авторефераты диссертаций БЕСПЛАТНАЯ БИБЛИОТЕКА РОССИИ

КОНФЕРЕНЦИИ, КНИГИ, ПОСОБИЯ, НАУЧНЫЕ ИЗДАНИЯ

<< ГЛАВНАЯ
АГРОИНЖЕНЕРИЯ
АСТРОНОМИЯ
БЕЗОПАСНОСТЬ
БИОЛОГИЯ
ЗЕМЛЯ
ИНФОРМАТИКА
ИСКУССТВОВЕДЕНИЕ
ИСТОРИЯ
КУЛЬТУРОЛОГИЯ
МАШИНОСТРОЕНИЕ
МЕДИЦИНА
МЕТАЛЛУРГИЯ
МЕХАНИКА
ПЕДАГОГИКА
ПОЛИТИКА
ПРИБОРОСТРОЕНИЕ
ПРОДОВОЛЬСТВИЕ
ПСИХОЛОГИЯ
РАДИОТЕХНИКА
СЕЛЬСКОЕ ХОЗЯЙСТВО
СОЦИОЛОГИЯ
СТРОИТЕЛЬСТВО
ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ
ТРАНСПОРТ
ФАРМАЦЕВТИКА
ФИЗИКА
ФИЗИОЛОГИЯ
ФИЛОЛОГИЯ
ФИЛОСОФИЯ
ХИМИЯ
ЭКОНОМИКА
ЭЛЕКТРОТЕХНИКА
ЭНЕРГЕТИКА
ЮРИСПРУДЕНЦИЯ
ЯЗЫКОЗНАНИЕ
РАЗНОЕ
КОНТАКТЫ


Pages:   || 2 | 3 | 4 | 5 |   ...   | 16 |
-- [ Страница 1 ] --

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКИЙ НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ

УНИВЕРСИТЕТ ИНФОРМАЦИОННЫХ ТЕХНОЛОГИЙ,

МЕХАНИКИ

И ОПТИКИ

Сборник

тезисов докладов

конгресса молодых

ученых

Выпуск O

Санкт-Петербург

OM1O

Сборник тезисов докладов конгресса молодых ученых, Выпуск O. –

СПб: НИУ ИТМО, OM1O. – 414 с.

В издании «Сборник тезисов докладов конгресса молодых ученыхI Выпуск 1I публикуются работыI представленные в рамках I Всероссийского конгресса молодых ученыхI который будет проходить 1M–1P апреля 2M12 года в Санкт-Петербургском национальном исследовательском университете информационных технологийI механики и оптики.

В 2MM9 году Университет стал победителем многоэтапного конкурсаI в результате которого определены 12 ведущих университетов РоссииI которым присвоена категория «Национальный исследовательский университет». Министерством образования и науки Российской Федерации была утверждена программа его развития на 2MM9–2M годы. В 2M11 году Университет получил наименование «Санкт Петербургский национальный исследовательский университет информационных технологийI механики и оптики».

