Оригинальные статьи. Рубрика в журнале - Научное приборостроение
Метод решения задачи множественного рассеяния электромагнитных волн в однородной безграничной среде
Статья научная
В статье предлагается подход к решению задачи множественного электромагнитного рассеяния на совокупности тел в однородном безграничном пространстве. Для этого рассматривается задача о множественном рассеянии двух тел, находящихся в первичном поле плоской волны. Предполагаются известными исходные невозмущенные матрицы рассеяния каждого рассеивателя. Решение строится путем учета многократного перерассеяния плоских волн между рассеивателями. Получены интегральные уравнения, позволяющие рассчитать результирующие матрицы рассеяния каждого из них и совокупную матрицу рассеяния системы, состоящей из двух рассеивателей. Показано, что решение этой задачи позволяет решить задачу о поле рассеяния произвольного числа рассеивателей. Приведены выражения для поля рассеяния в случае произвольного первичного поля. Продемонстрирована связь интегральных уравнений для задач о множественном рассеянии в однородном пространстве и о множественном рассеянии одиночного тела вблизи границы раздела. Приведены приближенные выражения для расчета поля рассеяния при множественном рассеянии.
Бесплатно
Статья научная
Уточнены области определения функции Грина для потенциала поверхностной акустической волны. Решена задача о распределении зарядов с учетом изменения амплитуды волн под электродами встречно-штыревого преобразователя. Исходное интегральное уравнение с разностным ядром, моделирующее распределение за-рядов под электродом бесконечной длины, с помощью интегрирования по частям сведено к дифференци-ально-разностному уравнению, решение которого получено в замкнутой форме.
Бесплатно
Методика импульсных измерений удельного сопротивления полупроводниковых пластин
Статья научная
Описана методика автоматизированных измерений удельного и поверхностного сопротивлений полупроводниковых пластин произвольной формы толщиной 0.2-400 мкм по методу Ван-дер-Пау в импульсном режиме с использованием экспериментальной установки. Установка включает в себя компьютер IBM PC, цифровые вольтметры В7-21А, программно управляемый генератор импульсов, устройство выборки-хранения, программно управляемый коммутатор и адаптер-мультиплексор. Она обеспечивает автоматическое переключение зондовых контактов, программируемое задание импульсов напряжения и тока длительностью 10-40 мкс, измерение поверхностного сопротивления в диапазоне 0.05-22·10^6 Ом, удельного сопротивления в диапазоне 2·10^−3 - 10^6 Ом·см при толщине пластины 400 мкм с выводом результатов на монитор и принтер. Погрешность измерения сопротивлений не более 0.8 %.
Бесплатно
Методика согласования источника ионов статического масс-спектрометра с анализатором
Статья научная
На основе представления о единой ионно-оптической системе статического магнитного масс-спектрометра, включающей в себя как источник ионов, так и анализатор, разработана методика согласования с анализатором параметров ионного пучка, формируемого источником ионов. Движение ионов описывается в терминах фазового пространства. Базовой программой, с помощью которой проводится расчет формирования и транспортировки ионных пучков, является программа SIMION 3D версия 7.0. Для реализации методики были разработаны совместимые с SIMION 3D программные модули, обеспечивающие генерацию начальных параметров ионного пучка, анализ и представление выходных данных в наглядном графическом виде. Методика была применена для оптимизации источника ионов масс-спектрометра МСД650 и согласования ионного пучка. Приведены полученные экспериментальные результаты.
Бесплатно
Статья научная
Дан краткий обзор литературы и рассмотрены основные особенности применения ультразвукового поля стоячей волны (УЗСВ) для фракционирования дисперсных систем. Описан новый принцип построения систем проточного фракционирования, основанный на наложении УЗСВ параллельно направлению потока. Рассмотрены возможности его применения для исследования и фракционирования частиц различной природы в биообъектах и водах. Определены основные процессы, влияющие на эффективность фракционирования, которые нужно изучать и учитывать при построении и моделировании систем проточного фракционирования.
