На севере Республики Саха (Якутия) находится Томторский массив ультраосновных пород и карбонатитов. Знаменитые Sc-Y-Nb-REE руды Томторского месторождения уникальны как по гранулометрическим характеристикам вещества - тонкослоистые, криптозернистые, так и по составу - в рудах участка Буранный содержание Nb2O5
в среднем составляет 4.5 %, REE2O3 - 10 %, Y2O3
- 0.75 %, Sc2O3 - 0.06 %. Рудные тела представляют собой стратифицированные пластовые тела, залегающие, как считается, во впадинах на коре выветривания. На основании моделирования формы кровли и подошвы рудного тела, а также перекрывающих его пермских континентальных и юрских морских отложений участка Буранный с использованием программных пакетов QGis и Micromine выявлены структурно-морфологические особенности рудного пласта. Богатые руды участка Буранный залегают на сложной поверхности. В подошве рудного слоя выявлены 2, изолированные друг от друга, депрессии – Северная и Южная, которые усложнены понижениями (впадинами) различного размера. В Северной депрессии насчитывается 10 таких впадин, в Южной – 4. Впадины формируют линейные структуры, совпадающие с разрывными нарушениями, выявленными при разведке. Только четыре впадины в северной части участка заполнены рудным веществом полностью. Остальные заполнены частично или полностью грубообломочными угленосными отложениями пермского возраста. В Южной депрессии доля заполнения впадин рудой самая низкая, а в самой глубокой впадине составляет только 25 %. Предполагается, что различия вызваны тем, что впадины сформировались в различное время. Развивая гипотезу о том, что руды являются осадками термального водоёма, авторы предполагают, что впадины в подошве рудного слоя сформировались в результате гидротермальных (фреатических) взрывов. Подтверждением проявления быстропротекающих высокобарических процессов на массиве Томтор является обнаружение тектонических брекчий.
Г.И. Мишукова1, А.В. Яцук2, В.Ф. Мишуков1 1Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Тихоокеанский океанологический институт им. В.И. Ильичева Дальневосточного отделения Российской академии наук (ТОИ ДВО РАН), Владивосток, Россия 2 Международный научный центр в области экологии и вопросов изменения климата, Направление «Геоэкология» Научно-технологический университет «Сириус»: Краснодарский край, федеральная территория «Сириус», пгт. Сириус, Олимпийский пр., д. 1, Россия
Ключевые слова: метан, потоки, концентрации, перенос примесей, залив Петра Великого, Японское море
В работе приведены результаты исследований на акватории залива Петра Великого по данным экспедиции НИС «Академик Опарин» (рейс № 54, октябрь 2017 г.). Потоки метана на границе вода-атмосфера рассчитывались для каждой точки отбора проб по измеренным концентрациям растворенного метана в поверхностном слое морской воды, метана в приводном слое атмосферы, температуре, солености и скорости ветра. Во всех случаях концентрации растворенного метана в поверхностном слое морских вод превышали равновесные с атмосферой значения. Потоки метана с морской поверхности изменялись от 1 до 981 моль/км2·сут, со средним значением 7,1±4,5 моль/км2·сут. Самая интенсивная эмиссия наблюдалась вблизи устья р. Туманная. На склоне континентального шельфа обнаружены газонасыщенные осадки, с включениями субаквальных аутигенных минералов. При анализе геолого-гидрохимической информации определены области, в которых происходит поступление метана из донных отложений. Применение модели полей течений и адвективного переноса примесей на момент проведения работ для исследуемой акватории позволило выявить районы, в которых возможны повышенные концентрации растворенного метана, а также впервые определить местоположение подводного источника разгрузки подземных вод (возможно, элемента палеорусла р. Туманная), который влияет на распределение концентраций растворенного метана и солености в подповерхностных водах залива. Сравнение расчетного переноса метана с экспериментальными результатами показало хорошее пространственное совпадение. Данные расчетов свидетельствуют о том, что за счет приливно-отливных течений возможно образование не только локальных максимумов концентраций и потоков метана с морской поверхности на отдельных участках залива, но и перенос в пелагические воды западной части Центральной котловины Японского моря.
А.Г. Вострецов1,2, С.Г. Филатова1,3, Д.И. Вольхин1 1Новосибирский государственный технический университет, Новосибирск, Россия vostreczov@corp.nstu.ru 2Институт горного дела им. Н. А. Чинакала СО РАН, Новосибирск, Россия 3Федеральный институт промышленной собственности, Москва, Россия s.filatova@corp.nstu.ru
Ключевые слова: цифровое моделирование, случайная последовательность, спектральная плотность мощности, стационарный случайный процесс
Страницы: 37-46
Предложен способ моделирования случайных последовательностей, составленных из цифровых отсчётов стационарных случайных процессов с заданной спектральной плотностью мощности (СПМ) в системах цифровой обработки сигналов (СЦОС). Способ учитывает ограничение спектра сигнала входными устройствами СЦОС и особенности представления передаточных функций с использованием быстрого преобразования Фурье. В качестве исходного процесса для моделирования принят цифровой белый шум с гауссовским или равномерным распределением. Показано, что оценка СПМ приведённых в результате моделирования последовательностей является несмещённой, её среднее значение совпадает с отсчётами исходной СПМ. Получено выражение для расчёта среднеквадратической погрешности оценки.
