Summaries of the Issue

Фотоника и оптоинформатика

4
  Предложены модель многослойной среды и модели интерференционных сигналов малой когерентности. Представлены результаты восстановления параметров интерференционных сигналов с использованием линейной и нелинейной дискретной фильтрации Калмана. Приведены характерные численные значения погрешностей оценки параметров сигналов.
10
  Представлен метод, предназначенный для анализа изображений препаратов, используемых в медико- биологических исследованиях. Основной решаемой задачей является выделение интересующих исследо- вателей объектов для дальнейшего измерения их морфометрических параметров. Метод основан на ви- зуализации меры сходства (расстояния в признаковом пространстве) с эталоном и на пороговой бинари- зации преобразованного изображения с использованием интерактивного управления. Ключевые слова: предварительная обработка, выделение объектов на изображении, медико- биологические изображения, микроскопия.
17
  В работе рассмотрено применение метода наноимпринтинга для изготовления микрооптики, а конкретно оптического волновода, с задаваемыми параметрами. Отражены условия подготовки и протекания про- цесса вакуумирования и УФ-отверждения для более точной передачи формы оптической поверхности. Приведены возможности варьирования параметрами с целью улучшения эксплуатационных показателей.
  В работе представлено исследование электрооптической эффективности в кристаллах DAST на длине волны 0,63 мкм и проведени сравнение с кристаллами ниобата Z-среза. Показано, что по параметрам DAST превышает ниобат лития Z-среза боле чем в 40 раз, обеспечивая создание низковольтных СВЧ модуляторов света с управляющим напряжением на уровне жидкокристаллических модуляторов порядка 2,5 В/мкм, при несравненно более широкой полосе модуляции - как минимум десятки мегагерц. 
32
  В рамках решения более широкой проблемы создания Windows-ориентированной пользовательской про- граммы метода дисперсионного анализа оптических спектров стеклообразных материалов исследован и реализован на языке программирования С++ эффективный алгоритм вычисления оптических постоянных в широком интервале их значений. Нестандартный характер решенной задачи определялся тем, что для вычисления требовалась модель комплексной диэлектрической проницаемости стекол (модель свертки), существенно превосходящая по уровню сложности известные модели для кристаллов. Рабочий вариант программы дисперсионного анализа, использующий реализованный алгоритм, успешно опробован на примере спектров отражения боратных стекол, включая промышленные стекла типа СТК.
38
  В рамках решения более широкой проблемы создания Windows-ориентированной пользовательской про- граммы метода дисперсионного анализа оптических спектров стеклообразных материалов исследован и реализован на языке программирования С++ эффективный алгоритм минимизации отклонений расчетно- го спектра отражения от экспериментального. Рабочий вариант программы дисперсионного анализа, ис- пользующий реализованный алгоритм, успешно опробован на примере фундаментальных спектров от- ражения фосфатных стекол.
45
  Технология бесконтактного лазерного 3D-сканирования позволяет получать точные электронные копии реальных объектов в виде объемных компьютерных моделей. С помощью специализированных про- граммных пакетов полученные модели могут подвергаться обработке, анализу, модификации, а также воспроизведены физически на специальном оборудовании (станки с ЧПУ). Условно сканируемые объек- ты можно разделить на художественные и технические. Различие в общем случае проявляется в наличии у последних граней, ребер, острых углов и т.д. В этом смысле технические объекты требуют более кро- потливой обработки. О сложности в обработке и получении наилучшего качества сканирования и пойдет речь в работе.
