Статьи журнала - Научное приборостроение
Все статьи: 1288
Требования к системам измерения характеристик радиоактивных веществ и радиоактивных отходов
Статья научная
В статье рассмотрены основные требования к системам измерения характеристик радиоактивных веществ и радиоактивных отходов. Показана необходимость совершенствования алгоритмов обработки данных измерений в силу специфики измеряемых характеристик.
Бесплатно
Третья международная конференция «Приборостроение в экологии и безопасности человека» (ПЭБЧ'02)
Другой
Международная конференция ПЭБЧ'02 прошла в Санкт-Петербурге в ГУАП с 4 по 6 ноября 2002 г. В работе конференции приняли участие президент Международного общества приборостроителей (ISA, The Instrumentation, Systems and Automation Society), Pier Giuseppe Zani, ректор ГУАП, Оводенко А.А., представители Парламента РФ, представители Совета Министров Северных стран (Дания, Норвегия, Швеция, Финляндия), руководители проектных, научно-исследовательских, инжиниринговых и финансовых организаций, ученые, инженеры и предприниматели России, стран дальнего и ближнего зарубежья, а также представители Правительств Санкт-Петербурга и Ленинградской области. Всего в конференции приняло участие более 150 человек. Дается краткая информация о конференции и ее решениях.
Бесплатно
Статья научная
Лабораторные биореакторы малого объема (до 5 л) являются удобным и эффективным инструментом для проведения биотехнологических процессов, тематика которых весьма разнообразна. Главной целью их использования являются углубленное изучение особенностей процессов, проводимых в контролируемых условиях, а также их дальнейшая оптимизация и масштабирование. В данной работе предложен лабораторный биореактор малого объема ЛБ-1 (1.5 л), перемешивание в котором осуществляется за счет возвратного тока жидкой фазы между двумя цилиндрическими емкостями под действием сжатого воздуха (перколяция). При этом насыщение питательной среды газами происходит в пленке жидкости на поверхности емкостей и твердотельных носителей. Массообменные характеристики позволяют классифицировать ЛБ-1 как пленочный биореактор колонного типа, который может быть использован для культивирования микроорганизмов, чувствительных к механическому воздействию, а также для иммобилизованных омываемых культур. Кроме того, был разработан погружной теплообменник, особенности работы которого выявлены с помощью численного моделирования процесса термостатирования. На основе результатов гидродинамического моделирования был разработан паростерилизуемый крестообразный разъем с перегородкой для асептического отбора проб.
Бесплатно
УПРАВЛЯЕМЫЙ РЕФРАКТИВНЫЙ ИНТЕРФЕРОМЕТР МАЙКЕЛЬСОНА
Статья
В ряде применений интерферометра Майкельсона (ИМ), в частности при его использовании в лазерном резонаторе, необходима высокая стабильность фазовых характеристик. В настоящей работе проведено экспериментальное сравнение двух конфигураций интерферометров, один из которых построен по классической схеме, а второй — по рефрактивной схеме, имеющей повышенную устойчивость к разъюстировкам и случайным флуктуациям параметров окружающей среды. Обсуждается возможность применения управляемого рефрактивного ИМ в схеме лазерного резонатора для генерации ультракоротких лазерных импульсов.
Бесплатно
УСТРОЙСТВА POINT-OF-CARE (POC): КЛАССИФИКАЦИЯ И ОСНОВНЫЕ ТРЕБОВАНИЯ
Статья научная
В обзоре представлена классификация устройств point-of-care (POC), обсуждены основные характеристики устройств и требования, предъявляемые к ним. Рассмотрены различия между методом POC-тестирования и лабораторным методом анализа. Приведены примеры устройств, подходящих под определение POC для диагностики инфекционных заболеваний.
Бесплатно
Удаление нестационарного шума из экспериментальных данных
Статья научная
В статье приводится двухступенчатый метод очистки данных от шума, дисперсия которого изменяется в случайные моменты времени. На первом этапе на основе предложенного метода кластеризации вейвлет-коэффициентов, вычисленных по максимально накладывающемуся дискретному вейвлет-преобразованию, определяются участки шума с кусочно-постоянной дисперсией. На втором этапе производится расчет модифицированных порогов для каждого участка с последующим пороговым удалением шума. Предлагаемый подход по сравнению с традиционными методами очистки от шума, в которых порог рассчитывается по всей выборке данных, позволяет значительно эффективнее удалять локальный шум.
Бесплатно
Статья научная
Рассмотрена возможность повышения чувствительности, разрешающей способности и улучшения формы ионных пиков при работе квадрупольного масс-анализатора с ионами низких энергий без применения предфильтров. Экспериментально показано, что это достигается увеличением по определенному закону скорости ввода ионов во входное краевое поле масс-анализатора при сохранении исходной рабочей скорости ионов внутри масс-анализатора. Так, для ионов с массой 502 а.е.м. с рабочей энергией 5 эВ за счет увеличения скорости ввода этих ионов в краевое поле анализатора примерно в 2.5 раза по сравнению с рабочей скоростью достигалось увеличение чувствительности на 360 % при сохранении исходной разрешающей способности, либо увеличение разрешающей способности примерно в 2 раза при сохранении исходной чувствительности с одновременным улучшением формы ионных пиков в масс-спектрах.
