Главная – Журналы – Поиск по журналам

Исследования твёрдости материалов на основе наноинденторного метода (метода вдавливания) требуют разработки более точных и чувствительных приборов. Предложен миниатюрный наноиндентор на основе микроэлектромеханических систем (MEMS-технологий), который имеет высокую разрешающую способность (до 1 нН) и большой динамический диапазон (до 1 мН). Детально представлена разработка MEMS-системы, включая численное моделирование механической системы, и её характеристики. Результаты предварительных экспериментов подтверждают возможность реализации такого миниатюрного индентора.

Сравниваются два типа оптоволоконных измерительных систем: линия с большим количеством точечных датчиков на основе волоконных брэгговских решёток (ВБР), опрашиваемых с помощью непрерывного перестраиваемого волоконного лазера, и распределённая система на основе оптической временной рефлектометрии (ОВР) комбинационного рассеяния (КР) излучения импульсного волоконного лазера. Предложены и реализованы методы повышения точности измерений с помощью дополнительной калибровки сдвига брэгговской длины волны по волоконному интерферометру в ВБР-системе и спектральной фильтрации стоксовой и антистоксовой компонент КР с помощью спектрально-селективных волоконных ответвителей в ОВР-системе. Проведён анализ физических эффектов, влияющих на параметры систем, их сравнение и оптимизация для практических приложений мониторинга распределения температуры в турбогенераторах и нефтяных скважинах.

С помощью матричного микроболометрического приёмника в реальном времени выполнена запись освещаемых монохроматическим терагерцовым излучением изображений перемещающихся металлических и диэлектрических объектов, в том числе скрытых за непрозрачной преградой. Показано, что в терагерцовом диапазоне по динамике спекл-структуры изображений шероховатых объектов можно восстановить характеристики их движения. Разработан и программно реализован алгоритм автоматической обработки терагерцовых видеофильмов с записью перемещения объектов.

Определены границы применимости геометрооптических методов расчёта дифракционных оптических элементов для случая излучения терагерцового диапазона. Рассмотрено использование метода горячего прессования в вакуумированных камерах при изготовлении полимерных дифракционных элементов пропускающего типа, предназначенных для управления излучением терагерцового диапазона. Оценено влияние поглощения излучения на размеры фокального пятна и лучевая стойкость элементов. Экспериментальное исследование оптических характеристик дифракционных линз, изготовленных в полипропилене, выявило 17-процентные отличия от дифракционного предела.

Получена функция правдоподобия для оценки параметров слабых оптических сигналов при детектировании путём фиксации моментов эмиссии каждого фотоэлектрона. На примере оптимальных оценок параметров гауссова импульса найдены и решены уравнения правдоподобия. Получены выражения для совместных и несовместных оценок всех трёх неизвестных параметров импульса. Найдены также аналитические выражения для границ Рао–Крамера, определяющих качество получаемых оценок. Показано, что дисперсии совместных оценок амплитуды сигнала в 3 раза больше, чем несовместных, а дисперсии оценок всех параметров обратно пропорциональны произведению амплитуды сигнала на его длительность.

Методами спектральной эллипсометрии и ИК-спектроскопии проведено исследование тонких плёнок, полученных центрифугированием сыворотки крови здоровых людей и лиц с заболеваниями внутренних органов. Обнаружено, что физические свойства получаемых плёнок зависят от биоорганического состава сыворотки крови, который, в свою очередь, определяется патологическими процессами, протекающими в организме человека. Показано, что спектральная эллипсометрия и ИК-спектроскопия представляют собой подходящие неразрушающие экспресс-методы скрининга, предварительной диагностики крови пациентов с патологией внутренних органов. Полученные эллипсометрические данные о наличии особенностей формирования биоорганических покрытий из сыворотки крови пациентов с диффузной патологией печени, гиперлипидемиями, сахарным диабетом подтверждены выявленными изменениями тонкой структуры ИК-спектров.

Рассматриваются оптико-электронные методы контроля внешнего вида топливных таблеток тепловыделяющих элементов атомных станций. В предложенных методах регистрация изображений поверхностей таблеток производится в отражённых лучах с помощью цифровых камер, что обеспечивает высокий контраст дефектных областей на фоне кадра. Приведены алгоритмы обработки изображений для выявления дефектных изделий. Создан экспериментальный образец системы производительностью до 10 табл./с. Для обучения системы разработана база данных, содержащая изображения поверхностей имитаторов и реальных таблеток. Результаты обработки в реальном времени полученных изображений показали вероятность обнаружения дефектных таблеток не менее 95 %.

Обсуждаются связи зональных границ растительности с некоторыми климатическими показателями. Прогнозируются возможные изменения границ подзон растительности на территории Европейской России и Западной Сибири в рамках одного из сценариев глобального потепления. Выявленные закономерности позволяют предложить математико-картографическую модель зональности растительности на период 2046–2065 гг.

В настоящее время существуют сложности в систематике такого широко распространенного рода, как береза (Betula L.). Попытки детального изучения большого числа описанных видов этого рода в Сибири и на территории российского Дальнего Востока наталкиваются на непреодолимое препятствие – невозможность обнаружить их во второй раз или по описанным признакам найти виды, идентичные типовым образцам. Для этих видов характерна очень высокая изменчивость всех признаков. В южных районах Центральной Сибири это относится к Betula pendula и B. microphylla, а в Восточной Сибири и в северных районах российского Дальнего Востока – Betula pendula ( =B. platyphylla ) и B. lanata. Существует интенсивная и широко распространенная гибридизация между этими видами, в связи с чем было начато изучение этого рода на всей территории Северной Азии. Исследования проводились более 40 лет. К настоящему времени по данным многочисленных экспедиций опубликовано много работ в периодической печати и издано несколько монографий. В этой статье показана роль естественной гибридизации в систематике растений на примере сибирских видов березы и подчеркнута необходимость иметь ясное представление о гибридизационных процессах на больших территориях, включающих в себя ареалы контактирующих видов. Решать вопросы систематики, изучая только небольшие локальные популяции, – занятие безнадежное.

Accumulating evidence has shown that the scaling exponent (α) of the aboveground biomass-density relationship is not a constant value. Debate continues over what determines the variation in α. By measuring foliar stable carbon isotope, plant morphological traits and α along an aridity gradient from eastern to Western China, we confirmed that the variation in α was accounted for by changes in plant morphological traits which are adaptive strategies for enhancing water use efficiency during drought stress. This information can be crucial for understanding and predicting community and ecosystem processes.