Бесплатно
Микрогидродинамическое моделирование проточных аналитических систем
Статья научная
Проведена оценка некоторых характерных чисел, определяющих течение электрокинетических процессов, связанных с течением рабочей среды. Построена микрогидродинамическая модель струи электропроводящей жидкости с целью учета важных параметров реальных электрокинетических процессов, в частности неодномерности потока пробы в устройствах капиллярного зонного электрофореза и в методах электроинжекционного анализа (ЭИА) и электрофоретически опосредованного микроанализа (ЕММА) (для изменения режима смешения).
Бесплатно
Микропроцессорный широтно-импульсный формирователь
Статья научная
Описан широтно-импульсный формирователь на базе микроконтроллера К1816ВЕ31. Возможно программирование формирования длительности и периода повторения импульсной последовательности в соответствии с функциями различного вида: ступенчатой, линейной, параболической, обратной, экстремальной (функцией показателя качества), синусоидальной, случайной типа "дробовой эффект". Формирователь может быть использован в кодирующих устройствах, широтно-импульсных модуляторах, тиристорных регуляторах, синхронных и фазовых детекторах. Диапазон формируемых длительностей и периодов повторения импульсов 5 мкс - 5 с с дискретностью 5, 10, 40, 400 мкс, 4 и 20 мс. Значения времени реализации функции (посылки): 1.28, 2.56, 10.2, 102.4 мс, 1.02 и 5.12 с.
Бесплатно
Статья научная
В [1] было приведено обоснование гамма-оптической схемы многофункционального спектрометра и рассмотрены возможные режимы его работы. Настоящая часть II статьи посвящена описанию электронных узлов и блоков системы управления и накопления спектрометрической информации этого спектрометра.
Бесплатно
Статья научная
Задача непрерывного обновления знаний специалистов требует новых подходов. Строятся модели и алгоритмы для мониторинга и оценки знаний с помощью компьютерной интеллектуальной обучающей системы. Для реализации мониторинга строится индивидуальная модель обучаемого, описываемая как нечеткий недетерминированный автомат. Оценка знаний осуществляется путем сравнения модели знаний обучаемого с эталонной моделью предмета.
Бесплатно
Статья научная
Актуальность проблемы обусловлена тем, что корректный анализ и синтез систем управления необходимо начинать с изучения свойств точного решения задачи Коши. Однако отсутствие точного аналитического решения рассматриваемых нестационарных систем дифференциальных уравнений вынуждает пользоваться приближенными моделями. Рассматриваются модели, полученные с использованием различных алгоритмов приближенного суммирования асимптотических разложений точного решения задачи Коши. Впервые построены приближенные модели, учитывающие значения точного решения в начальной и в конечной точках траектории.
Бесплатно
Моделирование качки волномерного буя
Статья научная
Приводятся результаты теоретических и экспериментальных исследований качки волномерного буя. Предложена нелинейная математическая модель его качки. Для выполнения расчетов использованы экспериментально полученные гидродинамические коэффициенты. Результаты расчета сопоставлены с характеристиками, полученными экспериментально при испытаниях буя в опытовом бассейне.
Бесплатно
Статья научная
В настоящей работе предлагается математическая модель образования кольцеобразного преципитата в методе радиальной иммунодиффузии. Модель представляет собой решеточную DLA-модель Виттена-Сандера. В дополнение к системе дифференциальных уравнений "реакция-диффузия" решеточная DLA-модель позволяет дать более наглядное и понятное физическое толкование процесса формирования иммунодиффузионного преципитата в гелевых средах.
Бесплатно
Моделирование теплового состояния микропробирок с образцами в ходе полимеразной цепной реакции
Статья научная
Статья посвящена расчету теплового поля микропробирки с исследуемым образцом в твердотельном амплификаторе ДНК в процессе проведения полимеразной цепной реакции. Рассмотрены условия парообразования и конденсации паров исследуемых образцов. Составлена математическая модель процесса и приведены результаты расчетов.
