Abstracts of number Journal Scientific and Technical Of Information Technologies, Mechanics and Optics

, VOLUME , NUMBER ( )

ISSN 2226-1494 (print), ISSN 2500-0373 (online)

Publications

2024

Editor-in-Chief

Nikiforov
Vladimir O.
D.Sc., Prof.

Partners

Summaries of the Issue

КВАНТОВАЯ ЭЛЕКТРОНИКА И БИОМЕДИЦИНСКАЯ ОПТИКА

Исследование плоского и неустойчивого резонатора твердотельного моноимпульсного лазера с динамическим градиентным отражателем Nazarov Vyacheslav V, Sergey Parakhuda , Khramov Valery Yu.

Проведены численные исследования пространственно-энергетических характеристик излучения, полученного в неустойчивом резонаторе моноимпульсного лазера с динамическим градиентным отражателем (ДГО), построенным на основе модифицированного интерференционного отражателя, в конструкции которого использован НПВО-модулятор. Наибольшее значение яркости выходного излучения достигнуто в неустойчивом резонаторе с коэффициентом увеличения 1.2 и коэффициентом усиления слабого сигнала ~10.

Лазер−кислотный способ удаления эмали зуба человека Belikov Andrey V., Alexei Skripnik

Сообщается о первых результатах применения нового комбинированного способа деструкции композитных материалов при их совместной обработке лазерным излучением и водным раствором кислоты. Исследована его эффективность на примере обработки эмали зуба человека in vitro. Показано, что эффективность лазер−кислотного способа удаления эмали более чем в три раза превышает эффективность удаления эмали по сравнению с только лазерным излучением.

Исследование лазерной плазмы как источника излучения в области вакуумного ультрафиолета Andreev Alexandr Alexeevich, Кулик А. В., Салль Е. Г., Сабиров Р. Л., Чижов С. А., Яшин В. Е.

Экспериментально измерен коэффициент поглощения лазерной плазмы, образованной при фокусировке мощного лазерного импульса (Е=30 мДж, τ=0,3 нс) на поверхность плоской оловянной мишени при различных углах падения и поляризациях падающего излучения. Получена диаграмма разлета осколков мишени, подтверждающая наличие «flip-over» эффекта.

Исследование влияния оптического излучения на динамику развития pisum sativum L Веселовский А. Б., Митрофанов А. С., Бондарев Н. Н., Рожманова Т. В.

Показана возможность повышения устойчивости к патогену и улучшение различных параметров Pisum sativum L после воздействия оптического излучения различных длин волн с разной экспозициеи

ЭНЕРГОМОНИТОРИНГ И ЭНЕРГОСБЕРЕЖЕНИЕ

Моделирование динамики теплопереноса в астатических преобразователях тепловых потоков и тепломере Гардона с использованием фильтра Калмана Pilipenko Nikolay V., Гладских Д. А., Зеленская М. Г.

Предложена методология нестационарной теплометрии, основанная на использовании дифференциально-разностных моделей различных типов тепломеров и применении к ним методов пространства состояний. Дан метод оценки точности результатов параметрической идентификации.

Динамические характеристики комбинированных преобразователей тепловых потоков Pilipenko Nikolay V., Афанасьев В. П., Дубко Е. Б., Козловский Р. А.

Предложен метод определения динамических характеристик тепломеров различных типов, в основе которого лежит параметрическая идентификация нестационарных потоков.

ПРОБЛЕМЫ ПЕРЕНОСА ЭНЕРГИИ, МАССЫ, ИМПУЛЬСА И ИНФОРМАЦИИ

Обеспечение теплового режима большеразмерной активной фазированной антенной решетки Vladimir I. Egorov , Vladimir A. Korablev, Казак А. В., Vladimir Popov, Alexander V. Sharkov, Пугин И. В.

В последние годы в технике антенн и радиолокации самого различного назначения и диапазона длин волн дискуссии на тему перспективности электронного или механического сканирования лучом практически завершились в пользу первого способа.

Компьютерное управление полупроводниковыми микроохладителями Макаров Д. С.

