Главная – Журналы – Поиск по журналам

Стабильность длины волны лазерного излучения в зависимости от температуры является важной характеристикой лазерного доплеровского анемометра с хроматическим разделением каналов. Выполнены экспериментальные исследования смещения длины волны полупроводникового лазерного диода на 660 нм в зависимости от температуры и мощности лазерного излучения. Установлено, что температурный дрейф длины волны лежит в пределах 0,2 нм/°C. Показано, что применение полупроводниковых диодов данного типа в лазерных доплеровских анемометрах с хроматическим разделением каналов возможно, но требует тщательного подбора оптических фильтров.

К настоящему времени в прецизионной гониометрии разработано два основных вида алгоритмов самокалибровки оптических датчиков угловых перемещений, отличающихся регулярной и нерегулярной локализацией считывающих головок, используемых в их составе. Анализ точностных показателей таких датчиков выявил наличие в них не предусмотренных теорией особенностей, которые стимулировали выполнение экспериментов по моделированию ожидаемых показателей подобных алгоритмов. Предложенная имитационная модель оптических датчиков угловых перемещений на основе двумерного массива данных позволяет с достаточной для практики точностью выявлять методическую погрешность алгоритма измерений за счёт определения остаточного вклада искажающей функции в итоговую погрешность измерений. Кроме того, она даёт возможность выявить характерные особенности калибровочных кривых, формируемых на основе методов с равномерной или неравномерной локализацией считывающих головок. Результаты моделирования показывают, что методы самокалибровки, основанные на регулярной локализации считывающих головок, позволяют получить более высокую точность измерений по сравнению с методами, основанными на применении нерегулярной локализации.

Проведены расчёты на основе физико-математической модели ионного обмена и электростимулированной миграции ионов в стёклах с использованием методов распространяющегося пучка и модового анализа с последующим формированием фотонных интегральных схем в подложках из отечественного оптического стекла K8, которые функционируют на длине волны 1550 нм. Изготовлены и исследованы основные пассивные волноводные компоненты, в том числе одномодовые делители оптических сигналов, элементы направленной связи, преобразователи поляризации и т. п. Созданы многоканальные волноводные разветвители оптических пучков и матрицы (512 × 512 шт) из длиннофокусных плосковыпуклых микролинз для датчиков волнового фронта Шэка - Гартмана методом электростимулированной миграции ионов в стеклянные подложки.

Предложен метод определения частотно-контрастной характеристики (ЧКХ) инфракрасного (ИК) объектива. Излучение выходной щели монохроматора с определённой длиной волны фокусировалось с помощью исследуемого объектива в виде длинной узкой освещённой полоски на холодном металлическом экране с апертурной щелью. Применение щелевой измерительной апертуры вместо точечной для сканирования изображения источника позволило увеличить полезный сигнал и использовать в качестве источника излучения выходную щель монохроматора. Вместо одиночного ИК-детектора с малой фоточувствительной площадью использовался апертурированный матричный ИК-фотоприёмник. С помощью средне- и длинноволновых фотоприёмных матриц формата 320 × 256 на основе выращенных с применением молекулярно-лучевой эпитаксии слоёв материала кадмий-ртуть- теллур были измерены функции рассеяния линии и ЧКХ ИК-объективов средне- и длинноволнового ИК-диапазонов спектра. Дано сравнение экспериментальных результатов с дифракционной ЧКХ изученных объективов.

Разработана экспериментальная установка двухканального датчика волнового фронта (ДВФ) на основе муаровой дефлектометрии. Возможности этого ДВФ были протестированы при измерениях атмосферной турбулентности. Как и другие ДВФ, он может быть использован в различных областях. Разработана программа с графическим интерфейсом MATLAB, позволяющая легко её освоить любому пользователю. Эта программа принимает одновременные горизонтальные и вертикальные муаровые узоры в качестве входных данных и восстанавливает соответствующую карту волнового фронта и её значения аберраций. Пошагово объясняется алгоритм этого процесса. Для типичного входного муарового рисунка вычисляются такие результаты, как форма волнового фронта и соответствующие первые десять коэффициентов Цернике, и отображаются в качестве выходных данных. Кроме того, в программе для приложений с атмосферной турбулентностью есть специальная часть, которая вычисляет величину силы турбулентности (C_n²) и временную эволюцию угла прибытия.