48
  В сообщении рассматриваются релятивистские эффекты первого порядка при распространении излуче- ния через прозрачную среду, включающую неоднородность скорости ее движения сферической формы ограниченных геометрических размеров. Показано, что прямолинейно распространяющийся объект, представляющий собой неоднородность, способствует отражению электромагнитного излучения от его поверхности. Изучена аналитическая теория и продемонстрированы результаты численного моделирова- ния эффекта отражения от сферических частиц различных размеров при различных состояниях поляри- зации падающего излучения. Выведено выражение для доплеровской поправки частоты излучения при его отражении от такого рода объектов.
57
  Представлен обзор численного моделирования дискретных локализованных (солитоноподобных) струк- тур. Проанализирована их эволюция в одномерных системах нелинейных волноводов с насыщающимися усилением и поглощением. Продемонстрированы процессы формирования и распространения поверхно- стных локализованных состояний электромагнитного поля вдоль эволюционной координаты. Показано влияние нелинейности керровского типа на протекание таких процессов. Изучены сценарии устойчиво- сти дискретных поверхностных диссипативных солитонов и предложены возможные приложения такого рода структур.
69
  В работе исследованы особенности процесса попутного и обратного ВКР для усиления и компрессии им- пульсов фемтосекундной длительности. Проанализированы основные закономерности процесса, выявле- ны негативные факторы, снижающие эффективность взаимодействия волн,
79
  Проведены исследования фторосиликатной стеклокерамики, активированной ионами эрбия. Показано, что термообработка фторосиликатного стекла приводит к образованию нанокристаллов фторида свинца. На основании исследований спектрально-люминесцентных свойств установлено, что ион эрбия входит в кристаллическую фазу.
85
  Исследованы спектральные свойства стекол, активированных ионами эрбия и иттербия с максимальными концентрациями иттербия. Измерены спектры поглощения и определены параметры Джадда-Офельта для метафосфата иттербия, активированного эрбием.
89
  Проведены измерения населенности метастабильного уровня эрбия в иттербий-эрбиевых фосфатных и силикатных стеклах в зависимости от концентрации ионов-активаторов (эрбия и иттербия) и от мощно- сти лазерной накачки. Установлено, что увеличение концентрации ионов иттербия приводит к росту ин- версной населенности эрбия, а увеличение концентрации ионов эрбия, наоборот, уменьшает инверсную населенность.
97
  Cинтезированы серебряные фототерморефрактивные стекла с переменным содержанием сурьмы от 0 до 0,1 весового процента. Исследована роль сурьмы в формировании коллоидных центров серебра в стекле. Показано, что коэффициент поглощения коллоидного серебра симбатно изменяется с содержанием сурьмы в стекле, а при отсутствии сурьмы в стекле коллоидное серебро в процессе термообработки не образуется.
104
  Разработана методика, позволяющая раздельно регистрировать электрическую и магнитную компоненты в спектре поляризованной люминесценции эрбия в лазерных стеклах. С помощью методики была создана установка и измерены спектры поляризованной люминесценции для основного лазерного перехода 4I13/2 - 4I15/22 при нерезонансном возбуждении.