Описана структура системы регулирования температуры и расхода потока жидкости или газа, включающая микропроцессор, реализующий закон регулирования, и управляющую им ЭВМ, контролирующую все параметры процесса.

Исследование тепловых режимов пультов управления техническими средствами корабля Vladimir I. Egorov , Богданов А. Г., Калинина М. И., Шарков Н. А., Иванова Т. Ю.

В работе рассматривается проблема обеспечения функционирования пультов управления техническими средствами различных корабельных комплексов. Для этого анализируются источники теплоты и способы эффективного отвода тепла от наиболее термочувствительных элементов; проводится оценка влияния боковых перфорационных отверстий, выполненных в виде жалюзи; предлагается методика расчета теплового режима пультов; сопоставляются полученные расчетные и экспериментальные результаты.

Расчет тепловых режимов моноблоков с естественным охлаждением Vladimir I. Egorov , Трушков К. В.

Современные технические устройства все более насыщаются радиоэлектронной аппаратурой (РЭА) различного назначения. Вследствие этого они усложняются, число входящих в них элементов увеличивается, совершенствуется элементная база в стремлении снизить габариты и массу аппаратуры.

Влияние разъемных соединений и кабелей на тепловой режим радиоэлектронной аппаратуры Сушко В. Ю., Vladimir A. Korablev, Alexander V. Sharkov

Представлены методики расчета теплового сопротивления разъемных соединений и многожильных кабелей. Приводится сопоставление результатов расчетов и экспериментов.

Способ оценки степени хаотичности энергоинформационных потоков в сознании человека Дульнев Г. Н., Стражмейстер И. Б.

В статье рассматривается способ изучения психофизиологических параметров человека, основанный на регистрации потоков локальной энтропии обмена. Человек рассматривается как открытая термодинамическая система. Известно, что в открытой системе происходит обмен с окружающей средой массой, энергией и информацией. Поэтому такой обмен может быть назван массоэнергоинформационным, однако в литературе в последнее время распространен укороченный термин «энергоинформационный обмен». Изменение энтропии обмена служит мерой беспорядка массоэнергоинформационного обмена в системе, что послужило основой для создания способа, описанного в данной статье.

Исследование степени хаотичности энергоинформационных потоков в сознании человека Стражмейстер И. Б., Дульнев Г. Н.

В статье описывается исследование степени хаотичности энергоинформационного потока сознания человека по определённому способу их оценки. Приводятся примеры реакции энергоинформационных потоков сознания человека на различного типа экзогенные и эндогенные воздействия, а также взаимодействие между индуктором и перципиентом при экзогенном воздействии.

Применение миниатюрных термисторов в качестве термоанемометров Lukyanov Gennadiy N, Anna A. Rassadina

Рассматриваются преимущества использования миниатюрных термисторов в качестве термоанемометров при измерении скорости воздуха в турбулентных потоках в каналах со сложной нерегулярной структурой.

Определение состояния человека по характеристикам его дыхания Lukyanov Gennadiy N, Anna A. Rassadina, Усачев В. И.

Рассмотрено современное состояние диагностики органов дыхания у людей. Показано, что существующие диагностические методы значительно сглаживают гидродинамические процессы дыхания. Предложена собственная методика диагностирования, базирующаяся на методе термоанемометрии.

ИНФОРМАЦИОННО-ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЕ ПРИБОРЫ И СИСТЕМЫ

Распознавание формы поверхности на основе интенсивности и поляризации отраженного света Пасяда А. В., Alekseev Sergey A.

Существующие методы распознавания ориентаций поверхности и глубины по единственному изображению, как правило, рассматривают отраженную интенсивность на непрозрачных материалах. Для расширения возможностей (распознавать полупрозрачные объекты и адекватнее определять тени) и повышения точности измерений используются поляризационные характеристики. В статье представлен метод получения карты отражательной способности и поляризации на основе образца - калибровочного объекта из данного материала. Карта несет информацию об отражательной способности и поляризационных параметрах отражения при всех наклонах поверхности, что необходимо для распознавания произвольных форм данного материала.

Механическая активация растворов как способ повышения чувствительности в спектральном анализе Nagibin Yuri T., Прудников Е. Д.