Санкт-Петербургский национальный исследовательский университет информационных технологийI механики и оптикиI 2M АвторыI 2M ОПТОТЕХНИКА И ОПТИЧЕСКИЕ МАТЕРИАЛЫ = УДКW=RPRKPPX=RPRKPTOX=RPRKPR4= = ТЕМПЕРАТУРНАЯ ЗАВИСИМОСТЬ СПЕКТРАЛЬНО-ЛЮМИНЕСЦЕНТНЫХ СВОЙСТВ СВИНЦОВО-ФТОРИДНЫХ И КАЛИЕВО-АЛЮМО-БОРАТНЫХ НАНОСТЕКЛОКЕРАМИКI АКТИВИРОВАННЫХ ИОНАМИ НЕОДИМА И ХРОМА А.Н. Абдршин Научный руководитель – ассистент В.А. Асеев В настоящее время прозрачные стеклокерамики представляют большой интерес для= современной оптикиK= Если активатор= EнапримерI= хромI= эрбийI= иттербийI= и т.дKF= входит в= кристаллическую фазуI= то спектрально-люминесцентные и лазерные характеристики= стеклокерамики могут быть близки к характеристикам лазерных кристаллов-аналоговK=Таким= образомI= стеклокерамикиI= благодаря сочетанию в себе свойств стекол и кристалловI= позволяют создавать оптические волокна и планарные волноводы с новымиI= уникальными= оптическими свойствамиI= которые могут быть использованы для создания волоконноJ оптических датчиком температурыK= Целью работы являлось исследование температурной зависимости ап-конверсионной= люминесценции и времени затухания люминесценции в стеклокерамикахI= активированных= ионами неодима и хромаK= В работе исследовались образцы калиево-алюмо-боратной стеклокерамики= EhOl– AlOlP–_OlPFI= активированной ионами хрома= Eвремя термообработки составляло= O= часа= EtZSRM°C= и= TRM°CFI= и наностеклокерамика состава= MIPpilO–MINRAllPLO–MIOVCdcO–MINUmbcO– MIMRwncO–MIMPEkdIvFcPK= Время термообработки составляло= P= и= S= часов= EtZRNR°CFK= Концентрация=kdcP изменялась от=MIN=до=P=B=молK= Люминесценция неодима и хрома возбуждалась излучением полупроводникового= лазера с длиной волны pumpZRPO=нм=EхромF=или pumpZUMU=нм=EнеодимF=и мощностью накачки= mpumpZNOM=мВт= EiaaJVI= ЗАО= …Полупроводниковые приборы»FI= промодулированным= механическим модулятором с частотой=PM=ГцK=Сигнал люминесценции образцаI=находящегося= в термоячейке регистрировался при помощи монохроматора= Eмодель= ActonJPMMI= Acton= oese~rch= Corpor~tionF= и ФЭУ= Eмодель= e~mm~m~tsu= oSOUF= в диапазоне= deJприемника в= диапазоне=URM–NPMM=нм для неодимаK=Сигналы от приемника усиливались и обрабатывались= при помощи цифрового синхронного усилителя= Eмодель= poURM= фирмы= …pt~nford= oese~rch= pystems»FK= Температура в термоячейке задавалась с помощью программатора и= поддерживалась с точностью= N°СK= Образец помещался в термоячейку и затем= последовательно измерялись спектры люминесценции диапазоне температур= OR–4RMC= с= шагом=OR°СK= Для измерения кинетики затухания люминесценции использовано излучение= полупроводникового лазера= ElpumpZUMU=нмI= длительность импульса= ~OMM=мксFK= Кривые= затухания люминесценции регистрировались цифровым запоминающим осциллографом= (модель= …fnfinium= emR4UPM»= фирмы= …Agilent= qechnologies»FK= Далее время жизни= определялось через отношение площади под кривой затухания к ее амплитудеK= В ходе эксперимента были измерены времена жизни люминесценции хрома в= наностеклокерамикахI= полученных при температурах= SRM°С и= TMM°С в температурном= диапазоне= OR–4RM°СI= также добавлено значение времени жизни измеренное при= –NVU°С= (жидкий азотFK= Данные зависимости имеют экспоненциальный характерI= что позволяет= использовать их в качестве градуировочных кривых при построении люминесцентных= датчиков температурыK= Также на основе экспериментальных данных были рассчитаны соотношения значений= = P= = интенсивности люминесценции на выбранных длинах волн= EUVM= и= NMS4=нмF= для каждого= значения температуры во всем исследуемом температурном диапазоне как для образцов с= различной концентрацией ионов неодимаI= так и для образцов с различным временем= вторичной термообработкиK= Наблюдается значительный отклонение экспериментальных= данных от кривой линии для всех образцовK =Такое отклонение будет приводить к ошибкам= определения температурыK=Данные отклонения говорят о томI=что в неодиме уровни связанны= более сложным соотношениемK=Также это может быть связано с темI что кросс-релаксация в= таких средах малаI= а концентрационное тушение еще не значительно при таких= концентрациях фторида неодимаK Далее была рассчитана сравнительная чувствительность исследуемых образцовI= с= целью выявления наиболее подходящего материала для изготовления люминесцентных= датчиков температурыK= Было показаноI= что активированные хромом стеклокерамики= демонстрируют не худшуюI= чем существующие аналогиI= чувствительность и являются= перспективным материалом для создания люминесцентных датчиков температурыI=в отличие= от стеклокерамикиI= активированной ионами неодимаI= показавшую результатыI= делающие= данный материал непригодным для создания температурных сенсоровK= = = УДК=RPRKPO4KOX=RPRKPOT= = ОПТИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ВОДНЫХ РАСТВОРОВ ДИМЕТИЛСУЛЬФОКСИДА К.А. АкмаровI С.Н. ЛапшовI А.С. Шерстобитова Научный руководитель – д.ф.-м.н.I профессор А.Д. Яськов = Помимо традиционных применений в медицине и фармакологии водные растворы= диметилсульфоксида= EДМСОF= все более широко используются в оптикеI= в том числе в= производстве полимерных оптических волоконK= В связи с этим необходимы достоверные= данные по показателю преломления= n и его температурной зависимости= nEtFI= а также= оптическому поглощению в этих растворахK= В работе были проведены измерения показателя преломления= n и его температурного= коэффициента=dnLdt в зависимости от массовой концентрации раствора=k в пределах от=M=до= NMMB= и температурах= t от= NM= до= RM°СK= Для проведения измерений использовалось= стандартное оборудованиеW= лабораторный рефрактометр УPЛJNI= а также термостат= прокачного типа= Mit =rOCK= Полученные результаты были сопоставлены с даннымиI= рекомендованными в качестве нормативныхK== В целом наблюдалась достаточно хорошая сходимость полученных результатов по= показателю преломления= nK= В области концентраций= k= [PMB= n не превышал= MIMMM4I= что= соответствовало погрешности измеренийK=При концентрациях=kYPMB=полученные результаты= были систематически занижены на n до=–MIMNO=в сравнении с нормативными даннымиK== Температурная зависимость=nEtF=была близка к линейнойK=Температурный коэффициент= составлял=dnLdt= @ –=MIMMMP=NLградусI=что соответствовало систематической поправке= k= @ MIMMUBK= Были исследованы также спектры УФ поглощенияK=Измерения проводились в диапазоне= от= OOM= до= 4MM=нмK=В дальнейшем представляет интерес сопоставить в рамках общей теории= дисперсии результаты измерений температурного коэффициента= dnLdt с УФ поглощением в= водных растворах ДМСОK= = = = 4= = УДК=RPVKONPKOTI=RPRKP4VK4= = ДОЗИМЕТРИЧЕСКИЕ СТЕКЛА В КАЛИЕВО-АЛЮМО-БОРАТНОЙ СИСТЕМЕ= А.Н. Бабкина Научный руководитель – д.хим.н.I профессор В.А. Цехомский = Проблема детектирования опасных для человека видов излученияW= рентгеновскогоI= нейтронного и гамма-излучения волнует ученых с тех порI= как было обнаружено их= (излученийF= пагубное воздействие на биологические тканиK= Самый удобный способ= детектирования= –= визуальныйK= СледовательноI= те материалыI= которые смогут это= осуществить будут наиболее перспективныK= Предметом нашего исследования в рамках дозиметрии стали стекла калиево-алюмоJ боратной системыI=в состав которых были введены примеси сурьмыI=серия и серебраK=Стекла= сходного составаI=однако относящиеся к натиево-алюмо-боратной системе уже долгое время= используются в дозиметрических приборахK= Поэтому целью нашего исследования было= выявить отличия стекол разных системI=их достоинства и недостаткиK= Образцы данного состава подвергались рентгеновскому облучению в течение разного= времени на установке ДРОН= Cuh= PM=кВ= OM=мАI= а именноW= NRI= PMI= SM= и= NOM=минK= Под= воздействием излучения в матрице стекла выделились предположительно наночастицы=AgOHI= имеющие полосу поглощения в видимом диапазонеK= При этом интенсивность полосы= поглощения оказалась прямо пропорциональна дозе рентгеновского излученияI= полученной= стекломK= Это подтвердил не только спектрофотометр= i~mbd~= SRM= фирмы= merkin= blmerI= на= котором было произведено измерение спектров поглощенияI=но и наши собственные глазаK= Можно было сделать выводI=что полученные нами стекла пригодны в качестве основы= для дозиметрических приборов детектирования рентгеновского излученияK=В сравнении же с= уже используемыми стеклами натриево-алюмо-боратной системы они очень схожиW= концентрация вводимого серебра у исследуемых нами стекол была на=MIMP=молB=меньшеI=что= является их преимуществомI= однако температура их варки была на= NMMС большеI= что= конечно же склоняет производителей в сторону уже имеющихся стеколK== = = УДК=ROMOWRPRKN= = ТРЕХЗЕРКАЛЬНЫЙ ОБЗОРНЫЙ ТЕЛЕСКОП К.Д. Бутылкина Научный руководитель – к.т.н.I доцент Г.И. Цуканова = Глубокий обзор неба может дать ответы на многие вопросыW= обнаружить темное= веществоI=уточнить модель ВселеннойI=понять природу всплесков гамма-излученияI=вовремя= обнаружить астероидыI=пролетающие в опасной близости от ЗемлиK=Для решения таких задач= создаются мощные телескопыI= обладающие одновременно большой апертуройI= широким= полем зрения и высоким качеством изображенияK= По классификации астрономов таковыми= являются обзорные телескопыK= =Целью работы является анализ существующих в настоящее время схем зеркальных и= зеркально-линзовых исходных системI=позволяющих получить характеристикиI=необходимые= для обзора небаI=а также выбор оптимальной схемы для исследования и расчетаK= В работе предполагается выполнить исследование и расчет трехзеркальной системы с= угловым полем= P°I= высоким относительным отверстием= Eне менее= NWO–NWPF= и диаметром= главного зеркала в несколько метровK= Качество изображения должно быть такимI= что бы= можно было работать с приемникомI=имеющим размеры пикселей порядка=NR=мкмK== Первым этапом является расчет трехзеркальной системы в области аберраций= PJго= = R= = порядкаK= В обзорных телескопах исправляютсяW= сферическая аберрацияI= комаI= астигматизмI= кривизна поляK== Для выполнения расчета составляется система уравнений из коэффициентов аберраций= PJго порядкаK=Решение системы уравнений позволяет определить квадраты эксцентриситетов= зеркалK=Радиусы и воздушные промежутки определяются из конструктивных соображений и= условия устранения кривизны изображенияK= Поскольку системы являются светосильными и в них присутствуют довольно= значительные аберрации высших порядковI=то требуется не только коррекция аберраций=PJго= порядкаI=а также исследование и коррекция аберраций высших порядковK== = = УДК=SUNKTKMSU= = РАЗРАБОТКА И ИССЛЕДОВАНИЕ ЧУВСТВИТЕЛЬНОГО ЭЛЕМЕНТА ВОЛОКОННОГО ДАТЧИКА ПЕРЕГРЕВА НА ОСНОВЕ ЭФФЕКТА ФАЗОВОГО ПЕРЕХОДА ПОЛУПРОВОДНИК-МЕТАЛЛ В VOO Д.С. Агафонова (Санкт-Петербургский государственный электротехнический университетI= ЛЭТИFI=И.А. Демичев (Санкт-Петербургский национальный исследовательский= университет информационных технологийI=механики и оптикиF= Научный руководитель – д.ф.-м.н.I ст.н.с. А.И. Сидоров (Санкт-Петербургский национальный исследовательский университет информационных= технологийI=механики и оптикиF= = Краткое вступлениеI постановка проблемы. Одной из частых причин аварий в= промышлености является нарушение температурного режима работы установокK= В связи с= трудностями использования электрических аварийных датчиков температуры в зонах с= повышенной взрывоопасностью и вблизи мощных электромагнитных полейI= является= актуальным применение волоконно-оптических датчиковK= Они востребованы для контроля= температуры работающих электродвигателейI=трансформаторов и других мощных приборов= на производствеK= = Цель работы. Разработка эффективного термочувствительного элемента на основе= волокон с покрытием из диоксида ванадияK= Базовые положения исследования. Принцип действия чувствительного элемента= датчика основан на амплитудной модуляции оптического излучения при фазовом переходе= полупроводник-металл в диоксиде ванадияK= Такой переход происходит при достижении= критической температуры и сопровождается резким изменением оптических характеристик= материалаK= Диоксид ванадия может наноситься на световедущие волокна в виде пленки или= нанопористого покрытияK=В обоих случаях температурная характеристика поглощения может= меняться в зависимости от технологии изготовленияK= Преимущество нанопористого= покрытия заключается в увеличении глубины модуляции сигнала за счет усиления= поглощения частиц диоксида ванадия в металлической фазе в присутствии плазмонного= резонансаK= = Промежуточные результаты. Проведены обзор и анализ существующих оптических= датчиков температурыK= В результате подтверждена необходимость создания более дешевого= волоконно-оптического датчика аварийного перегреваK== Проведено математическое моделирование распространения волноводных мод в= волокнах с покрытием из диоксида ванадияK= Предложен простой способ изготовления нанопористого покрытия на волокнах из= = S= = стекла марки ТФRK= Изготовлены волокна с пленочным и нанопористым покрытиямиK= На основе= эксперимента были построены температурные зависимости пропускания волокон с= покрытием на длинах волн проходящего излучения=VUM=и=NRRM=нмK= = Основной результат. Изготовлен и протестирован чувствительный элемент= аварийного датчика перегрева на основе волокон с покрытиями из диоксида ванадияK= ПоказаноI= что использование волокон с нанопористым покрытием приводит с более= эффективной модуляции оптического сигналаK= = = УДК=RPRKPO= = МОДЕРНИЗАЦИЯ РЕФРАКТОМЕТРА АББЕ СРЕДСТВАМИ ЕГО КОМПЬЮТЕРИЗАЦИИ С ЦЕЛЬЮ ПОВЫШЕНИЯ ТОЧНОСТИ ИЗМЕРЕНИЙ А.М. Голубев Научный руководитель – д.т.н.I профессор=В.К. Кирилловскии = = С развитием информационных технологий и их применением для оснащения= измерительных приборов появляется больше возможностей для улучшения качества= проводимых исследованийI= повышения точности измеренийK= Компьютеризация= традиционных лабораторных оптических измерительных приборов является одним из= перспективных направлений развития технологий приборостроенияK= На сегодняшний день рефрактометры Пульфриха и АббеI= основанные на явлении= полного внутреннего отражения на границе эталонной призмы и рабочей средыI=позволяют= благодаря определению угла выхода лучей из этого сочетания оптических материалов= определить показатель преломления с необходимой для практических целей точностьюK=При= этом рефрактометр Пульфриха обладает более высокой точностью= ENMJRFI =а у Аббе точность= меньшеK= Рефрактометр Аббе является прибором для массового контроля оптических= материаловI=скорее с целью исключения грубых ошибок при их подбореK= Рефрактометры различных конструкций используются в таких отраслях какW= -= оптическая промышленностьX= -= пищевая промышленностьX= -= текстильная промышленностьX= -= фармацевтическая промышленностьX= -= нефтеперерабатывающая промышленностьX= -= металлообрабатывающая промышленностьK= Цифровые рефрактометрыI= представленные на рынкеI= производятся в основном на= зарубежных предприятияхI= что может затруднить их использование в ряде отраслейI= где= технологии основаны на использовании отечественных приборовK= В работе рассматривается принцип модернизации рефрактометра АббеI= а также= методика проведения измерений на немI= показана возможность увеличения точности= производимых на рефрактометре Аббе измерений за счет компьютерной обработки= окулярного изображения с целью выделения четкой границы темной и светлой частей= окулярного изображенияI= координаты которой служат для определения показателя= преломления образцаK= Объектом модернизации взят рефрактометр Аббе ИРФJOOK= Целью модернизации= рефрактометра является повышение точности проводимых на нем измеренийK= В качестве= фотокамеры был использован цифровой фотоаппарат марки=kikonK= Для модернизации и компьютеризации рефрактометра Аббе было необходимоW= = T= = NK= спроектировать узел для фиксации цифровой фотокамеры в наблюдательной системе= рефрактометра для получения снимков его окулярного изображенияX= OK= разработать метод обработки изображения на персональном компьютере с целью= преобразования градиентной полутоновой зоныI=отображающей угол выхода лучейI=в= четкий контур для существенного повышения точности наводок на границу при= определении показателя преломленияK= В результате работыK= NK= Произведена модернизация рефрактометра ИРФJOO= путем оснащения цифровой= фотокамеройI=подключенной к ПКK= OK= Разработан и исследован метод обработки снимков окулярного изображения= рефрактометра на ПК с целью повышения точности измеренийK= Увеличение точности измерений проводимых на рефрактометре Аббе за счет его= компьютеризации повысит эффективность его использования на производстве и в других= направленияхK= = = УДК=RPRK4= = СВОЙСТВА ОБЪЕМНЫХ ФАЗОВЫХ СВЕРХГЛУБОКИХ ГОЛОГРАММ НА ОСНОВЕ ФОТО-ТЕРМО-РЕФРАКТИВНОГО СТЕКЛА С ПЕРЕМЕННЫМ СОДЕРЖАНИЕМ ИОНОВ ЦЕРИЯ А.Д. Ибраева Научный руководитель – ассистент В.А. Асеев = Проведено исследование характеристик объемных фазовых сверхглубоких голограмм= на основе фото-термо-рефрактивного=EФТРF=стеклаK=Показано влияние концентрации ионов в= ФТР стекле церия на голографические и спектральные характеристики исследуемых= образцовK= Одним из перспективных материалов для создания эффективных голограммных= объемных элементов являются фото-термо-рефрактивные стекла= xNI= OzK= Голограммы на этих= стеклах обладают высокой дифракционной эффективностью и спектрально-угловой= селективностьюK= Высокая термическая и оптическая прочность фото-термо-рефрактивных= стекол позволяет использовать такие голограммные оптические элементы в мощных= лазерных системахK= ОчевидноI= что увеличение эффективной глубины голограммы приведет к улучшению= качества таких элементовK= ОднакоI= для достижения этой цели необходима максимальная= однородность по всей глубине голограммыI= что может быть достигнуто посредством= снижения концентрации фоточувствительного агента= EцерияF= в используемых стеклахK= Подобные изменения повлекут за собой изменения голографических и спектральных= характеристик стеколK= СледовательноI= необходимо изучить влияние концентрации церия на= основные голографические свойства и спектральные характеристики стеколK= Целью работы являетсяW= определение оптимальных параметров записи объемных= фазовых голограмм на основе ФТР стеколK= Для этого были проведены исследования= голографических и спектральных свойств ФТР стекол с переменной концентрацией ионов= церияK= В работе были использованы образцы фото-термо-рефрактивного стекла толщиной= порядка= NIT= ммI= запись производилась по симметричной двулучевой схеме= eeJCd= лазеромI= работающем на длине волны=POR=нмK=Таким образомI=на данном этапе были записаны дозыW= -= для образцов стекла с содержанием=CelO=MIMOвесKBW=MIRДжKI=NДжI=OДжI=4ДжI=UДжX= -= для образцов стекла с содержанием=CelO=MIMNвесKBW=NДжI=OДжI=4ДжI=UДжI=NSДжX= -= для образцов стекла с содержанием=CelO=MIMMRвесKBW=OДжI=4ДжI=UДжI=NSДжI=PO=ДжK= = U= = После этого они подвергались= NMJчасовой температурной обработке при температуре= RNM°СK= Далее проводилось исследование спектральных характеристик облученных образцов= и сравнение со спектральными характеристиками исходных= EнеоблученныхF= образцовK= Изучение голографических свойств состояло в измерении угловой селективности и= дифракционной эффективности голограмм при помощи сравнения интенсивностей= прошедшего и дифрагированного пучковK=Таким образомI=был произведен расчет амплитуды= модуляции показателя преломления для каждой голограммы на основе теории связанных= волн=Eформула КогельникаFK= В результате для каждой концентрации церия можно определить оптимальные= голографические и спектральные характеристики=Eзначение дифракционной эффективностиI= амплитуды модуляции первой показателя преломленияF= для улучшения характеристик= конечных голографических элементовK= = Литература NK= Кучинский С.АKI= Никоноров Н.ВKI= Панышева Е.ИKI= Савин В.ВKI= Туниманова И.ВK= Свойства объемных фазовых голограмм на мультихромных стеклах= LL= Оптика и= спектроскопияI=NVVNK=–=ТK=TMK=–=№=SK=–=СKNOVSK= OK= Никоноров Н.ВKI=Панышева Е.ИKI=Туниманова И.ВKI=Савин В.ВK=Мультихромные стекла=–= новая среда для оптической записи информации= LL= Труды ВсесK= КонфK= …Оптическое= изображение и регистрирующие среды»K=–=ЛW=ИздK=ГОИI=NVVMK=–=СK=4UK= = = == = УДК=RPR= = СИНТЕЗ И ОПТИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА «ПЛАЗМОН-ЭКСИТОННЫХ»

