рассмотрен метод нахождения выходного сигнала, определяемого свёрткой входного сигнала и функции Грина физической системы, в виде ряда типа Грама-Шарлье, коэффициенты которого выражаются через сумму кумулянтов входного сигнала и кумулянтов функции Грина. Получено выражение для минимальной длительности выходного сигнала, определяемого свойствами функции Грина.

Бесплатно

Линейный осциллятор в электромагнитном поле: соответствие классического и квантового описания

Астапенко В.А., Сахно Е.В.

Статья научная

Работа посвящена сравнению классического и квантового подходов к описанию линейного осциллятора в поле электромагнитного излучения на примере зависимости c-функции координаты и оператора координаты от времени. Продемонстрировано соответствие данных подходов и найдено условие этого соответствия.

Бесплатно

Метод измерения частоты максимального согласования радиочастотной метки с помощью векторного анализатора цепей и разработанных калибровочных и измерительных плат

Эпов И.В., Резник А.Ю., Соболев А.С.

Статья научная

Разработаны калибровочные и измерительная платы, выполненные в виде специальной микрополосковой линии передач, волновое сопротивление которой составляет 50 Ом. Каждая плата имеет соединение с гнездом «SMA-female» (сопротивление 50 Ом) для возможности подключения к измерительному устройству. Калибровочные платы представлены в трех видах: в первой плате электрическое соединение между проводниками линии передач отсутствует (режим холостого хода), во второй плате проводники линии передач на ее конце соединены проводящей полоской из меди методом пайки (режим короткого замыкания), в последнем случае электроды соединяются через резистор номиналом 50 Ом (режим нагрузки). Измерительная плата рассчитана на подключение к измерительному устройству, например, к векторному анализатору цепей. Предлагаемая конструкция плат может быть применима для измерения входного импеданса антенн различных форм или RFID-чипов с помощью векторного анализатора цепей.

Бесплатно

Метод управления фазово-частотной характеристикой волоконной брегговской решетки

Ульянов И.С., Баранов А.И.

Статья научная

Рассматривается метод управления фазово-частотной характеристикой волоконной брегговской решетки путем неоднородного изменения среднего показателя преломле- ния вдоль оси одномодового оптического волокна. Представлена экспериментальная установка для осуществления данного метода. Изложены экспериментальные резуль- таты. Показано, что для волоконных брегговских решеток, используемых в качестве стретчера в волоконных лазерах ультракоротких импульсов, применение данного ме- тода значительно улучшает качество выходного импульса.

Бесплатно

Методы корреляционной спектроскопии ЯМР в изучении структуры гиперразветвлённого полиэфира Boltorn H40

Шпотя В.А., Гомзяк В.И., Перепухов А.М., Максимычев А.В., Чвалун С.Н.

Статья научная

Комбинация методов одномерной и 2D-корреляционной спектроскопии ЯМР разработана для установления структуры гиперразветвлённых полиэфиров. Для полиэфира BOLTORN H40 определены доли терминальных, линейных и дендритных мономерных звеньев - 31%, 53% и 16% соответственно. Высокая степень разветвления структуры BOLTORN H40, составляющая 0,47, позволяет отнести данный полимер к классу гиперразветвлённых полиэфиров, способных формировать мицеллярные наноконтейнеры.

Бесплатно

Миниатюрные рентгеновские трубки с автоэлектронным катодом из углеродных материалов

Аунг Ч.М., Шешин Е.П., Хтуе Й.М., Хлаинг В.З., Аунг Х.В.

Статья научная

Представлен обзор конструкции и технологии миниатюрных рентгеновских источников различного типа, которые могут быть полезны в портативных приборах для диагностики и медицинской терапии, а также в промышленном применении. Описано несколько примеров использования рентгеновских трубок с автоэлектронными катодами. Классические рентгеновские источники широко используются в медицинской лучевой диагностике, лучевой терапии, промышленной рентгенографии и кристаллографии. Однако они обладают рядом существенных недостатков, таких как, потребление высокой мощности, необходимость охлаждения анода, сложная конструкция и большая масса. В настоящее время расширяется применение миниатюрных рентгеновских приборов для диагностики и терапии людей и животных. Во многих научных центрах проводятся интенсивные исследования рентгеновских аппаратов. Основной научной задачей является получение электронной пушки с малым размером пятна пучка и коротким фокусным расстоянием, позволяющей размещать исследуемый объект вблизи источника излучения, и резкого увеличенного изображения.