Методы атомного абсорбционного и эмиссионного пламенного и непламенного спектрометрического анализа широко используются в аналитической практике.

Машинный эксперимент с решениями прямой задачи эллипсометрии Майорова О. В., Скалецкий Е. К., Орлова . Е., Липкович Е. Б.

Методами машинного эксперимента исследованы аналитические свойства решений прямой задачи эллипсометрии для амплитудно-фазовых Ψ-Δ характеристик поля световой волны от углов падения φ для разных зеркал (n,k) в модели идеальных границ раздела сред.

Методы коррекции решений задачи Васичека Майорова О. В., Орлова . Е., Липкович Е. Б., Скалецкий Е. К., Царёв . З., Шандалова Л. К.

Методами машинного эксперимента с решениями обратной задачи эллипсометрии выявлены свойства зависимости оптических констант материалов от углов падения света, начиная с модели идеальных границ раздела сред. На основе их анализа найдены методы машинной корректировки этих решений способами площадей и дифференцирования.

Эллипсометрический инвариант Френеля-Брюстера Скалецкая И. Е., Орлова . Е.

107

В результате машинного эксперимента с решениями основного уравнения Друде для эллипсометрии на идеальных границах Френеля выявлено свойство пропорциональной зависимости минимума амплитудной функции эллипса поляризации отраженного света от величины экстинкции отражающей среды. Для семейства всевозможных показателей преломления различных сред установлен диапазон величин коэффициентов экстинкции, для которых сформулирована гипотеза о существовании инвариантов нового типа Френеля-Брюстера.

Оптические константы нитрида бора Prokopenko Victor T., Скалецкий Е. К., Alekseev Sergey A., Скалецкая И. Е., Майорова О. В., Орлова . Е.

110

Методами эллипсометрии диффузно отражающих зеркал впервые выполнены оценки оптических констант кристаллов искусственно выращенного пиролитического нитрида бора.

Эллипсометрический контроль автоволновых процессов Prokopenko Victor T., Скалецкий Е. К., Скалецкая И. Е., Крутицкая Т. К.

117

СИЛОВАЯ ЭЛЕКТРОНИКА

Работа корректора коэффициента мощности в нестационарном режиме Vyacheslav Togatov, Mikhail Inochkin, Peter Gnatyuk

120

Переходные характеристики корректора Vyacheslav Togatov

129

Разработана нелинейная модель переходных процессов в корректоре коэффициента мощности и проведен ее анализ для случаев наброса и сброса нагрузки. Показано, что с помощью предложенной модели можно оптимизировать параметры корректора.

Формирователь высоковольтных импульсов напряжения с импульсной мощностью в несколько мегаватт Vyacheslav Togatov, Peter Gnatyuk

136

Предложен каскадный принцип построения формирователя высоковольтных импульсов напряжения с импульсной мощностью в несколько мегаватт. Показано, что за счет увеличения числа одинаковых каскадов формирователя его выходное напряжение может быть повышено практически до любой заданной величины.

Способ уменьшения коммутационных потерь при включении транзистора на открытый диод Vyacheslav Togatov, Peter Gnatyuk

141

Проведен анализ физических процессов при включении транзистора в преобразовательном каскаде с дросселем насыщения в цепи фиксирующего диода. Определены интервал рассасывания диода и величина энергии потерь в транзисторе при различных режимах включения. Показано, что за счет использования дросселя насыщения энергия потерь может быть уменьшена более чем вдвое.

Использование программного обеспечения MAX PLUS II и E-LAB для сквозного проектирования цифровых устройств с микропроцессорным управлением Yuri Kitaev

148

Разработка небольших и средних по объему проектов в лабораторных работах и курсовых проектах в сжатые сроки может производиться с использованием АРМ ‘MAX+PLUS II’ фирмы Altera и ‘E-LAB’ фирмы E-LAB Computers.

Применение САПР Protal с использованием библиотек компонентов разработчика в лабораторных работах Yuri Kitaev

152

Одним из завершающих этапов проектирования радиолектронного устройства является разработка печатной платы и моделирование взаимного влияния электрических сигналов в ее цепях.