НАНОСТРУКТУР НА ОСНОВЕ Ag-AgI Т.А. Хрущева = Актуальность работы. Возникший в последнее время интерес к гибридным=…плазмонJ экситонным»= наноструктурамI= названным в работах= xNI= Oz= …гибридный экситон»= или= …mlexciton»I= обусловлен появлением новых нелинейно-оптических эффектов в данных= структурахI= в частностиI= нелинейного резонанса ФаноK= Электромагнитное взаимодействие= между плазмоном и экситоном влияет и на=…классические»=нелинейно-оптические эффектыI= напримерI=на насыщение экситонного поглощенияK= = Цель работы. Создание гибридных=…плазмон-экситонных»=наноструктур на основе=AgJ Agf=в нанопористых силикатных стеклах и исследование их линейных оптических свойствK= = Базовые положения исследования. При фотолизе нанокристаллов=Agf= формируются= наночастицы= AgI= обладающие плазмонным резонансомK= Agf= обладает выраженными= нелинейно-оптическими свойствами и является удобным=объектом для создания гибридных= «плазмон-экситонных»= наноструктурI= так как экситонная полоса поглощения= Agf= EZ4OM– 4PM=нмF= практически точно совпадает с плазмонной полосой поглощения наночастиц= Ag= (ZPVM–4OM=нмFK= Варьируя размер наночастиц= Agf= можно сдвигать экситонную полосу по= спектруI=изменяя показатель преломления окружающей среды=–=смещать плазмонную полосу= наночастиц=AgK= = Промежуточные результаты. В работе разработаны методы= …сухого»= синтеза= нанокристаллов= AgI= Agf= и гибридных наноструктур= AgJAgfK= Матрицей для создания= наноструктур служило нанопористое силикатное стекло со средним размером сквозных пор= NT=нм и их объемной концентрацией=RRBK=Основные этапы синтезаW=NF=заполнение в течение= = V= = O=часов пор стекла водным раствором=AgklP=EwZMIOO= весKBFX=OF= кратковременная промывка= образца дистиллированной водой и высушивание при комнатной температуреX= PF=обработка= образца ультрафиолетом= EZOR4I= PNPI= PSR= нмF= на расстоянии= NR= см от ртутной лампыI= на= данном этапе формируются наночастицы=AgX=4F=обработка образца в парах йода=EрZ4M=ПаF=на= воздухе при комнатной температуреI= на данном этапе формируются наночастицы=AgfK= При= синтезе формируются нанокристаллы= AgI= имеющие плазмонные полосы поглощения на= длине волны=PRM–RMM=нмI=а также нанокристаллы=AgfI=имеющие экситонный пик поглощения= на длине волны= 4OR=нмK= Спектры оптической плотности образцов снимались на= спектрофотометре=C~rryRMM=Es~ri~nFK= Основные результаты. Облучение нанопористого силикатного стеклаI= содержащего= наночастицы= AgfI= ультрафиолетом= EZOR4I=PNPI=PSR=нмF= приводит к увеличению= коэффициента поглощенияI= сохранению экситонного пика и формированию широкой= плазмонной полосы поглощения в спектральном интервале= PRM–RRM= нмI= что указывает на= формирование в порах стекла изолированных гибридных= …плазмон-экситонных»= структурI= т.еK= наноструктур= AgfJAgK= К формированию наноструктур= AgfJAg= приводит и введение в= поры стеклаI= содержащие наночастицы= AgfI= водного раствора= AgklP с последующим= облучением ультрафиолетомK= Изменение условий синтеза позволяет варьировать= стехиометриюI=строение и взаимное расположение гибридных наноструктур=AgfJAgK= Спектральное перекрытие плазмонной и экситонной полос поглощения обеспечивает= возможность резонансного электромагнитного взаимодействия между плазмоном и= экситономI= т.еK= образование квазичастицы= …mlexciton»K= Подобное взаимодействие может= привести к возникновению линейного резонанса ФаноI= проявляющемуся в спектральном= сдвиге и уширении экситонной полосы поглощенияK= Полученные результаты могут быть использованы при создании композитных= материалов для нелинейно-оптических устройствI= сенсоров газов и жидкостейI= а также в= фотокатализеK= = Литература NK= wh~ng=tKI=dovorov=AKlKI=_ry~nt=dKtK=LL=mhysK=oevK=iettKI=OMMSK=–=VTK=–=N4SUM4K= OK= cof~ng=kKqKI=dr~dy=kKhKI=c~n=wKI=dovorov=AKlKI=e~l~s=kKgK=LL=k~no=iettKI=OMNNK=–=NNK=–=NRRSK= = УДК=RPRK4ON= = МЕТОДЫ СИНТЕЗА ГОЛОГРАММ «СФОКУСИРОВАННОГО ИЗОБРАЖЕНИЯ»