Бесплатно
Ультразвуковая дезинтеграция микроорганизмов с использованием волокнистого наполнителя
Статья научная
В этой статье представлены результаты исследования процесса дезинтеграции микроорганизмов с использованием волокнистого наполнителя в объеме дезинтеграционной камеры. Ультразвуковая дезинтеграция клеток Esherihia coli и Methilocystis echinoides в проточной камере ультразвукового дезинтегратора, заполненной стеклянным волокном с силированной поверхностью и объемом волокна 0.1-0.7 от объема камеры, обеспечила более высокую степень дезинтеграции, выход белка, активность ферментов по сравнению с дезинтеграцией без волокнистого наполнителя при одинаковых значениях остальных условий и режимов дезинтеграции. Снижается электрическая мощность, затрачиваемая на дезинтеграцию.
Бесплатно
Статья научная
В работе представлена теоретическая модель, позволяющая оценить характеристики акустического проточного фильтра для фракционирования микрочастиц и основанная на анализе совместного действия акустической радиационной силы, силы Стокса и силы тяжести на удерживание частиц в ультразвуковом поле. Рассмотрен случай вертикально установленной ультразвуковой камеры при наложении ультразвукового поля параллельно направлению потока. Согласно данной модели, можно обеспечить фракционирование природных неорганических частиц, плотность которых меняется в широком диапазоне (1500-9000 кг·м^-3), отклонение размеров частиц от заданных значений в случае подачи раствора сверху не превышает ± 5 %. Отмечается, что существует потенциальная возможность применения метода для фракционирования частиц не только по размеру, но и по плотности.
Бесплатно
Статья научная
Создана модель проточного ультразвукового (УЗ) фракционирования и определены условия ее адекватного применения для фракционирования одно- и двухкомпонентных частиц взвешенного вещества природных вод с неорганическими компонентами разной природы. Выполнено численное моделирование процесса фракционирования по размерам неорганических и гетерогенных частиц (неорганический компонент + гуминовые вещества) при параллельном наложении УЗ поля и потока в вертикально расположенной камере при разных схемах организации потока для широкого диапазона параметров поля (1÷4.5 МГц, 1÷20 Дж·м-3). Расчеты выполнены для частиц с плотностью 1200÷ 9000 кг·м-3 при объемном содержании неорганической основы от 1.0 до 0.0, т. е. охватывают весь диапазон реальных составов частиц. Разработаны алгоритмы выбора оптимальных параметров УЗ поля и скоростей потока для фракционирования смесей частиц разной природы и состава по физическим свойствам компонентов. Рассчитаны предельно достижимые параметры разделения частиц по размеру. Показано, что метод можно использовать - в зависимости от условий (параметров поля и схемы организации потока) - для последовательного многоступенчатого разделения частиц по размеру, для одноступенчатого выделения узких фракций частиц, для фракционирования частиц по плотности и по природе. Определены оптимальные условия для решения разных задач фракционирования. Предложен метод интегральной оценки качественного состава природных вод по характеру распределения слоев частиц разной природы в ультразвуковом поле стоячей волны в статическом режиме.
Бесплатно
Универсальная модель для расчета динамики ионов в плотном газе и сильных электрических полях
Статья научная
Представлена расчетная модель, позволяющая моделировать динамику ионов в плотном газе в электрических полях. Метод основан на комбинации направленного движения иона в вязкой среде и диффузионной составляющей. Сравнение результатов тестовых расчетов, полученных с помощью предложенного метода, с результатами, полученными по модели с учетом индивидуальных столкновений ионов с молекулами газа и модифицированной статистической диффузионной модели, показывает применимость метода в широком диапазоне давлений газа и величин поля.
Бесплатно
Универсальный измеритель содержания О2 в воздухе, жидкостях и биологических тканях
Статья научная
Описан измеритель содержания кислорода, который является универсальным прибором для измерения парциальных давлений и содержания О2 в воздухе, жидких средах и биологических тканях. Он может быть использован для измерения этих параметров различными датчиками с высокой точностью в больших пределах их изменений. Одновременно прибор позволяет контролировать характеристики датчиков и условия проведения экспериментов. Сетевое и автономное питание, а также малые габариты позволяют использовать его как в стационарных, так и в экспедиционных условиях при проведении биологических, медицинских, экологических и химических исследований.
Бесплатно
Уникальные научные установки Института электрофизики УРО РАН
Статья научная
В работе приводятся перспективные разработки ИЭФ УрО РАН в области создания мощного импульсного оборудования, способного генерировать пикосекундные потоки заряженных частиц, напряжение с пиковой мощностью 6 ГВт при длительности импульса 7 нс, а также рентгеновское излучение со значительно сниженной дозой облучения. С помощью созданного оборудования реализованы такие методы синтеза порошков, как электрический взрыв проволоки и лазерное испарение, а также магнитно-импульсное прессование таких порошков.