ФОТОНИКА И ОПТОИНФОРМАТИКА

Моделирование процессов временной ВКР-компрессии в неоднородной плазме Andreev Alexandr Alexeevich, Bespalov Viktor G, Ермолаева Е. В.

155

Аналитически и численно проанализирована возможность компрессии сверхмощных лазерных импульсов в плазме. За основу рассматриваемого метода компрессии взят процесс нелинейного трехволнового взаимодействия импульсов в нелинейной плазме при обратном вынужденном комбинационном рассеянии (ВКР). Показано, что в неоднородной плазме можно подобрать такое значение градиента плотности, при котором предымпульс затравочного импульса не влияет на процесс компрессии, что позволяет получить значения коэффициента компрессии порядка 50–60 %.

Непосредственная регистрация распределения интенсивности в стоячей эванесцентной волне с помощью ближнепольного туннельного оптического микроскопа Воронин Ю. М., Горелов Н. С., Parfenov Peter Sergeevich

161

Получена непосредственная запись распределения интенсивности света в стоячей эванесцентной волне в условиях ближнепольного туннельного микроскопа. Показана возможность использования картины стоячих волн для обнаружения дрейфа и нелинейности сканатора, контроля калибровки увеличения. Рассмотрено влияние дефектов на поверхности полного внутреннего отражения на вид интерференционных полос.

Спектральная селективность объёмных пропускающих голограмм Olga Andreeva, Артемьев С. В., Капорский Л. Н., Кушнаренко А. П., Парамонов А. А.

167

Приведены результаты экспериментального исследования спектральной и угловой селективности объемных пропускающих голограмм с различной пространственной частотой, зарегистрированных в образцах толщиной 1-2 мм. Показана возможность использования теории связанных волн для оценки спектральной селективности таких голограмм по измеренным значениям угловой селективности.

Поляризованная люминесценция ионов тулия в лазерных стеклах Rokhmin Alexei S, Nikonorov Nikolay V. , Пржевуский А. К.

173

Обнаружена частичная поляризация люминесценции (1.47 мкм) стекол, активированных тулием, при возбуждении линейно поляризованным лазерным светом (0.79 мкм). Степень поляризации зависит, как от спектрального диапазона возбуждения, так и от спектрального диапазона регистрации, достигая максимального значения ~ 0.1. Увеличение концентрации ионов тулия приводит к уменьшению степени поляризации за счет увеличения скорости миграции возбуждений между ионами тулия.

Спектрально-люминесцентные свойства метафосфата иттербия, активированного ионами эрбия Vladimir A. Aseev, Nikonorov Nikolay V. , Ульяшенко А. М., Пржевуский А. К., Fedorov Yuri K.

180

Синтезирован метафосфат иттербия, актвированный ионами эрбия. Проведены комплексные исследования его спектрально-люминесцентных и лазерных свойств.

Спектрально-люминесцентные свойства ионов хрома в стеклокристаллических материалах Ульяшенко А. М., Vladimir A. Aseev, Nikonorov Nikolay V. , Пржевуский А. К.

186

Синтезированы новые стеклокристаллические материалы легированные ионами Сr4+. Исследованы абсорбционные и люминесцентные свойства ионов хрома в стеклокристаллических материалах и проведено их сравнение со свойствами кристаллов и стекол. Измеренный квантовый выход люминесценции выявил перспективы использования таких материалов в спектральном диапазоне 1.1–1.5 мкм для создания волноводных лазеров и оптических усилителей.

Визуализация дислокаций и остаточных напряжений на флюорите методом декодирования Каева Е. С.

192

Методом декорирования были исследованы дислокационные структуры в ориентированных кристаллах флюорита. Обнаружено, что декорирование позволяет визуализировать распределение остаточных напряжений в образце.

Влияние высокотемпературной термообработки на спектр поглощения кристаллов германия Маколкина Е. Н.

198

Исследовалось влияние термообработки при температуре 800-900 oС на спектр поглощения и электрические параметры кристаллов германия с различным типом проводимости. Термообработка может приводить к существенному увеличению поглощения носителями и инверсии типа проводимости.