Физика твердого тела и материаловедение

109
  Измерены спектральные характеристики двухфазных и пористых стекол. Рассмотрено влияние сорбируемой в порах воды на пропускание пористых стекол и подтвержден эффект релаксации в пористых структурах. Найде- ны спектральные диапазоны преобладания релеевского рассеяния, при котором применимы простые модели. Определены оптические и структурные характеристики пористых стекол. Оценены размеры пор и пористость.
118
  В литературе описано достаточно большое количество моделей и методов, объясняющих в той или иной степени различные свойства стекла и изменения их при нагревании [1]. В предлагаемой работе с использованием модели ЖДВК проведен анализ термодинамически неустойчивого по концентрации вакансий кислорода состояния стекла с примесями, которое возникает при лазерном локальном нагревании. Показано, что в этом случае вязкость материала зависит как от концентрации вакансий, так и от концентрации примесей. Математически доказана пригодность вакансионной модели для анализа вязкости стекла и влияния на неё, содержащихся в стекле примесей.
123
  Метод лазерного осаждения металла из растворов электролитов (ЛОМР) использовался для осаждения медных структур на поверхность оксидных стекол. Определены оптимальные параметры осаждения в стационарном режиме (без сканирования лазерного излучения по поверхности подложки), исследованы зависимости диаметра полученных металлических структур от времени воздействия и мощности лазерно- го излучения.
  Методом рассеяния рентгеновских лучей под малыми углами были исследованы образцы монокристалла кварца, облученные быстрыми нейтронами дозами от 2х1016 до 2х1020. При дозах от 2х1016 до 1.7х1018 чувствительность метода не позволяет обнаружить изменения структуры, плотность образцов также не изменяется в пределах погрешности измерений 0.001 г/см3. Начиная с дозы 5х1018, в образцах наблюдается появление областей неоднородности с размерами порядка 20 А (в приближении рассеяния сферическими частицами с постоянной плотностью), плотность уменьшатся от 2.65 до 2.648 г/см3. Одновременно регистрируется появление дополнительного рассеяния, обусловленного рассеянием тепловыми флуктуациями плотности аморфизованных областей. Величина этого рассеяния позволяет оценивать относительный объем аморфизованных областей, при дозе 5х1018 б.н./см2, он равен 2-3 %.  
135
  Рассмотрены акрилатные сополимеры в качестве фиксирующей матрицы для карбонизированных остат- ков, найденных после пожаров. Показано влияние условий синтеза на время начала гелеобразования и свойства конечного материала.
137
  Исследовано поведение тетразолсодержащих акриловых гидрогелей в растворе HCI при различных сте- пенях нейтрализации мономеров. Проанализировано изменение равновесной степени набухания, скоро- сти и константы набухания гидрогелей в зависимости от степени нейтрализации акриловой кислоты и 5-винилтетразола.
141
  Впервые исследовано термотропное фазовое поведение трех индивидуальных органоциклотетрасилокса- нов (ЦТС), формирующих пластические кристаллы (ПК), и двух типов их бинарных смесей с различной концентрацией компонентов. Изучены их реологические характеристики в диапазоне существования мезофазы. В результате капиллярного течения с последующим охлаждением (экструзии) получены мо- нокристаллы и ориентированные мезоморфные и кристаллические структуры. Определены условия, не- обходимые для формирования монокристаллов и ориентированных структур. Предложены механизмы течения ПК.
153
  Описан метод лазерной вытяжки ближнепольных оптических зондов (БОЗ) из оптоволокна. Разработана методика регистрации излучения зонда в дальнем поле с расширенным диапазоном регистрируемой ос- вещенности. Распределение освещенности в дальней зоне сопоставлено с качеством зондов.
159
  В статье рассматривается система нанослоев, связанных через систему отверстий. Изучается влияние поперечного электрического поля на сдвиг резонанса. Используется асимптотический метод согласова- ния решений краевых задач.
166
170
  В работе проведены исследования действия света на островковую металлическую пленку, напыленную на диэлектрическую подложку и представляющую собой ансамбль наночастиц, взаимодействующих друг с другом за счет туннелирования электронов. Показано, что наибольшее воздействие на проводи- мость пленки производит излучение, вызывающие фотоэлектронный эффект с поверхности металличе- ских наночастиц. Обнаружен эффект заметного влияния на проводимость пленки излучения за «красной границей» фотоэффекта.
175
  Исследовалось влияние пластической деформации на спектр поглощения германия с исходной концен- трацией электронов 0,3–15 Ом·см. Механизм действия деформации зависит от двух факторов: от исход- ной концентрации электронов и величины деформации.
178
187
  Коллективные плазменные колебания в ансамблях металлических наночастиц на прозрачных диэлектри- ческих подложках исследованы с помощью метода выжигания спектральных провалов. Размер и форма частиц изменялись под действием излучения, вызывающего фотоиспарение атомов и их диффузию по поверхности частиц. Определены времена релаксации индивидуальных мод плазменных колебаний в металлических наночастицах, моделируемых трехосными эллипсоидами. Дано теоретическое обоснова- ние некоторых особенностей методики выжигания провалов вблизи красной границы фотоатомной эмис- сии.
195
  В работе описаны оптимальные режимы лазерной модификации структуры стеклокерамик СТ-50-1 и ФС-1 при использовании излучений СО2- и YAG:Nd-лазеров. Приведены зависимости параметров облас- тей модификации от условий обработки. Дан обзор возможных применений технологии фазово- структурных модификаций стеклокерамики и представлены практические примеры их использования.