Бесплатно
Управление микропотоками вещества в канале микрофлюидного чипа с помощью регулируемых тепловых полей
Статья научная
Рассматривается способ регулирования микропотоков вещества при помощи управляемых тепловых полей в микроканалах чипа при электрофоретическом разделении пробы. Анализируется вклад различных эффектов (тепловое действие электрических полей, конвекция, температуропроводность и т.д.) в процесс нагревания вещества в канале. Рассмотрены возможные реализации этого способа управления от простейшего - термостабилизации микроканала до подключения следящей системы с обратной связью по регистрации выхода различных компонентов. Описанный способ управления сравнивается с традиционными, такими как выбор геометрии канала, ввод микрореактора с регистрацией продукта, модификация поверхности канала и т.д.
Бесплатно
Статья научная
Упрощение трипсинового гидролизата протеома E. coli при поиске пептидов РНК-полимеразы достигнуто путем применения гельпроникающей хроматографии. В результате анализа методом времяпролетной масс-спектрометрии с электрораспылительной ионизацией полученных при хроматографии фракций идентифицированы пептиды, наличие которых свидетельствует о присутствии РНК-полимеразы в исходном суммарном белке.
Бесплатно
Условия эффективности применения метода простого интервального оценивания
Статья научная
Метод простого интервального оценивания предполагает применение экстремальных порядковых статистик для оценивания математического ожидания случайной величины. Ранее было сформулировано, что необходимым условием большей эффективности этой оценки по сравнению с оценкой выборочного среднего является ограниченность помехи. В работе показано, что данное условие не является достаточным и должно быть дополнено требованием невырожденности помехи на границе диапазона.
Бесплатно
Статья научная
Актуальность исследований обусловлена тем, что нейтронно-активационный анализ (НАА) является одним из удобных способов определения состава образцов природного и техногенного происхождения. Среди таких объектов - уникальные образцы пород, минералов, конденсаты, пыль, "горячие" частицы и т.д. При этом результативность анализа зависит от применяемых методов и методик. НАА является высокочувствительным (до 10-14 г), мультиэлементным, неразрушающим, менее зависящим от массы и состава образца, от форм нахождения элементов. Основной целью исследования являлось создание информативной имитационной модели полупроводникового детектора на основе кристаллов из особо чистого германия (ОЧГ-детектора) GC1518 как инструмента исследования методом Монте-Карло процессов взаимодействия гамма-квантов с кристаллом детектора. Объекты исследований - отклик детектора, полученный экспериментально и с помощью модели, использующей метод Монте-Карло. Основным инструментом, используемым для проведения инструментального нейтронно-активационного анализа, является полупроводниковый ОЧГ-детектор на основе кристаллов под общей маркировкой HPGe...
Бесплатно
Статья научная
В настоящее время широкое распространение для промышленного производства монокристаллов сапфира оптоэлектронного качества получил метод Киропулоса (ГОИ). Суть метода заключается в том, что выращивание монокристаллов осуществляется непосредственно в расплаве путем плавного снижения температуры. Обычно управление процессом построено на снижении мощности нагрева согласно заданной функции времени, которая подбирается эмпирически на основании оценок качества кристаллов, полученных в предыдущих процессах. В последние годы для контроля процесса выращивания кристаллов из расплава методом Киропулоса стали применяться датчики веса кристалла. Главным преимуществом контроля процесса кристаллизации с помощью динамического взвешивания является возможность непрерывно измерять и стабилизировать, используя систему обратной связи, массовую скорость кристаллизации, положение и поперечную площадь фронта кристаллизации, т. е. фактически управлять тепло- и массопереносом в области фазового перехода. Однако для метода Киропулоса реализация такой системы требует разработки устройства высокоточного динамического взвешивания выращиваемого кристалла, а также алгоритмов автоматического управления с обратной связью. В настоящей работе рассматриваются особенности конструкции и алгоритмов автоматического управления установки НИКА-М60, позволяющие реализовать автоматическое управление процессом кристаллизации с обратной связью по каналам мощности нагревателя и скорости вытягивания кристалла.
Бесплатно
Установка для исследования электронных корреляционных эффектов
Статья научная
Описана установка для исследований пространственно-временных электронных корреляций как в эмиссионном потоке, так и внутри самого эмиттера электронов. Измерения проводятся при динамической откачке в вакууме (10^-6-10^-7 Па). В режиме измерения статистики полевой электронной эмиссии при потоке электронов до 10^3 е/с чувствительность к парным актам составила величину
Бесплатно
Установка хлорид-гидридной газофазной эпитаксии для выращивания объемных слоев нитрида галлия
Статья научная
Хлорид-гидридная газофазная эпитаксия - перспективный метод для промышленного производства подложек нитрида галлия. Однако HVPE-реакторов для выращивания объемных слоев GaN и AlN на рынке нет. Нами разработан HVPE-реактор для массового производства объемных эпитаксиальных слоев нитридов галлия и алюминия.
Бесплатно