И.Н. Корепин Научный руководитель – д.т.н.I профессор С.Н. Корешев = Как известноI=одной из острых проблем проекционной фотолитографии является малая= безаберрационная область объектива наряду с его большой сложностью и высокой= стоимостьюI= что вынуждает производителей искать альтернативные подходы к реализации= фотолитографического процесса с целью его усовершенствованияK=Одним из таких подходов= являетсяI=применение голографических методовI=что позволяет либо полностью отказаться от= объективаI= при использовании голограмм ФренеляI= либоI= при использовании систем с= голограммами= …сфокусированного изображения»I= использовать простые и недорогие= проекционные объективыI= невысокого качестваK= Дальнейшее развитие данного подхода= состоит в применении систем с синтезированными голограммами-проекторамиK= Такие= системы сохраняют основные достоинства аналоговых голографических системI= и в тоже= время позволяют отказаться от изготовления первоначального фотошаблонаI=ограничившись= изготовлением только самой голограммыK== = NM= = Такое состояние дел и очевидная перспективность использования систем с= синтезированными голограммами-проекторами= …сфокусированного изображения»= в= фотолитографии обусловили необходимость постановки настоящей работыK= Таким образомI= целью данной работы являлась разработка метода синтеза голограмм-проекторов= «сфокусированного изображения»K= Поскольку синтез такой голограммы осуществляется в= соответствии с математической моделью реальной схемы записи физической голограммыI=то= для достижения цели необходимо было решить две основные задачиK= NK= Исследование влияния параметров синтеза на качество восстанавливаемого= изображенияI=и вывод предельных значений этих параметровK= OK= Сравнительный анализ методов вычисления комплексной амплитуды объектной= волны в плоскости синтеза голограммы и определение наиболее перспективного из= них с точки зрения минимизации требуемых вычислительных ресурсовK== В ходе исследования параметров было определеноI= что наличие оптической системы в= схеме синтеза позволяетI= за счет подбора соответствующего увеличенияI= преодолеть= ограничение на минимальный размер элемента структуры формируемого объектаI= свойственного системам с синтезированными голограммами-проекторами ФренеляI=а так же= снизить требованияI= предъявляемые к размеру фокального пятна генератора изображенияK= Кроме того были выведены зависимостиI= определяющие максимальные периоды= дискретизации объектива на входном и выходном зрачках соответственноI= при которых= дискретный характер голограммы-проектора не приводит к снижению качества= восстановленного изображенияK= Данные зависимости позволяют определить минимальное= количество точек в зрачках системыI= в которых необходимо рассчитывать аберрации= объектива и вычислять комплексную амплитуду волнового фронтаK= Для решения второй поставленной задачи был проведен сравнительный анализ методов= расчета комплексной амплитуды волнового фронта проходящего через оптическую системуK= Основными требованиямиI=предъявляемыми к рассматриваемым методамI=являлись высокая= точность вычисления аберраций объективаI=а так же минимальные затраты вычислительных= ресурсовK= Последнее обусловлено необходимостью расчета волнового фронта для большого= количества точекK= Непригодность существующих методов расчета амплитуды объектного= волнового фронта в плоскости синтеза голограммы привела к необходимости разработки= оригинального подхода к расчету поля объектной волныK=С этой целью нами был предложен= метод синтеза объектного поля по заранее рассчитанным элементарным полямI= формируемым всеми точками пространства предметовK= Его суть состоит в томI= что расчет= разделяется на два этапаK= На первомI= подготовительномI= этапе в плоскости голограммы= вычисляются распределения комплексных амплитуд элементарных волнI= формируемых= каждой отдельной точкой пространства предметовI= рассматриваемой как элементарный= точечный источникK= Полученная таким образом библиотека комплексных амплитудI= сохраняется на компьютереI= иI= так как она не зависит от структуры предметаI= может быть= применена многократноI= для различных объектовK= На втором этапеI= вычисление волнового= фронта производится путем сложения комплексных амплитуд элементарных волнI= из= библиотекиI= соответствующих точкам заданного предметаK= Несмотря на тоI= что в целом= расчет является весьма трудоемкимI= такой способ позволяет проводить расчет лучей только= один разI= а впоследствии только складывать полученные элементарные волновые фронтыI= что является значительно менее ресурсоемкой задачейK= В результате проделанной работы было показаноI= что голографические= фотолитографические системы на основе синтезированных голограмм-проекторов= «сфокусированного изображения»= позволяют отображать элементы с минимальным= размером равным длине волны восстанавливающего излученияI= что является теоретическим= дифракционным пределом для оптикиK= ТакжеI= было показаноI= что требованияI= предъявляемые к размеру фокального пятна генератора изображенийI= применяемого для= отображения структуры голограммы на слое фоторезистаI= могут быть нижеI= чем при= = NN= = применении систем с синтезированными голограммами-проекторами ФренеляK= Были= выведены предельные значения параметров синтеза голограммы-проектораI=при которых не= снижается качество восстанавливаемого изображенияK= Кроме того был разработан= оптимальныйI= с точки зрения минимизации вычислительных ресурсовI= метод расчета= волнового фронта объектного пучка в плоскости голограммыI= перспективного для= дальнейшей реализацииK= = = УДК=RPRKU= = ВЛИЯНИЕ ОШИБОК В ТОЛЩИНАХ СЛОЕВI ФОРМИРУЮЩИХ ДИЭЛЕКТРИЧЕСКОЕ ЗЕРКАЛОI НА ЕГО ЛУЧЕВУЮ ПРОЧНОСТЬ Г.В. МакаричевI Н.М. Асадуллин Научный руководитель – д.т.н.I профессор Э.С. Путилин = С начала= VMJх годов лазерыI= работающие в ближнем инфракрасном диапазонеI= получили широкое распространениеK=В медицине лазерные системы с длиной волны=NIRS=мкм= оказались эффективными для нехирургической коррекции зренияI= а также для лазерной= термопластики хрящей=Eпоскольку слабо поглощаются в меланине и гемоглобинеI=но хорошо= –= в водеFK= Лазеры полуторамикронного диапазона применяются в дальнометрии и для= дистанционного зондирования благодаря окну прозрачности атмосферы в диапазоне NIR– NITR=мкмK= Одним из ключевых элементов лазера являются зеркала лазерных резонаторовK= Существенной проблемойI= возникающей при изготовлении таких зеркалI= является= нестабильность их лучевой прочности= Eпорога разрушенияF= от партии к партииK= По ОСТJ NN=MTMKUMOJUM=лучевая прочность=–=свойство оптического материала=EэлементаF=выдерживать= кратковременное воздействие лазерного излучения и при этом выполнять свои функции и= сохранять свои параметры после воздействияK= Целью работы являлось определение влияния поглощения и ошибок в толщинах= слоевI=формирующих диэлектрическое зеркалоI=работающее на длине волны=NR4M=нм на его= лучевую прочностьK= Рассмотренное зеркало состоит из слоевI= сформированных из диоксида= кремния и диоксида гафния на кварцевой подложкеI= конструкторская толщина слоев кратна= ML4I=общее количество слоев=–=OUK= Опытные образцы= Eсвидетели из= NO= партий зеркалF= были изготовлены на установке= _~lzers= _AhJTSMI= контроль при формировании осуществлялся методом= …кварцевого= резонатора»K= В работе были исследованы спектральные кривые пропускания и отражения образцов= NO= партий= OUJслойных диэлектрических зеркалK= Результаты анализа спектральных кривых= пропускания позволяют сделать выводы о величине и дисперсии показателей преломления= пленкообразующих материалов и определить принадлежность испаряемого материала к= данной партииK= Расчеты показалиI= что влияние дисперсии показателя преломления= пленкообразующего материала= Eоксида гафнияF= из разных партий не оказывает влияния на= порог разрушения образцовK= Проведенная оценка поглощения по смещению экстремумов= отражения и пропускания позволяет утверждатьI=что в данных партиях оно незначительно и= не оказывает существенного влияния на лучевую прочностьI=поскольку значения поглощения= близки во всех образцахK= Наличие характерных искажений спектральных кривыхI= вызванных особенностями= метода контроля толщины слоев в процессе осажденияI= позволило определить= экспериментально реализованную конструкцию покрытияK= Используя полученные= модифицированные конструкции и известные граничные условияI=были рассчитаны значения= электрического вектора напряженности на границах крайних трех слоевI=начиная от средыI=из= = NO= = которой падает светK= Полученные значения напряженности электрического поля на первых= четырех границах раздела многослойного диэлектрического зеркала позволяют судить о= влиянии ошибок в толщинах слоевI =допущенных в процессе осажденияK =Установлена связь= между величиной смещения экстремумов= Dl M и напряженностью электрического поля на= границе воздух-диэлектрическая системаK= Приведены фотографии поверхностей= рассматриваемых образцов диэлектрических зеркалI= содержащие дефектыI= образовавшиеся= при контроле лучевой прочностиK= Сделанные фотографии дефектов на показываютI= что= разрушение покрытия лазером носит= …послойный»= характерI= наибольшее разрушение= соответствует слоюI= граничащему с воздухомI= что основную роль в разрушении играет= распространение напряженности электрического поля на границе слоевI= так как границы= слоев наиболее дефектныK= = = УДК=RPRKRRN= = КОНТРОЛЬ КАЧЕСТВА АХРОМАТИЧЕСКИХ ФАЗОВЫХ ПЛАСТИНОК Н.В. МатвеевI И.В. Попов Научный руководитель – к.т.н. доцент С.А. Алексеев = Введение. Конструкция систем оптимального поляризационного зренияI= основанных= на измерении полного вектора СтоксаI= предполагает наличие компенсатораI= являющегося= хроматическим элементомI= следовательноI= для измерений в широком спектральном= диапазоне в качестве компенсатора должна использоваться четверть волновая= ахроматическая фазовая пластинкаK=Кроме систем поляризационного зрения ахроматические= фазовые пластинки имеют широкое применение в оптическом приборостроенииI= поэтому= контроль их качества является актуальной задачейK= = Постановка задачи. Целью работы является разработка метода и установки для= контроля качества ахроматических фазовых пластинокI= позволяющих исследовать= равномерность распределения поляризационных параметров по полю пластинки во всем= видимом диапазонеK= = Практические результаты. В ходе работ был разработан приборный комплекс на базе= гониометра ГСRI= включающий в себя регистрирующее устройство= EПЗС камеру ЭВС= sЕСJ NPRFI= модуль позиционирования анализатора с шаговым двигателем и монохроматорK= Регистрация данных проводится автоматически путем программной синхронизации модуля= позиционирования и программы видеозахвата изображенияK= -= Оптимизирован математический аппарат обработки данных по методу= вращающегося анализатораK= -= Проведена проверка работоспособности метода на откалиброванных фазовых= пластинкахK= -= Проведены исследования набора ахроматических фазовых пластинокK= = = = NP= = УДК=RPRK4= МНОГОСЛОЙНЫЕ ФАЗО-КОМПЕНСИРУЮЩИЕ ПОКРЫТИЯ Г.В. НикандровI В.Б. Доан Научный руководитель – д.т.н.I профессор Э.С. Путилин В работе исследуются фазо-компенсирующие покрытияK=Это такие покрытияI=у которых= с изменением оптической толщины одного или нескольких слоевI=значение энергетического= коэффициента отраженияI=в одной или интервале длин волнI=не должно менятьсяK= Одна из областей применения= –= это создание асферических поверхностейK= При= создании асферических поверхностей используется механическая обработкаI= а также= нанесение дополнительного слоя вещества методом термического испарения диэлектриков в= вакуумеK= Требования к покрытиям для задач вакуумной асферизацииW= многослойное= диэлектрическое покрытие не должно изменять фазу отраженного или прошедшего= излучения в одной длине волны или в широком спектральном диапазонеI=что обеспечивают= фазо-компенсирующие покрытияK= При этом по сравнению с механической обработкойI= достигается очень высокая точностьK= Достаточно перспективным видится применение фазо-компенсирующих покрытий в= лазерных резонаторах для решения прикладных задачI= связанных с обеспечением заданного= распределения поля на выходе лазераK= Градиентные многослойные диэлектрические= лазерные зеркала являются одним из наиболее удобных и простых средств управления= пространственным профилем лазерного излучения и могут быть использованы в лазерных= системах различного назначенияK= Целью работы является разработка технологического процесса создания фазоJ компенсирующих покрытийK= Вначале необходимо было проанализировать применимость= данных покрытий для каждой из выбранных областейK= После чего необходимо было= определить законI= описывающий процесс изготовления фазо-компенсирующих покрытийK= Поняв характер распределенияI=необходимо было понять влияние технологической оснастки= на формирование покрытияK= В результате работы было изготовлено несколько опытных= образцовI= разработана схема контроля градиентных покрытий и проанализированы= полученные результатыK= В работе были рассмотрены многослойные чередующиеся четвертьволновые фазоJ компенсирующие покрытия с градиентным по толщине верхним слоемK= Было показаноI= что= количество чередующихся слоев может быть любымK= Так же были рассмотрены фазоJ компенсирующие многослойные четвертьволновые системы с чередующимися= градиентными слоямиK =Было показаноI =что показатель преломления любого слоя зависит= только от показателей преломления соседних слоевK= Количество таких чередующихся= градиентных слоев может быть любымK= Используя такие покрытияI= напримерI= в= асферической оптикеI=мы можем достичь большой крутизны поверхностиK= В ходе работы была решена важная задача в области градиентных покрытийW=разработка= аналитического метода определения параметров технологической оснастки для создания= фазо-компенсирующих покрытий с параметрамиI=максимально приближенными к заданнымK= Ранее подобные задачи решались опытным путемK= = = = N4= = УДК=SUNKTKMRRK4= = ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ ТОПОГРАФИИ ДВУЛУЧЕПРЕЛОМЛЕНИЯ НА КАЧЕСТВО ИЗОБРАЖЕНИЯ ПРОЕКЦИОННЫХ ФОТОЛИТОГРАФИЧЕСКИХ СИСТЕМ Е.

