Научный архив: статьи

В работе апробирована многоступенчатая технология на основе криохимического синтеза, гальванических и литографических методов, а также методов вакуумного распыления для создания ГКР-активных подложек со сложной структурой на микро- и наноуровне. Подложки были сформированы из полимера поли-хлор-п-ксилилена и двух ГКР-активных плазмонных металлов: серебра и меди. В качестве основы были использованы предметные стекла. Итоговые подложки представляли собой сэндвич-структуру серебро/поли-хлор-п-ксилилен/медь, где полимерный слой толщиной около 13 мкм заключен между двумя слоями ГКР-активных плазмонных металлов, серебра и меди, на стеклянной основе. Подложки отличались толщиной серебряного слоя, а также условиями его нанесения: при температуре жидкого азота и при комнатной температуре. Полученные подложки характеризуются периодической структурой, состоящей из цилиндрических выступов микронного размера, морфология которых на наномасштабе отличается от морфологии поверхности между цилиндрами, что подтверждается результатами ГКР-картирования. Показана возможность использования таких подложек для регистрации ГКР-спектров низкомолекулярных веществ на примере 4-меркаптофенилбороновой кислоты (4-МФБК). Определена зависимость усиления интенсивности ГКР-сигнала от микроструктуры нанокомпозита и толщины серебра. Эллипсометрические исследования подтвердили существование плазмонного резонанса на полученных подложках, что подтверждается наличием ГКР-эффекта на всех образцах.

Природа накачки рамановского лазера не связана с возбуждением каких-либо уровней электронной подсистемы раман-активных молекул, заполняющих резонатор лазера. Фактически усиление происходит за счет нелинейного взаимодействия раман-активных молекул с двумя когерентными электромагнитными полями волн, полем волны накачки и полем резонаторной моды. Такой механизм накачки не требует создания инверсной населенности каких-либо уровней молекулы. Работа рамановского лазера может быть описана классически в рамках нелинейной оптики как генератора с когерентной накачкой. Обсуждаются условия возникновения когерентной составляющей на частоте резонатора, необходимой для включения механизма рамановского усиления.

В данной статье проведен комплексный анализ уменьшения взаимной связи излучающих элементов антенных решёток (АР) MIMO при использовании структур проводников с электромагнитной запрещённой зоной, представленных в виде сочетания одноплоскостной свастично-гребенчатой и спирально-меандровой, а также отдельной грибовидно-крестовой структуры и структуры деформированного заземления с L-образными заглушками. Разработаны модели трёх антенных решёток, рассчитаны и проанализированы передающие характеристики получившихся моделей, проведён сравнительный анализ с целью определения эффективности рассматриваемых антенных систем, выявления их преимуществ и недостатков, определения оптимального использования и возможностей практического применения в локальных беспроводных сетях, а также особенностей частотных характеристик рассматриваемых структур и условий проектирования их архитектуры в рамках внедрения в конструкцию антенных решёток MIMO. С применением разработанных моделей исследованы частотные зависимости коэффициентов передачи мощности, коэффициентов усиления (DG) АР, коэффициентов корреляции огибающих антенных решёток (ECC), коэффициентов полезного действия антенны (MEG), общих активных коэффициентов отражения (TARC) для каждой структуры уменьшения взаимной связи, а также потерь пропускной способности канала (CCL). По итогам предварительных расчётов, проведённого моделирования и обработки результатов продемонстрирована возможность существенного уменьшения взаимной связи элементов антенных решёток с учётом индивидуальных особенностей каждой рассматриваемой структуры.

В работе исследуется высокочастотная магнитная проницаемость композитных материалов, состоящих из ферромагнитных частиц, помещенных в немагнитную диэлектрическую среду. Предполагается, что ферромагнитные частицы имеют сферическую форму, но не являются сплошными, а содержат в себе центральную полость, при этом толщина ферромагнитного слоя

Представлены результаты, полученные в ходе разработки модулей звуковой сигнализации систем управления производством смесей на основе торфа. Выделены задачи, решаемые в ходе контроля, сигнализации и управления технологическими конвейерами. Приведен пример функциональной схемы автоматизации привода конвейера для подачи торфа, определены его состояния. Предложено математическое описание звуковых тональных сигналов для оператора с введением классов состояний, сигналов и реакций на сигнал. Отмечено, что алгоритм формирования сигнала включает выбор вида и параметров сигнала по продукционным правилам. Приоритет звукового сигнала рассмотрен как один из параметров. Подчеркнуто, что коррекция параметров происходит на основе оценки реакции оператора на сигнал; добавление к основной частоте звука вариации приводит к изменению спектра сигнала при оценке времени реакции и ошибок оператора