ОПТИКО-ЭЛЕКТРОННЫЕ ПРИБОРЫ

Повышение точности импульсных оптических дальномеров Lebedko Yevgeny Georgievich, Колос В. М.

203

Рассмотрены два метода повышения точности определения дальности в прецессионных импульсных оптических дальномерах и сокращения времени измерения при усреднении информации о дальности. Приведены структурные схемы высокоточных импульсных дальномеров.

Моделирование оптико-электронной системы измерения пространственных координат на основе метода "прямой угловой засечки" Konyakhin Igor A., Бузян А. Т.

207

Рассмотрена оптико-электронная система контроля положения элементов конструкции радиотелескопа РТ-70 на основе метода "прямой угловой засечки". Приведен общий алгоритм моделирования на системном уровне и пример результатов моделирования.

Моделирование оптико-электронных систем измерения пространственных координат на основе метода "обратной угловой засечки" Миронов С. А., Mikheev Sergei V.

211

Рассмотрена возможность построения оптико-электронных систем контроля положения с матричным приемником на основе метода “обратной угловой засечки”.

Пути совершенствования распределенных оптико-электронных систем контроля смещений Konstantin Arakantsev, Alexander N. Timofeev, Yaryshev Sergey Nikolaevich

215

В статье рассматриваются пути улучшения параметров и характеристик распределенных оптикоэлектронных систем посредством модернизации основных функциональных блоков и применения оптимальных схем построения.

Возможности передачи непрерывной информации по оптическим каналам связи Lebedko Yevgeny Georgievich

222

Рассматривается возможность увеличения протяженности оптической линии связи при передачи непрерывных сообщений заданной средней мощности.

Экспериментальные исследования широкодиапазонного автоколлиматора Konyakhin Igor A., Ворона А. М.

224

Приведены результаты экспериментального исследования автоколлиматора, способного работать как в точном, так и в широкодиапазонном режиме. Сделаны выводы о целесообразности практического применения рассмотренного метода.

Особенности моделирования оптико-электронных систем измерения деформаций крупноразмерных объектов Konyakhin Igor A., Alexey Merson

228

Рассматриваются особенности моделирования оптико-электронных систем измерения деформаций крупноразмерных объектов на примере системы контроля деформаций главного зеркала радиотелескопа. Авторами была создана компьютерная модель и проведено исследование влияния первичных погрешностей, действующих в системе.

Компенсационный алгоритм автоколлимационных измерений повышенной точности Konyakhin Igor A., Лю Л. .

232

Рассмотрен вариант аналитического описания эффекта виньетирования пучка приемным объективом при автоколлимационных измерениях, позволяющий построить оригинальный алгоритм компенсации возникающей погрешности измерения.

Оптико-электронные приборы температурного контроля в стоматологической практике Бобров А. П., Польщиков Г. В., Elena I. Shevnina, Маслов В. В., Гулиева Н. Ю.

237

Измерение температуры тканей полости рта и динамики температурных реакций имеют большое значение в стоматологической практике. Выявление того факта, что температура органа зависит, прежде всего, от его функционального состояния, дает исследователям возможность проникнуть в сущность происходящих реакций.

Анализ возможностей стабилизации параметров проходного измерителя потока лазерного излучения Польщиков Г. В., Elena I. Shevnina

240

В лазерных системах различного назначения важным параметром является значение энергии или мощности на входе в рабочую зону. Часто требуется осуществлять регулировку этой мощности или энергии, однако не всегда регулировкой мощности накачки лазера можно достичь соответствующей регулировки мощности излучения, попадающего в рабочую зону. В связи с этим в лазерных системах целесообразно применять измерители энергии или мощности лазерного излучения проходного типа.

ПРИКЛАДНАЯ И КОМПЬЮТЕРНАЯ ОПТИКА

Анализ профориентационной работы на кафедре ПиКО за 1996–2004 годы Ezhova Ksenia V, Гаврилина О. А., Ivanova Tatyana V.