Бесплатно
Модель бесконтактного транспортного средства как системы с особой точкой
Статья научная
Известные модели бесконтактных транспортных средств обычно описываются уравнениями невысокого порядка. Это обусловлено наличием непреодолимых проблем с получением аналитического решения для нелинейных уравнений выше второго порядка. В реальных системах обобщенная координата может зависеть от многих переменных величин, каждая из которых описывается своим многомерным дифференциальным уравнением. В этих случаях линеаризация является единственным методом перехода от исходной нелинейной модели к интегрируемой модели. В данной статье применен один из известных методов линеаризации нелинейных моделей - замена аргумента нелинейной функции на известную функцию времени с последующим определением коэффициентов линеаризации. В работе предлагается модель бесконтактного транспортного средства, в которой нелинейность силового воздействия аппроксимируется переменным коэффициентом гиперболического типа. Модель нелинейности зависит от времени и от скорости перемещения ротора как от параметра. Модель бесконтактного подвеса может быть классифицирована как модель линейной нестационарной системы управления с особой точкой. Модель может быть использована для анализа и синтеза систем управления гироскопами и бесконтактными транспортными средствами.
Бесплатно
Модель и алгоритм построения синтаксически управляемого редактора XML-описаний
Статья научная
Для построения редакторов XML-файлов может быть использован синтаксически управляемый перевод. Главной целью создания XML-редакторов является предоставление развитого интерфейса пользователя. Такой интерфейс должен позволять получать в каждой точке диалога полную информацию о возможных действиях пользователя по редактированию файла, включая допустимые к использованию теги XML. В основу создания такого редактора может быть положен логический процессор, являющийся реализацией специального абстрактного автомата. Управляющая таблица автомата строится по содержимому DTD-файла на основе вычисления модифицированных отношений Вирта-Вебера. Данный подход позволяет пользователю создавать синтаксически корректные XML-файлы без знания DTD.
Бесплатно
Модель управления летательным аппаратом при вертикальном маневрировании
Статья научная
В статье использованы результаты работ по созданию программно-математической модели систем оптимизации режимов полета и вертикального маневра различных летательных аппаратов. Иллюстративный материал дан для самолета ТУ-154М. Рассмотрен алгоритм формирования оптимального управления на этапе смены эшелона с использованием метода Ньютона для приближенного решения краевой задачи.
Бесплатно
Статья научная
Рассмотрены возможности модернизации ионной оптики и конструкции масс-спектрометра МИ1201Т выпуска 80-х годов с целью улучшения его аналитических и эксплуатационных параметров при анализе изотопного состава окислов и солей урана и трансуранов в технологическом контроле на предприятиях ядерно-топливного цикла.
Бесплатно
Модернизация системы регистрации масс-спектрометров МИ1201 с непрерывной разверткой
Статья научная
Рассмотрены элементы аппаратного, алгоритмического и программного обеспечения автоматизированной модернизированной системы регистрации масс-спектрометра МИ1201 для сбора, обработки и представления масс-спектрометрических данных, используемых в технологическом цикле производства и контроля продукта на промышленном предприятии. В состав модернизированной системы регистрации входят: прецизионный электрометрический усилитель на базе интегральной микросхемы, 24-разрядный аналого-цифровой преобразователь с фильтром нижних частот, устройство управления магнитным полем, имеющее гальваническую развязку. В алгоритмическом и программном обеспечении реализованы отраслевые методики масс-спектрометрических измерений и алгоритмы, предложенные авторами по обнаружению масс-спектрометрических пиков и корректировке погрешностей измерений из-за недостаточного разрешения и большой разницы в соотношении величин рядом находящихся пиков.
Бесплатно
Статья научная
Предлагается метод модификации частотно-временных описаний нестационарных процессов для решения задач измерения их параметров. Приводятся теоретические и практические результаты исследований.
Бесплатно
Модифицированные вейвлеты в обработке данных аналитических приборов. II. Алгоритмы обработки
Статья научная
Дано описание алгоритмов обработки с применением модифицированных вейвлетов. Построены блоки фильтров, реализующие быстрые вычислительные алгоритмы. Приведены примеры применения для обработки сигналов различных аналитических приборов. Показано, что предложенный подход позволяет совместить вейвлетное подавление шума, деконволюцию или другие преобразования сигнала, в несколько раз повысить чувствительность и разрешающую способность прибора.
Бесплатно