А. Никулина (Санкт-Петербургский национальный исследовательский университет информационных= технологийI=механики и оптикиF= Научный руководитель – д.т.н.I профессор М.А. Ган (Научно-производственной корпорации=…ГОИ имK=С.ИK=Вавилова»I=Санкт-ПетербургF Как известноI=оптическое стеклоI= а так же кубические кристаллыI= такие как флюоритI= является изотропными веществамиK= Однако в процессе изготовления заготовок за счет= многих технологических факторовI= такихI= напримерI= как неравномерное охлаждение после= нагрева или механическая обработка заготовкиI= возникает анизотропия материалаI= вызывающая двулучепреломление при прохождении света через средуK= Остаточное двулучепреломление характеризуется величиной и ориентацией= EугломFK= Величина это разность хода между обыкновенным и необыкновенным лучомI =которая= определяется разностью между соответственными показателями преломленияK= Ориентация= представляет собой направление главной оси в данной точкеK= Количественная оценка двулучепреломления является важным этапом= производственного контроляI= однакоI= существующие и доступные методы контроля не= удовлетворяют требованиямI= предъявляемым в нанофотолитографииK= В частностиI= при= контроле заготовок используемых для изготовления линз проекционного= фотолитографического объектива стоит задача оценки двулучепреломления= крупногабаритных деталейI=с высоким разрешениемK= Следующим шагом является оценка влияния полученного распределения угла и= величины двулучепреломления на качество изображения проекционных системK= Для этого= необходимо рассчитать функцию рассеяния точкиK= В расчетах следует учитывать как= волновые аберрации самих системI=так и частичную когерентность источника излученияK= При моделировании формирования изображения с учетом влияния поляризующих= элементов системы стандартные скалярные методы становятся неприменимыI= из-за= необходимости учета векторного характера поляK= Для применения строгой теории= дифракции в этом случае используют представление комплексной амплитуды= монохроматического поля через суперпозицию базисных плоских волнK= Базисная плоская волна имеет единичную амплитуду с линейной поляризацией и= направлением распространения в пространствеI=определяемом направляющими косинусамиK= Базисная плоская волна не может быть ограничена в пространствеI= т.еK= сама она не= подвергается дифракцииK=Состояние поляризации базисной плоской волны может изменяться= при взаимодействии с поляризующими средамиK= Плоские волныI= которые удовлетворяют перечисленным условиямI= считаются= элементами базиса аппроксимации комплексной амплитуды монохроматического поля= произвольного видаI= причем комплексные коэффициенты аппроксимации представляют= собой спектр векторных плоских волнK= Комплексная амплитуда монохроматического поля= может быть представлена в виде суперпозиции базисных векторных плоских волн единичной= амплитудыK= Моделирование формирования частично-когерентного изображения проводилось по= методу интегрирования по источникуI= заключающимся в томI= что источник представляется= как совокупность точекI= каждая из которых создает полностью когерентное освещение= предметаI=а оптическая система=–=соответствующее ему изображениеK= = NR= = Для моделирования формирования изображения необходимо рассмотреть= распространение электромагнитного поля от источникаI= через предмет и оптическую= систему до поверхности изображенияK= Распространение поля необходимо рассматривать отдельно для трех компонент= комплексной амплитудыK= Если не учитывать дифракционное рассеяние на оптических= элементахI =то компоненты комплексной амплитуды поля можно считать равными= комплексной амплитуде поля на входном зрачкеI= вычисленной так жеI= как и при= использовании скалярной моделиK= При подходе с использованием разложения комплексной амплитуды поля в спектр= базисных плоских волн оптическая система рассматривается как фильтр спектра плоских= волнK= Действие такого фильтра заключается в ослаблении или полном срезании части= спектраI= а также в изменении фаз составляющихK= Итоговое распределение интенсивности= изображения полученного от источника произвольной формы вычисляется интегрированием= изображенийI=полученных от каждой точки источникаI=по интенсивностиK= Предложенная методика была реализована в виде программного комплексаI= который= обрабатывает измеренные данные и рассчитывает функцию рассеянья точки по полученным= распределениямI= а так же позволяет генерировать изображенияI= получаемые в= измерительной схемеI=при заданных распределениях величины и угла двулучепреломленияK= Для оценки влияния двулучпреломления на качество изображения проекционных= фотолитографических системI= было проведено моделирование подобных систем при разных= величинах двулучепреломленияI= с учетом волновых аберраций этих системI= а так же= частичной когерентности источникаK= Результаты моделирования наглядно демонстрируют= степень влияния двулучепреломления на качество проекционных фотолитографических= систем при частично-когерентном освещенииK= = = УДК=RPRKPNTKOO= СРАВНЕНИЕ ЧИСЛЕННЫХ И АЛГЕБРАИЧЕСКИХ МЕТОДОВ АВТОМАТИЗИРОВАННОГО ПАРАМЕТРИЧЕСКОГО СИНТЕЗА В ПАРАКСИАЛЬНОЙ ОБЛАСТИ А.Б. Острун Научный руководитель – к.т.н.I ст.н.с. А.В. Иванов = Введение. Параметрический синтез оптической системы в гауссовой области является= важным и ответственным этапом ее проектированияK= Данный этап состоит в определении= ряда параметров схемыI= таких как оптические силы компонентовI= расстояний между нимиI= положения предмета и входного зрачкаI= исходя из требований к параксиальным= характеристикам системы или ее частиI=включая условия для устранения кривизны Петцваля= иI=в отдельных случаяхI=хроматизма положенияK= = Цель работы. Сравнение эффективности решения системы полилинейных модельных= уравнений численными и алгебраическими методами с целью определения оптимального= алгоритма параметрического синтеза центрированной оптической системы в гауссовой= областиK== = = NS= = Базовые положения исследования. Производится генерация системы уравнений при= помощи универсального алгоритма параметрического синтеза оптических системK= Коэффициенты перед неизвестными находятся путем интерполяции с помощью расчета= выходных координат параксиальных лучейK= Полученная система может быть решена с= помощью методов компьютерной алгебры или численных алгоритмовK= = Промежуточные результаты. Рассмотрен численный алгоритмK=Суть его заключается= в последовательном разбиении области изменения переменных и отбрасывании блоков в= виде гиперпараллелепипедовI= в которых заведомо отсутствуют решенияK= Критерием= существования решений является перемена знаков всех полилинейных функций в углах= гиперпараллелепипедаK=Так же были применены методы компьютерной алгебры в различных= программных пакетахK=Кроме того возможно эффективное сочетание обоих методовK= = Основной результат. В результате выполнения данной работы полученная система= полилинейных уравнений была успешнаI=решена как численным алгоритмомI=так и методами= компьютерной алгебрыK= Проведено сравнение эффективности обоих подходовK= Высказаны= предположения по изменению быстродействия методов при увеличении количества= уравнений в системеI=аI=следовательноI=и количества переменныхK= = = УДК=SOUKV= РАСПРЕДЕЛЕННАЯ СЕТЬ ОПТОЭЛЕКТРОННЫХ ДАТЧИКОВ ДЛЯ СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ НАРУЖНЫМ ОСВЕЩЕНИЕМ «ZLIdeT»