В биомагнитных (магнитокардиографических) исследованиях можно выделить две проблемы: во-первых, сложность сопоставления результатов разных экспериментаторов из-за отсутствия стандартизированных требований к аппаратуре (всё ещё проходит процесс исследований); во-вторых, отсутствие чётко обозначенной методики обработки, в частности определения местоположения ложного (например, постинфарктного) диполя, маскированного основным токовым диполем сердца. Рассмотрены вопросы вывода и анализа преобразования результатов биомагнитных исследований, полученных на одной структуре входного сверхпроводникового преобразователя в другую на основе пространственно-частотных преобразований. Данный метод работает как электронная лупа.
С.А. Белоконь, А.П. Герасимова, Ю.Н. Золотухин, К.Ю. Котов, А.С. Мальцев
Институт автоматики и электрометрии СО РАН, Новосибирск, Россия serge@idisys.iae.nsk.su
Ключевые слова: беспилотный летательный аппарат, управление полной энергией, имитационное моделирование, управление поперечно-путевым движением, инверсная модель
Страницы: 56-67
Рассматривается создание системы управления поперечно-путевым движением летательных аппаратов на основе принципа, подобного управлению полной энергией в продольном канале. Представлена структура системы управления, включающая не зависящее от летательных аппаратов ядро, а также переход к командам отклонения руля направления и элеронов, полученных на базе принципа инверсных моделей. Предложен подход к созданию системы управления, и проведено имитационное моделирование поведения трёх летательных аппаратов различной аэродинамической схемы. Исследование качества регулирования выполнено методом численного моделирования.
Рассматриваются методы решения задач геофизического мониторинга окружающей среды по отношению к мощным импульсным источникам - карьерным взрывам, падающим на Землю телам в виде отработанных ступеней ракет при спутниковых запусках, осколков метеоритов и др. Общая постановка исследования сформулирована как решение обратной задачи восстановления параметров источника по его сейсмическим и акустическим волнам. Проведено численное моделирование, и выполнены экспериментальные исследования предлагаемых методов для оценивания точности пространственной локализации источников на примере использования калибровочных пространственно распределённых взрывов.
Оптико-акустические преобразователи (ОАП) могут быть использованы во всех приложениях прикладной оптики, где требуются прецизионные измерения мощности электромагнитного излучения. Они относятся к тепловым волюметрическим приёмникам «полного спектра», имеют постоянную спектральную чувствительность в очень широком диапазоне (0,3-10000 мкм) и позволяют измерять как постоянные потоки электромагнитного излучения мощностью от 10 -11 Вт с динамическим диапазоном 80 дБ, так и фемтосекундные тераваттные лазерные импульсы. Метрологические параметры ОАП в основном определяются конструкцией чувствительных элементов, осуществляющих акустомеханическое преобразование. Анализируются методы увеличения чувствительности классических мембранных чувствительных элементов за счёт использования новых материалов, оптимизации геометрии, гофрирования и краевой перфорации, а также применение кантилеверов в качестве новых высокочувствительных элементов датчиков давления. Представлены предельные возможности как классических, так и новых методов прецизионных измерений деформации чувствительного элемента ОАП, вызванного давлением расширяющегося газа.
Ж. Чжан1,2, И.Е. Тысченко1, А.К. Гутаковский1, В.А. Володин1,2, В.П. Попов1 1Институт физики полупроводников им. А. В. Ржанова СО РАН, Новосибирск, Россия sangexiaoshagua@gmail.com 2Новосибирский государственный университет, Новосибирск, Россия volodin@isp.nsc.ru
Ключевые слова: ионная имплантация, SiO, InSb, нанокристаллы, оптические фононы
Страницы: 96-102
Изучены свойства оптических фононов в нанокристаллах InSb, ионно-синтезированных на границе раздела Si/SiO2 структуры кремний-на-изоляторе (КНИ). Формирование нанокристаллов InSb происходило в результате диффузии атомов In и Sb из имплантированных областей SiO2 и Si к границе сращивания структуры КНИ при температурах отжига 1000 и 1100 °C в течение 0,5-5 ч. Спектры комбинационного рассеяния света возбуждались излучением лазера с длиной волны λex = 514, 5 нм при комнатной температуре. В спектрах отожжённых структур наблюдались полосы рассеяния, положение которых соответствовало TO- и LO-модам в InSb. Обнаружен эффект высокочастотного смещения TO- и LO-мод в нанокристаллах InSb, который имел обратную зависимость от времени отжига по мере увеличения температуры. Природа наблюдаемого эффекта связывается с деформациями в нанокристаллах. В нанокристаллах, формирующихся после отжига при температуре 1000 °C, присутствуют негидростатические деформации, а после отжига при 1100 °C деформации наблюдаются лишь на начальных стадиях роста и близки к гидростатическим.