243

Рассматривается опыт профориентационной работы на кафедре ПиКО. Анализируется статистические данные об успеваемости студентов, поступивших на кафедру не только на общих основаниях, но и по результатам предметных олимпиад, льготных экзаменов по договору «Школа-вуз» и ЕГЭ. Приведены выводы о целесообразности дальнейшего проведения профориентационной работы.

Эффективность осветительного устройства светового микроскопа Tatiana V. Tochilina, Виноградова О. А.

248

Эффективность использования светового потока в оптической системе микроскопа определяется согласованием выходной числовой апертуры и линейного поля конденсора с числовой апертурой и линейным полем объектива микроскопа. Показано, что применение системы переменного увеличения в схеме осветительного устройства микроскопа позволяет повысить эффективность использования светового потока более, чем в десять раз.

Компенсатор Оффнера в автоколлимационной схеме контроля вогнутых отражающих поверхностей вращения несферической формы Zverev Victor Alexeevich, Кривопустова Е. В.

255

Компенсационный метод контроля вогнутых отражающих поверхностей вращения несферической формы основан на применении линзового, зеркального или зеркально-линзового компонентов, преобразующих сферический волновой фронт, излучаемый точечным источником, в волновой фронт, эквидистантный контролируемой поверхности и, в конечном счете, совпадающей с ней.

Анализ проблем композиции оптических схем адаптивных телескопов Филатов А. А.

265

Историческая тенденция развития телескопостроения такова, что каждое новое поколение телескопов или каждый новый инструмент обладает в 10 раз лучшей чувствительностью, чем прежние.

Однолинзовые объективы для оптической записи и считывания информации Lev Andreev, Лаптева Н. А., Милорадов А. Б., Потемкин А. В.

270

Исследованы аберрации высшего порядка и коррекционные возможности плосковыпуклых линз, в том числе со сферической поверхностью и асферическими поверхностями второго и высшего порядка. Приведены результаты численных расчетов.

Двухзеркальные, светосильные, реверсивные телеобъективы Lev Andreev, Милорадов А. Б.

273

Рассмотрены две принципиальные оптические схемы светосильных обратных (реверсивных) телеобъек- тивов, включающих параболическую и эллиптическую отражающие поверхности, обладающих безаберрационным изображением бесконечно удаленного точечного объекта. Приведены методика и результаты численных расчетов.

Зеркально-линзовые объективы с уменьшенными значениями экранирования и осевой длины Цуканова Г. И.

279

Рассматривается применение концентрического асферического мениска в сходящемся пучке лучей в системах типа Ричи-Кретьена для коррекции астигматизма и кривизны изображения. Приводятся примеры трех рассчитанных систем.

ФИЗИЧЕСКОЕ МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ

Нанотестер для диагностики микро и наноструктур Alexander Golubok, Керпелева С. Ю.

283

Синтез и изучение кинетики роста нанокристаллов фосфатов РЗЭ и их твердых растворов в системе La(X)Lu(1-X)PO4 Osipov Andrey V, Алешинова Н. Б.

288

В работе представлены результаты исследования методами рентгенографии, электронной микроскопии и ДТА ортофосфатов и их твердых растворов лантан – лютеция, полученных золь-гель методом.

Акустоэмиссионный контроль электротехнического фарфора Никольская Т. С., Кириллов Д. В.

291

На базе линейной механики разрушения обоснован неразрушающий экспресс-метод определения разрушающей нагрузки LР. Метод опробован на электротехническом фарфоре.

ФИЗИКА

Эффективная масса тяжелых дырок в бесщелевых полупроводниках HgSe , CdxHg1-xTe и HgTe при комнатных температурах Шевченко О. Ю., Божевольнов В. Б., Перепелкин А. Д., Яфясов А. М.

296

Для исследования электрофизических свойств поверхности и приповерхностной области бесщелевых полупроводников HgSe, CdxHg1-xTe (х = 0.03–0.05) и HgTe при комнатной температуре использован метод эффекта поля в электролитах. Определена эффективная масса тяжелых дырок для этих соединений. Проведено сопоставление экспериментальных и теоретически рассчитанных вольт-фарадных характеристик.