И.В. ПелеханьI Н.В. МатвеевI К.А. АкмаровI Д.С. Нечаев Научный руководитель – аспирантI ассистент Н.В. Матвеев = = раткое вступлениеI постановка проблемы. Использование светодиодных= К светильников позволяет существенно снизить энергопотребление в различных отрасляхI= однакоI= производители осветительного оборудования заинтересованы в дальнейшем= повышении эффективности разрабатываемых устройств в том числе для повышении их= конкурентоспособностиK= Сегодня эта задача решается в основном за счет улучшения= технических характеристик светодиодовK= В докладе описано альтернативное направление= развития=–=внедрение=…интеллектуальных»=систем управленияK= Проект= …ziight»= является современным решением задачи сокращения= энергопотребления в сегменте уличного и промышленного освещенияK== = = ель работы. Разработка представляет собой систему интеллектуального управления= Ц светодиодным освещениемI= совместимую с продукцией большинства мировых= производителей осветительного оборудованияK= Реализация проекта предполагает= комплектацию стандартных светодиодных светильников дополнительной платой управленияI= а также поставку специализированного программного обеспеченияK= = = азовые положения исследования. Функционал системы предполагаетW= Б -= автоматическое включение и выключение светильниковX= -= регулировка яркости в режиме реального времени в зависимости от погодных= условийI=освещенности дорожного покрытия и интенсивности дорожного движенияX= -= само-диагностика= Eсигнализация о выходе из строя светильника или обрыве ЛЭП с= точным отображением на картеFX= -= сбор статистических данных= Eвыработка ресурсаI= энергопотребление светильника= или группы светильниковI=неисправности и сроки их устраненияFX= = NT= = -= возможность подключения новых датчиков или устройств= EнапримерI= сертифицированного счетчика электроэнергииFX= -= поддержание сетевых функций в случае отключения электропитания за счет= резервного питание от батареиX= -= использование надежных способов шифрования при передаче данныхX= -= дистанционное адресное управление светильниками с=mC=или мобильных устройствK= = = ромежуточные результаты. На данный момент выполнены следующие пункты= П оригинального исследованияW= NK= разработаны прототипы узлов распределенной беспроводной сетиX= OK= апробирован на макете протокол обмена данными внутри сетиX= PK= разработана система контроляI= сбора статистики и мониторинга состояния узлов= сетиK= = Основной результат. Предложенная концепция технической реализации проекта= прошла экспертизу и была поддержана представителями компаний-производителей= светодиодного осветительного оборудованияK= Из основных преимуществ стоит отметить= относительно невысокую себестоимость предлагаемого решенияI= значительный потенциал= масштабирования бизнесаI= а также широкий функционал системыK= Данная разработка= конкурентоспособна и может иметь коммерческий успех как на российскомI= так и на= международном рынкеK= В настоящий момент разработан и проходит тестирование прототип системыI= подписаны соглашения о сотрудничестве с компаниями Оптоган и= ibaqlk= buropeI= формируется заявка в кластер энергосбережения Фонда СколковоK= = = УДК=RPRK4= = ГОЛОГРАФИЧЕСКИЕ И СПЕКТРАЛЬНЫЕ СВОЙСТВА ОБЪЕМНЫХ ГОЛОГРАММ НА СЕРЕБРОСОДЕРЖАЩИХ ФОТО-ТЕРМО-РЕФРАКТИВНЫХ СТЕКЛАХ М.