Приведены исследования возможности создания интеллектуальных автоматизированных систем дифференциальной диагностики лёгочных заболеваний на основе идентификации патологических структур на рентгенологических изображениях (РИ) органов грудной полости (ОГП) с применением нейросетевых технологий. Представлен краткий анализ современных методик диагностики, и дано описание предлагаемого алгоритма определения типа патологий лёгочных тканей, используемого при визуальном анализе РИ и основанного на идентификации основных рентгенологических синдромов, а также на оценке количественных характеристик дифференциальной рентгенодиагностики. На примере классификации рентгенограмм здоровых и больных туберкулёзом пациентов продемонстрирована эффективность применения нейросетевых технологий при компьютерной диагностике лёгочных заболеваний. Исследования выполнены с применением общедоступной базы РИ ОГП, содержащей 3500 снимков здоровых и 3500 снимков больных людей.

Для точного подсчёта количества колосьев по фотографиям пшеничного поля использовалась технология нейронных сетей. Применялись методы глубокого обучения свёрточных нейронных сетей во взаимодействии с методикой transfer learning. С помощью архитектуры EfficientDet произведено обучение нейронной сети, которая позволила с точностью 0,88012 на выборке по метрике F1-score с пороговым значением 0,6 (совпадение площади предсказанной разметки и фактической) определить количество колосьев пшеницы по графическим изображениям.

Предложен способ получения биокомпозитных удобрений с повышенной водостойкостью, основанный на последовательной пропитке подложек из коры сосны растворами мочевины и дигидрофосфата калия. Методом растровой электронной микроскопии исследовано строение полученных подложек из коры сосны и удобрений на их основе. Установлена способность биокомпозитных удобрений на основе подложек из коры сосны к медленному вымыванию минеральных компонентов водой в течение длительного времени. В результате обработки удобрений водой при комнатной температуре в течение 15 сут из них удаляется азот, фосфор и калий не более 34.4, 74.3 и 58.4 мас. % соответственно (от их исходного содержания), что свидетельствует об эффекте пролонгированного действия биокомпозитных удобрений из коры сосны. Показано, что применение подложки, полученной экстракционной обработкой коры сосны органическими растворителями, позволяет создать удобрение с большей устойчивостью к удалению водой азота по сравнению с удобрением на основе подложки, полученной обработкой коры сосны 1 % раствором NaOH. Вегетационные эксперименты по проращиванию семян овса сорта “Мегион” выявили одинаковое ростостимулирующее действие биокомпозитных удобрений на основе подложек, полученных разными способами: длина ростков и корней увеличилась в 1.5 раза по сравнению с контрольным опытом (водой). Проведенные исследования продемонстрировали перспективность разработанных удобрений в качестве альтернативы традиционным водорастворимым удобрениям и свидетельствуют о возможности применения для их получения как исходной коры сосны, так и отходов ее экстракционной переработки.

Современные производства многих важных углеродных материалов основаны на использовании в качестве сырья ароматических фракций каменноугольной смолы - побочного продукта при производстве металлургического кокса для нужд черной металлургии. Инновации по снижению расхода металлургического кокса в доменной технологии и приоритетное развитие бескоксовых способов получения стали приводят к сокращению выпуска коксохимических продуктов, что подрывает перспективы развития производства важнейших углеродных материалов, в том числе необходимых для черной и цветной металлургии. Обоснована актуальность создания альтернативных способов получения ароматического сырья. Отмечена перспективность низкотемпературной переработки углей путем их термосольволизного растворения с получением концентратов ароматических веществ. Показана возможность их использования в качестве сырья для получения углеродных анодов для процесса электролиза алюминия.

Для разработки рекомендаций оптимального потребления продуктов питания с учетом особенностей районов Крайнего Севера и региональной специфики минерального состава проанализировано содержание 25 химических элементов в продуктах питания местного происхождения и завезенных на территорию Магаданской области. Установлено, что в порции говядины, произведенной в Магадане, достоверно больше кальция, натрия и фосфора по сравнению с привозной говядиной. В печени говяжьей местного производства достоверно выше концентрации железа, йода, марганца, цинка. В образце магаданской свинины достоверно выше содержание меди (p = 0.01) и железа (p = 0.1) по сравнению с завезенной продукцией. При оценке содержания микроэлементов в овощах, выращенных в регионе, определено, что по сравнению с привозной в магаданской моркови выше содержание селена, в огурцах - калия, меди и марганца, в свекле - селена и цинка, а порция выращенной в Магадане свежей свеклы способна полностью удовлетворить суточную потребность в марганце. Во всех анализируемых пробах овощей, завезенных из Китая, содержание никеля выше по сравнению с образцами местной продукции. Кроме того, в китайской моркови достоверно выше концентрации бора и кобальта, в томатах и огурцах - хрома и ванадия, в то время как содержание кремния больше в магаданских овощах. При этом превышения допустимых уровней токсичных элементов для всех исследованных образцов не обнаружено.