В работе выявлен и изучен эффект магнитострикционного изменения топографии поверхности полимерного композиционного материала под действием магнитного поля. Установлено, что при использовании в качестве магнитного наполнителя порошка магнитострикционного материала TeFe2 с линейной магнитострикцией λs = 2 ⋅ 103 изменение среднего арифметического отклонения профиля составляет 5…20 %. Показано, что изменение высоты сглаживания профиля равняется 5 ⋅ 10–8 мкм. В абсолютных значениях изменение микрогеометрии поверхности составляет десятки нанометров. Проведена оценка интегрального изменения топографии на значительной по площади поверхности магнитопласта путем измерения скорости протечки газа через контакт магнитопласта с контртелом. Подтверждена магнитострикционная природа изменения топографии поверхности в магнитном поле. Подчеркнуто, что величина эффекта возрастает с увеличением поля и зависит от магнитной структуры материала, т. е. определяется его составом, концентрацией, размерами и ориентацией микродисперсного магнитного наполнителя

В работе описаны результаты экспериментального исследования фрикционных и электроконтактных характеристик четырех наиболее распространенных материалов для электрических контактов. Исследования проводили на машине трения типа ГП (горизонтальная плоскость) по схеме торцевого трения одноименных материалов с коэффициентом взаимного перекрытия, стремящимся к нулю, при температурах от 20 до 150 оС. Представлены экспериментальные зависимости коэффициента трения f и контактного электрического сопротивления R в статике и при трении скольжения от температуры. Эксперименты показали, что при повышенных температурах определяющее влияние на эксплуатационные характеристики исследованных электроконтактных материалов оказывают поверхностные окисные пленки. Установлено, что результаты экспериментов находятся в хорошем соответствии с полученными ранее данными о параметрах удельной силы трения, толщине и прочности окисных пленок для изученных материалов

Рассмотрены корреляционные соотношения, описывающие зависимость линейной интенсивности изнашивания фрикционного контакта от коэффициента трения и твердости материалов компонентов пары трения. Соотношения получены статистической обработкой экспериментальных данных, относящихся к паре трения «щетка – коллектор». Установлена сильная корреляционная связь линейной интенсивности изнашивания компонентов пары трения с коэффициентом трения, а также обнаружена сильная положительная корреляция линейной интенсивности изнашивания с твердостью материалов щетки и коллектора, что противоречит известным результатам, свидетельствующим о возрастании износостойкости с увеличением твердости трущихся деталей. Приводится наиболее вероятное объяснение такого противоречия. Кроме того, указанная зависимость носит немонотонный характер с заметным возрастанием скорости изнашивания, если твердость материала щетки становится сравнимой с твердостью материала коллектора

Представлена схема и дано описание конструкции лабораторной установки для экспериментального определения коэффициента трения скольжения, собранной на основе классической машины Атвуда. Описана методика проведения измерений. Предложены формулы, позволяющие рассчитать коэффициент трения. Преимуществом представленной установки является предельно простая и самая надежная схема нагружения контакта трущихся поверхностей – гравитационная, которая обеспечивает стабильные и абсолютно точные значения как силы нормального давления на контакт, так и тангенциальной силы. Относительная приборная погрешность не превышает 0,5 %, что значительно меньше случайной погрешности, характерной для экспериментов по измерению коэффициентов трения. Рекомендуется использовать модернизированную установку и методику для создания лабораторной работы в курсах трибологии и триботехники

Исследовано влияние параметров дискретного контакта технических поверхностей на одну из составляющих контактного сопротивления – сопротивление стягивания. Основными факторами, определяющими электрическую и тепловую проводимость контакта шероховатых поверхностей, являются число площадок (пятен) фактического контакта пиков шероховатости и их средний размер. На основании аналитической и числовой (компьютерной) моделей контактного соединения проанализировано влияние номинального контактного давления на указанные факторы. Адекватность аналитической и числовой моделей реальным характеристикам контактного соединения проверена экспериментально. Показано, что реальный диапазон возможных изменений среднего размера площадок контакта весьма невелик, поэтому основным фактором, целенаправленным изменением которого можно снизить контактное сопротивление, остается число площадок контакта пиков шероховатости. Приведен пример такого целенаправленного изменения данного параметра контакта

Исследовано влияние волнистости технических поверхностей на контактное взаимодействие деталей машин. Приведены параметры шероховатости и волнистости поверхностей экспериментальных образцов по ГОСТ Р ИСО 4287-2014, механические свойства материалов образцов, дано описание методики эксперимента. Предложены теоретические зависимости контурной площади контакта от номинального давления, параметров шероховатости и волнистости контактирующих поверхностей и механических свойств материалов контактирующих деталей. Теоретически и экспериментально показано, что волнистость существенно влияет на величину площади контакта деталей машин. Отмечено, что в зависимости от величины номинального контактного давления контурная площадь, образовавшаяся в результате упругой деформации волн, составляет от нескольких единиц до нескольких десятков процентов от номинальной площади контакта

Представлен критический анализ технологий обеззараживания воздуха на примерах оборудования производителей в России.