О. Пичугина Научный руководитель – ассистент В.А. Асеев Введение. Развитие науки и техники требует высокоэффективных голографических= элементовI= для создания которых требуется разработка новых регистрирующих средK= Такие= разработки могут вестисьI= как происходит как методом улучшение характеристик уже= известных средI=так и созданием новых голографических средK=Одной из перспективных сред= является ФТР-стеклоI= запись в котором производится УФ-излучениеI= а проявления= голограммы последующей термообработкойK= Однако такие стекла обладают рядом= недостатковI= например небольшим динамическим диапазоном изменения модуляции= показателя преломленияK= Поэтому разработка новых регистрирующих сред является= перспективным направлениемK= Целью работы было исследование спектральных и голографических свойств= модифицированных составов ФТР-стеклK= И определить зависимости этих характеристик от= различных параметров записи и последующей термообработкиK= = Экспериментальная часть. В работе были использованы стекла системы=k~Ol–wnl– AlOlP–pilO–k~Cl–k~cI= активированные= CelOI= pbOlPI= AgOlK= В отличие от традиционных= составов в данных стеклах произведена частичная замена фторидов натрия на хлоридыK= Запись голограмм происходила в интерференционной схемеI= где излучение= непрерывного= eeCd= лазера с длиной волны= POR=нм было разделено светоделительным= = NU= = кубиком=ERMRMF= на два пучка в которых создана разность ходаK= Доза облучения составляла= N=Дж/смO=за=4=минуты=OM=секундK=Далее производилась термообработка в муфельной печи при= различных температурах и длительностяхK= Были записаны различные дозы облученияI= после термообработки которых образец= окрашивался из-за восстановленного серебраK= Для каждого образца был померен спектр= поглощения при помощи спектрофотомера= merkinJblmer =с шагом= N =нмK =Наблюдался= плазмонный резонансI= вследствие чего сильное поглощение в области= 4MM= нмK= Для= устранения этого пика было произведено облучение голограмм импульсным лазером с= длинной волны=RPR=нмK=Изменения после облучения=SMMM=импульсов не существенныI=так как= при данных условиях термообработки выросли слишком крупные частицы серебраK= Дальнейшее облучение образцов импульсным лазером вело к оптическим пробоямK= Была выявлена зависимость дифракционной эффективности от дозы облученияI=а также= построены контура угловой селективностиK= Измерялась зависимость интенсивности= прошедших через голограмму волн от угла поворотаI= вследствие чего строился контур= угловой селективностиK=Измерения производились при помощи полупроводникового лазера с= длиной волны=URM=нм и поворотного столикаK=Дифракционная эффективность высчитывалась= по контурам селективностиI=исходя из теории связных волнK=Была определенна оптимальная= доза при которой достигается максимальная дифракционная эффективностьK= Так же= посчитана модуляция показателя преломления=EnFK=Данные представлены в таблицеK= Таблица.=Зависимость дифракционной эффективности и модуляции показателя= преломления от дозы облучения= n1M-4= Доза= Дифракционная= эффективность= MIR=Дж= OTB= OI4N= N=Дж= TMB= PINT= NIR=Дж= 4NB= SIV4= В результате работы было установлена оптимальная доза облученияI= при которой= достигается максимальное значение дифракционной эффективностиI= а именно при дозе в= N=Дж дифракционная эффективность равна= TMBK= Максимальная модуляция показателя= преломления= SIV4NMJ4= достигалась при дозе в= NIR=ДжK= Были определены оптимальные= параметры термообработкиK= В итоге можно смело утверждатьI= что данные стекла подходят= для использования в голографических целях и на них могут быть получены= высокоэффективные голографические элементыK= = == = УДК=RPRKO4P= = АКУСТООПТИЧЕСКИЙ МЕТОД ИЗМЕРЕНИЙ ПРОСТРАНСТВЕННЫХ СПЕКТРАЛЬНЫХ ФОТОМЕТРИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК ЛОКАЛЬНЫХ СВЕТОВЫХ ПОЛЕЙ В.В. Роженцов Научный руководитель – д.т.н.I профессор Р.К. Мамедов = В работе= xNz= нами рассматривались методы угловых пространственных спектральных= измерений локальных световых полейK= ОтмечалосьI= что эффективность и качество= функционирования оптических и оптоэлектронных устройствI= формирующих и= отображающих визуальную информацию на плоскости и в пространстве могут быть= достигнуты лишь при условии обеспечения высокого уровня пространственных оптических= = NV= = параметров и контроля спектральных характеристик световых полейK= Это обусловлено темI= что спектральные оптические характеристики таких устройств могут иметь зависимость от= угла обзораI= т.еK= от их углового пространственного положения относительно наблюдателяK= ОднакоI =в связи с темI =что излучающая поверхность подобных устройств имеет= протяженность в пространствеI=то и спектральные оптические характеристикиI=так же могут= иметь неравномерность спектральной фотометрической величины по полю изображенияK= Описанные зависимости характерны для устройствI= использующих жидкокристаллические= матрицыI=интерференционные и поляризационные покрытияI=анизотропные материалыK== В этой связиI= возникает потребность в разработке оптических методовI= технологий и= средств измеренийI= которые бы позволяли осуществлять определение спектральных= оптических характеристик локальных световых полейI= как в зависимости от их углового= пространственного положенияI= так и в зависимости от геометрического пространственного= положения в поле изображенияK= Целью работы являлась попытка решения задачи определения спектральных= оптических характеристик локальных световых полейI= в зависимости от геометрического= пространственного положения в поле изображенияK= Задачами работыI=связанными с выполнением поставленной целиI=являлисьW== NK= разработка оптического метода измерений пространственных спектральных= фотометрических характеристик локальных световых полейX= OK= проектирование и изготовление технических средств метрологического обеспечения= измеренийI=основанных на предлагаемом методеX= PK= экспериментальная апробация данного метода= c= использованием разработанной= аппаратурыK= В настоящее время для определения неравномерности фотометрических и= колориметрических величин по полю изображения производятся измерения каждой из= величин в= R= установленных точкахK= По результатам измеренийI= производится вычисление= среднеарифметического значения фотометрической величиныK= Далее рассчитывается= неравномерность фотометрических величин в= R= установленных точках относительно= вычисленного значения среднеарифметического значения фотометрической величиныK= Результаты вычисления неравномерности сравниваются с регламентированными= требованиямиK= Подобная методикаI=предложенные в работеI=имеет ряд недостатковI=а именноW= -= точечность характеристики светового поля и отсутствие учета пространственного= распределения характеристик светового поляI= т.еK= проводят измерения точки на= излучающей поверхности оптического и оптоэлектронного устройстваI= в то времяI= как излучающей является вся поверхностьX= -= отсутствие робастностиK= Среднее арифметическое подвержено сильному влиянию= «больших отклонений»X= -= длительность процесса измеренийK= Предложенный метод измеренийI= основан на узкополосной спектральной= акустооптической фильтрации изображения локального светового поляI= регистрации= полученного гиперспектрального изображения светового поля и вычислению= пространственных спектральных фотометрических характеристик поляK= Для экспериментальной апробации методической разработки была спроектирована и= собрана лабораторная установкаK= В состав установки вошли длиннофокусный объективI=два= последовательно расположенных акустооптических фильтра=EАОFI=программно-управляемые= высокочастотные= EВЧF= устройстваI= блок управленияI= калиброванный ПЗС-приемник= излученияI=персональный компьютерK= Измерение спектральных оптических характеристик локального светового поля= осуществляется следующим способомK= Длиннофокусный объектив строит изображение= светового поля в плоскости входного зрачка АО фильтраK= АО фильтр представляет собой= = OM= = анизотропный кристаллI= в котором с помощью ультразвуковой волны создается объемная= дифракционная решеткаI= осуществляющая выделение заданного узкополосного= спектрального изображенияK=В состав АО фильтра входят входной и выходной поляризаторыI= обеспечивающие выделение указанного узкополосного спектрального изображенияK= Полученное узкополосное спектральное изображение светового поля регистрируется ПЗСJ приемником излученияK=По данным распределения интенсивности сигнала с ПЗС-приемника= излучения происходит вычисление распределения фотометрических характеристик по= световому полю для выделенного узкого спектральной диапазонаK= Перестройка по спектру= АО фильтров осуществляется генерацией соответствующей частоты сигналаI=создаваемой ВЧ= излучателемK= Результаты измерений позволили оценить абсолютные значения различных= спектральных фотометрических и колориметрических характеристик= Eспектральная= плотность энергетической яркостиI= световая яркостьI= координаты цветности в системе МКО= NVTS=гKF= объекта измеренийI= получить информацию о форме пространственного= распределение фотометрических характеристик объекта измерений по полю изображенияI= произвести оценку совместимости с приборами ночного видения= EПНВF= PJго поколения= класса А тип=NK=Выполненные исследования показалиI=что предложенный и апробированный= метод пространственных спектральных измерений локальных световых полей не содержит= недостатков своих аналогов и имеет ряд достоинствW= -= возможность перестроения выделяемой длины волныX= -= произвольная спектральная адресацияX= -= достаточно высокое спектральное разрешение при большой пространственной и= угловой апертуреX= -= двойная фильтрация излучения обеспечивает повышенный контраст и более узкую= полосу пропусканияK= Таким образомI= совокупность выполненных методических разработок и результаты= экспериментальных исследований позволяют сделать выводI=что применение предложенного= метода позволяет решитьW= аF= задачу определения пространственных спектральных= характеристик локальных световых полейX= бF= при измерениях пространственных= спектральных характеристик протяженных источников излучения исключить процедуру= сканирования по поверхности источникаI= избегая при этом ухудшение разрешающей= способностиK= = Литература= NK= Роженцов В.