Бесплатно

Моделирование методом Монте-Карло образования вторичных электронов в кристаллическом кремнии

Кузнецова Е.В.

Статья научная

Рассматривается процесс генерации вторичных электронов при взаимодействии пучка электронов с кремниевой подложкой. Для описания движения электронов в ве- ществе предложена модель, эффективно учитывающая общие ионизационные потери кинетической энергии и рассеяние на атомах кристаллической решётки, приводящее к отклонению от первоначального направления движения. В рамках этой модели мето- дом Монте-Карло построены случайные траектории первичных и вторичных электро- нов. Расчёты произведены для начальной энергии электронов пучка в диапазоне от 5 до 50 кэВ.

Бесплатно

Модификация акриловых полимеров в плазме ВЧ-разряда в комбинации с УФ-излучением

Аунг Мьят Хейн, Варгин А.Б., Васильева Т.М., Васильев М.Н.

Статья научная

Экспериментально исследована модификация гидрофильных свойств стоматоло- гических акриловых пластмасс, полиметилметакрилата (ПММА) и метилметакрила- та (ММА) в низкотемпературной сильнонеравновесной плазме ВЧ-разряда разных га- зов, а также при комбинированном воздействии плазмы ВЧ-разряда и УФ-излучения. Гидрофильные свойства поверхности сохранялись в течение семи дней после модифика- ции. При модификации полимеров в плазме ВЧ-разряда и УФ-излучением наблюдался синергизм этих факторов.

Бесплатно

Насыщающийся поглотитель на основе упорядоченных одностенных углеродных нанотрубок

Исмаил А., Арутюнян Н.Р., Образцова Е.А., Натсуми К., Юничиро К., Образцова Е.Д.

Статья научная

Рассматривается задача исследования оптических свойств упорядоченных вдоль одной оси, параллельно к плоскости образца, одностенных углеродных нанотрубок с целью создания насыщающегося поглотителя для волоконного эрбиевого лазера фемтосекундных импульсов, работающего в ближнем ИК-диапазоне. Возможность генерации ультракоротких импульсов с помощью исследуемого насыщающегося поглотителя в лазере данного типа была изучена методом численного моделирования. Результаты показывают возможность манипуляции выходными характеристиками излучения лазера данного типа посредством изменения угла ориентации трубок относительно оптической оси.

Бесплатно

Нейросетевой метод интерпретации флуктуаций электрических характеристик химических источников тока с целью контроля их внутреннего состояния

Попов А.Г.

Статья научная

В статье представлен нейросетевой метод интерпретации флуктуаций электрических характеристик источников тока: флуктуаций напряжения и спектров электрохимического импеданса литий-ионных аккумуляторов. Метод позволяет снизить требования к объему экспериментальных данных и повысить точность машинного обучения в задачах анализа шумовых характеристик источников тока. Рассмотрены отдельно все этапы реализации предлагаемого метода: удаление тренда сигнала напряжения; сортировка аккумуляторов по спектру электрохимического импеданса; обучение генеративно-состязательной нейронной сети для моделирования шумов напряжения системы; разметка и аугментация наборов данных; предсказание состояния химического источника тока после дообучения нейронной сети. Приведены результаты валидации метода и каждого из его этапов на основе экспериментальных данных.

Бесплатно

Некогерентный предел уравнений Блоха: переход к балансному уравнению и скорости фотоиндуцированного процесса

Астапенко В. А., Сахно С. В.

Статья научная

Настоящая статья носит в значительной мере методологический характер. В ней рассматривается соответствие между двумя широко используемыми моделями при описании взаимодействия резонансного излучения и вещества: уравнениями для оптического вектора Блоха и балансным уравнением для населенности двухуровневой системы. Кроме того, при выводе балансного уравнения показано, как естественным образом получается выражение для вероятности в единицу времени (скорости) фотоиндуцированного процесса (фотопоглощения и стимулированного излучения).

Бесплатно

Нелинейное возбуждение квантового резонанса Фано

Головинский П.А., Яковец А.В., Астапенко В.А.

Статья научная

В работе исследовано нелинейное формирование асимметричного профиля Фано в резонансной двухуровневой системе, взаимодействующей с зоной уровней. Представлено динамическое описание резонанса и рассчитана заселенность зоны со- стояний в зависимости от времени. Обсуждается возможность управления формой за- селенности квазиконтинуума за счет изменения интенсивности внешнего поля.

Бесплатно