Биомедицинские технологии и томография

202
  В данной работе мы представляем новый метод анализа кросс-корреляций в сложных системах живой природы, основанный на статистической теории дискретных немарковских случайных процессов. Были изучены кросс-корреляции в нейромагнитных сигналах коры головного мозга здорового человека и па- циента с фоточувствительной эпилепсией (ФЧЭ). Полученные результаты (i) указывают на сильную кор- релированность между сигналами коры головного мозга здоровых людей, (ii) позволяют выявить меха- низм возникновения ФЧЭ и (iii) идентифицировать области, взаимодействие между которыми нарушает- ся при данном заболевании.
213
  Проведены исследования биохимических и биофизических процессов, протекающих в клетках мышц человека. Выявлена закономерность изменения интенсивности лимфотока при физической нагрузке и электромагнитном воздействии. Предложена методика ускоренного развития силовой выносливости.
219
  Рассматривается задача формирования высокооднородного магнитного поля на оси катушки МР- томографа путем отыскания соответствующего закона распределения тока J вдоль обмотки катушки. Задача сводится к интегральному уравнению, которое решается методом регуляризации Тихонова с ог- раничениями на искомый закон изменения J (неотрицательность и монотонность). Решение численных примеров показывает, что J = const  вдоль большей части катушки, кроме ее краев, где ток возрастает на 2–3 порядка. Это позволяет сформировать поле в рабочей области с относительной однородностью ~ 10−4 −10−5
225
  Рассматривается задача реконструкции смазанных томографических изображений. Задача сводится к решению множества одномерных интегральных уравнений Фредгольма I рода типа свертки. Делается сравнение двух методов решения таких уравнений: метода преобразования Фурье и метода квадратур (с использованием метода регуляризации Тихонова в обоих случаях). Приведены численные результаты. Делается вывод, что метод квадратур более эффективен, чем метод преобразования Фурье.
233
  Сформулирован метод эквивалентных витков определения оптимальной конфигурации постоянного магнита МР-томографа для формирования высокооднородного поля в зазоре магнита. Используется ана- логия между поверхностями магнита и набором витков с током. Это позволяет при расчете поля магнита использовать формулы для магнитных полей витков с током. В методе с целью повышения однородно- сти поля в полюсные наконечники магнита вводятся углубления сложного профиля. Параметры углубле- ний определяются из условия минимума отклонения рассчитанного поля от однородного в рабочей об- ласти. Приведены результаты компьютерного моделирования. Произведено сравнение данного метода с другими методами (методом скалярного потенциала и др.). Магнит может быть изготовлен как из сплава с высокой коэрцитивной силой, например, Nd-Fe-B, так и из мягкого железа с подпитывающей катуш- кой. Даны рекомендации по учету неоднородности намагниченности, по подавлению токов Фуко и по использованию данного метода в МР-томографии.
246
  Приводится краткое описание разработанной системы управления учебным ЯМР-томографом. Описаны ее основные части, их назначение и принципы их взаимодействия между собой.
250
  Статья содержит обзор работ, посвященных применению вейвлетного анализа в различных отраслях ме- дико-технической науки. Предлагается сервисное программное средство для автоматизированной оциф- ровки отсканированных бумажных носителей ЭКГ для дальнейшей разработки эффективных методик прогнозирования критических состояний пациентов с ишемической болезнью сердца на основе вейвлет- ного анализа данных электрокардиографических обследований.
256
  В статье приведены результаты численного исследования дифракции импульсного широкополосного терагерцового излучения на амплитудном и фазовом экране произвольной формы и восстановления ам- плитудного и фазового профиля экрана по полученной в результате моделирования дифракционной кар- тине. Также представлена схема эксперимента для проведения экспериментов по интравидению.
262
  Способность эритроцитов осуществлять перенос кислорода очень важна для жизни человека. Основной характеристикой является их деформируемость, связанная с жесткостью эритроцитарных мембран. Из- вестно, что лазерное излучение способно оказывать лечебное воздействие на биологические объекты. В статье обсуждается влияние электромагнитного поля на эритроциты. Учитывается обмен энергией и ин- формацией с окружающей средой. Рассматриваются процессы, происходящие в биовеществе под дейст- вием лазерного излучения. Приводятся данные по изменению оптических и механических характеристик эритроцитов, саморепродукции и самоорганизации. Были проведены экспериментальные исследования зависимости изменения жесткости эритроцитарных мембран и относительного радиуса эритроцитов в гипоосмотических растворах от плотности мощности излучения He-Ne-лазера. Также исследована зави- симость жесткости мембран эритроцитов от длительности облучения образцов крови He-Ne-лазером.
273
  Прямыми экспериментами с дистиллированной водой с использованием явления поляризации света об- наружена зависимость ее оптических свойств от нахождения или отсутствия в экспериментальной уста- новке фрактально-матричного резонатора (ФМР). Обнаружено явление гистерезиса оптических свойств воды при введении и удалении ФМР. Наблюдения проведены с помощью поляризационного метода на приборе эллипсометрического типа.
284
  Рассмотрены особенности формирования дифракционного поля для фрактальных дифракционных эле- ментов. Предложен аналитический метод расчета дифракционных спектров самоподобных фрактальных узоров. Проведен анализ структуры ДК. Приведено сопоставление фрактальных размерностей узоров и их дифракционных спектров.