А.С. Лебедев1, А.Г. Савицкий1, А.С. Северин1, В.М. Дулин1, С.В. Скрябиков2, А.В. Вишев3 1Институт теплофизики им. С. С. Кутателадзе СО РАН, Новосибирск, Россия anatolylebedev1994@gmail.com 2ООО «Сигма-Про», Новосибирск, Россия komdir@polis-instruments.ru 3Опытное конструкторское бюро «Мотор», ПАО «ОДК-УМПО», Уфа, Россия vishevmotor@yandex.ru
Ключевые слова: спрей, пневматическая форсунка, оптические методы исследования потоков, анализ задержки порядков рассеяния сферической капли, time-shift
Страницы: 103-113
Апробирован лазерный времяпролётный метод для регистрации скоростей и размеров капель в широком диапазоне напорных характеристик пневматических форсунок. Нахождение размеров основано на высокоскоростной регистрации задержки порядков рассеяния при пересечении каплей лазерного луча. Определение скоростей осуществляется по времени пролёта капель между двумя лазерными лучами. В качестве примера рассмотрены две форсунки с соосной подачей жидкости и под углом к воздушному потоку. Особенностью режима таких форсунок является требование высокого напора воздушного потока относительно напора распыливаемой жидкости. Определялись особенности работы пневматических форсунок различной конфигурации при распыливании жидкости в условиях низкого воздушного напора. Регистрация параметров капель проводилась с помощью прибора SpraySpy® (AOM-Systems GmbH), предназначенного для измерений в условиях низкого напора, когда качество распыливания неоптимально из-за присутствия в потоке как низкоинерционных капель малого размера, так и высокоинерционных капель большого размера. Установлено, что прибор позволяет одновременно регистрировать сферические капли размером от 5 до 200 мкм при скоростях от 2 до 120 м/с. Наибольший разброс капель по размерам и скоростям наблюдался при подаче жидкости в воздушный поток под углом. Методом визуализации в контровом свете выявлена струйная структура факела распыла исследуемых форсунок.
Д.И. Деревянко1,2, Е.Ф. Пен3,4, С.И. Алиев1, В.В. Шелковников1,4 1Новосибирский институт органической химии им. Н. Н. Ворожцова СО РАН, Новосибирск, Россия derevyanko@nioch.nsc.ru 2Институт автоматики и электрометрии СО РАН 3Институт автоматики и электрометрии СО РАН, Новосибирск, Россия pen@iae.nsk.su 4Новосибирский государственный технический университет, Новосибирск, Россия vice@nioch.nsc.ru
Ключевые слова: голография, фотополимерные материалы, отражательные голограммы, сенсоры, эффективная толщина голограмм, модуляция коэффициента преломления
Страницы: 114-125
Исследовано влияние постэкспозиционной термической обработки на изменения спектральных и дифракционных характеристик отражательных голограмм, полученных на голографических фотополимерных материалах разной толщины (8-10 и 20-25 мкм) в двух случаях постобработки: непосредственно по завершении их записи и после ультрафиолетового задубливания фотополимера. Выявлено, что длительная термообработка при 50 °С незадубленных голограмм толщиной 10 мкм приводит к увеличению амплитуды модуляции коэффициента преломления с 0,014 до 0,022. Для незадубленных голограмм выявлены существенное смещение спектрального отклика в коротковолновую область и уширение его контура вследствие значительной усадки фотополимера и искажений пространственной структуры голографической решётки. После процедуры задубливания термическая обработка не вызывает заметных изменений спектральных и дифракционных характеристик голограмм независимо от их толщины. Установлено, что нагрев/охлаждение в диапазоне 50-5 °С задубленных голограмм толщиной 25 мкм приводит к контролируемому в режиме реального времени батохромному/гипсохромному сдвигу спектрального отклика голограмм, в то время как для голограмм толщиной 8 мкм такие сдвиги отсутствуют, что создаёт предпосылки для формирования нечувствительных к изменениям температуры атермолизованных голографических оптических элементов.
Наш сайт использует куки. Продолжая им пользоваться, вы соглашаетесь на обработку персональных данных в соответствии с политикой конфиденциальности. Подробнее