Теплофизика, биофизика, биомеханика

293
  В статье предложено уравнение теплопроводности для вспучивающегося материала, учитывающее изме- нение его плотности, выделение или поглощение теплоты при вспучивании, а также его разрушение. Предложенное уравнение проверено экспериментально применительно к многослойной тепловой защите со вспучивающимся материалом.
298
  Рассматривается система регулирования температуры сушильной камеры, обеспечивающая минималь- ный перепад температур по ее объему, и результаты экспериментальных исследований процессов кон- вективного теплообмена в камере.
302
  В статье рассмотрен алгоритм биометрической идентификации объектов. Предложен алгоритм формиро- вания вектора биометрических параметров и метод его классификации на «свой» и «чужой», использую- щий линейные разделяющие функции.
307
  В статье дано описание модели и результаты по моделированию органа слуха при автоматическом распо- знавании изолированных слов русского языка. Изложен алгоритм последовательной обработки сигнала через банк фильтров с учетом психоакустической природы слуха (Mel-Scale Transform) и результаты классификации полученных векторов-признаков с помощью аппарата искусственных нейронных сетей.
311
  В работе рассматривается человеческий орган слуха. Создается модель (в пакете MatLab) наружнего уха человека. Приводится структурная схема восприятие звука человеком.
318
  В работе рассматриваются особенности отображения изображений на цилиндр и тор. Цилиндр является системой с одной степенью свободы. Тор представляет собой систему с двумя степенями свободы, описы- ваемую уравнениями Гамильтона. В ходе выполнения данной работы были написаны программы, реали- зующие вращение изображения на поверхности цилиндра и тора. Вращение изображения на поверхности цилиндра связано с одной частотой, а вращение изображения на поверхности тора – с двумя частотами.
322
  В работе рассмотрены проблемы приема и передачи акустических сигналов. Рассмотрено устройство уха как простейшего акустического волновода. Приведены понятия о звуке и об ультразвуке, рассмотрены специфические особенности ультразвука, его основные характеристики.
328
  В работе приведена общая классификация акустических датчиков и их технические характеристики. Классификация будет полезна студентам, аспирантам и специалистам при разработке приборов.
333
  В работе описана конструкция и принцип действия реального магнитостатического вариометра, состав- лена его математическая модель и исследованы реакции системы на единичные воздействия. Получены АЧХ и ФЧХ системы.
339
  Рассмотрены теплогидравлические процессы в промежуточных сепараторах-пароперегревателях СПП- 500 и СПП-500-1 на основе длительного опыта эксплуатации СПП на энергоблоках с реакторами РБМК. Даны рекомендации о перспективности использования конструктивных решений, заложенных в рас- смотренные аппараты.
Copyright 2001-2017 ©
Scientific and Technical Journal
of Information Technologies, Mechanics and Optics.
All rights reserved.

Яндекс.Метрика