ВKI=Мамедов Р.КK=Проблемы и перспективы пространственных спектральных= измерений локальных световых полей=LL=Научно-технические ведомости СПбГПУI= серия= «Наука и образование»I=OMNNK=–=Выпуск №NENNTFK=–=СK=NTM–NTSK= = = УДК=RPRKPT4WSONKPTRKU= ОСОБЕННОСТИ МНОГОЧАСТОТНОЙ ГЕНЕРАЦИИ Er:YLc-ЛАЗЕРА ПРИ СЕЛЕКТИВНОЙ НАКАЧКЕ НА ДВУХ ДЛИНАХ ВОЛН Д.Ю. Сачков Научный руководитель – д.т.н.I профессор В.Ю. Храмов В настоявшее время все большее распространение получают лазерные медицинские= технологииI= основанные на использовании излучения с длиной волны= P= мкмK= Основное= преимущество применения подобного излучения связано с темI=что в данной области спектра= расположен один из основных максимумов поглощения биологических тканейK= Помимо= разработки новых процедур переход к излучению с длиной волны= P= мкм в= …классических»= = ON= = медицинских лазерных технологиях зачастую позволяет существенно улучшить результат= медицинского вмешательстваI= минимизировать болевые ощущения и сроки восстановления= после операцийK= Следует отметитьI= что максимум поглощения биотканей в районе= PJх мкм= является достаточно узкимI= что приводит к значительному изменению параметров= взаимодействия лазерного излучения с биотканью при изменении длины волны излученияK= Данная особенность может быть использована при разработке новых медицинских= технологийI=основанных на изменении длины волны лазерного излучения непосредственно в= ходе операцииK= Одними из лучших эксплуатационных характеристик среди лазеров трехмикронного= диапазона обладают лазеры на кристаллахI= активированных ионами эрбия= brPHK= При этом= лазеры данного типа обладают значительным потенциалом развитияI=связанным с переходом= к использованию диодной накачкиK= Помимо увеличения эффективности генерацииI= срока= службы излучателя применение диодной накачки позволяет реализовать быструю= перестройку спектра генерации эрбиевого лазера= xNzK= В рамках работы теоретически= исследованы процессы генерации= brWvic= лазера с одновременной накачкой мощными= лазерными диодами на двух длинах волнW=MIVT=и=NIR=мкмK= Для описания генерации= brWvic= лазера использовалась математическая модель на= основе упрощенной системы балансных уравнений из работы=xOz=Eформула=OFI= дополненная= наличием дополнительного возбуждения энергетического уровня= 4fNPLO= Eво второе уравнение= введено дополнительное слагаемое= RN= –= скорость накачки на длине волны= NIR= мкмFK= Было= показаноI= что для режима непрерывной генерации может быть получено аналитическое= решение данной системы уравненийK= В частностиI= было определено условиеI= при= выполнении которого в принципе возможна непрерывная генерацияK= Интересно отметитьI= что для двухволнового возбуждения это условие полностью совпадает с соответствующим= условием для случая селективной накачки на энергетический уровень= 4fNNLO= xOzK= Используя= полученные выражения и данные о сечениях перехода= 4fNNLO–4fNPLO в= brWvic =из работы= xPz = можно предположитьI= что непрерывная генерация в= brWvic= может быть реализована на= длинах волнI=больших=OIT=мкмK= В работе также было получено выражениеI= устанавливающее связь между скоростями= накачки на нижний=RN и верхний=RO уровни лазерного перехода= 4fNNLO–4fNPLOI=при выполнении= которого возможно получение непрерывной генерацииK= Согласно полученной формуле= значения минимальной скорости накачки= ROminI= необходимой для получения генерации на= выбранных длинах волн= Eв пределах перехода= 4fNNLO–4fNPLOFI=прямопропорционально скорости= накачки на нижний лазерный уровень= RNK =При этом с ростом длины волны генерации= l= коэффициент пропорциональности между= ROmin и= RN монотонно уменьшаетсяK= Это дает= возможностьI= например выбирая скорость накачки= RO в промежутке= ROminEOIUN=мкмFYROYROminEOIU4=мкмF= получить генерацию только на длине волны= OIUN=мкмI= в= промежутке= ROminEOIU4= мкмFYROYROminEOIUR=мкмF= –= на длине волны= OIU4=мкм и т.дKI= т.еK= возможно изменение длины волны генерации лазера за счет изменения скорости накачки=ROK= Аналогично возможно изменение спектра генерации=brWvic=лазера при изменении скорости= накачки=RNK= ОтметимI= что в рамках используемого приближения наличие дополнительного= возбуждения энергетического уровня= 4fNPLO негативно влияет на эффективность генерации= hK= При этом в случае генерации изучения с большей длиной волны с увеличением= RN= эффективность генерации= h падает даже быстрееI= чем при генерации= …коротковолнового»= излученияK= Таким образомI= в рамках настоящей работы создана теоретическая модель процессов= генерации= brWvic= лазера с диодной накачкой на двух длинах волнK= В работе впервые= показаноI= что использование дополнительной накачки в области= NIR=мкм позволяет= осуществлять изменение длины волны генерации= brWvic= лазераK= Предложенный в работе= метод изменения спектра генерации лазера может быть использован при создании= = OO= = медицинских лазеров трехмикронного диапазонаI=а также при исследованиях взаимодействия= лазерного излучения с биологическими тканямиK= = Литература NK= Иночкин М.ВKI= Назаров В.ВKI= Сачков Д.ЮKI= Хлопонин Л.ВKI= Храмов В.ЮK= Динамика= спектра излучения= brWvicJлазера в импульсно-периодическом режиме работы= LL= Оптический журналI=OMNMK=–=ТK=TTK=–=№=TK=–=CK=U-NPK= OK= Иночкин М.ВKI= Назаров В.ВKI= Сачков Д.ЮKI= Хлопонин Л.ВKI= Храмов В.ЮK= Динамика= спектра генерации трехмикронного= brWvicJлазера при полупроводниковой накачке= LL= Оптический журналI=OMMVK=–=ТK=TSK=–=№=NNK=–=СK=SO–STK= PK= i~bbe=CKI=aou~l~n=gKJiKI=dir~rd=pKI=Moncorge=oKI=qhu~u=MK=Absolute=excited=st~te=~bsorption= cross=section=me~surements=in=brPHWiivc4=for=l~ser=~pplic~tions=~round=OKU=m=~nd=RRN=nm=LL=gK= mhysKW=CondensK=M~tterI=OMMMK=–=sK=NOK=–=mK=SV4P–SVRTK= = = УДК=MM4KMONWRPRKP4RKSTP= = ПРОЕКТИРОВАНИЕ ОПТИЧЕСКИХ ПОКРЫТИЙ С УСТОЙЧИВЫМИ СПЕКТРАЛЬНЫМИ ХАРАКТЕРИСТИКАМИ С ПРИМЕНЕНИЕМ ГЕНЕТИЧЕСКИХ АЛГОРИТМОВ В.Б. Шалин (Санкт-Петербургский государственный университет аэрокосмического приборостроенияF Научный руководитель – к.ф.-м.н.I ст. преподаватель А.Н. Тропин (Санкт-Петербургский государственный университет аэрокосмического приборостроенияF Введение. В процессе разработки интерференционных покрытий обычно решаются две= задачиW= синтеза и выбора технологических аспектов изготовления интерференционных= покрытийK= Задача синтеза заключается в определении конструкции покрытийI= с заданной= точностью обеспечивающего получение требуемых спектральных характеристикK= Технологические аспекты включают выбор совместимых пленкообразующих материаловI= вакуумного оборудования методов контроля толщины пленок во время напыления и контроль= оптических характеристик полученного покрытияK= Разделение на отдельные задачи весьма= условноI= поскольку уже на этапе конструирования покрытия необходимо учитывать= возможности его изготовленияI= т.еK= наличие пленкообразующих материалов с нужными= оптическими свойствамиI= особенности используемого для изготовления покрытия= оборудования и контрольно-измерительных приборовK= Изготовление интерференционных= покрытий с заданными оптическими характеристиками требует наиболее точного= соответствия между расчетными и реализуемыми на практике оптическими толщинами и= показателями преломления слоевI= образующих эти покрытияK= Поэтому основной задачей= является анализ найденных решений с точки зрения их устойчивости по отношению к= различного рода ошибкам=xNI=OzK= = Цель работы заключалась в синтезе оптических покрытий с устойчивыми= спектральными характеристиками с помощью эволюционных стратегий на основе= генетических алгоритмовK= = Базовые положения исследования. Отличительной чертой алгоритмовI= в основе= функционирования которых лежат эволюционные стратегии и генетические алгоритмы= является то обстоятельствоI= что на каждом шаге= EитерацииF= уже используется набор= (популяцияF= альтернативных решенийK= В основе работы генетических алгоритмов лежит= моделирование некоторых механизмов популяционной генетикиW= манипулирование= = OP= = хромосомным набором при формировании генотипа новой особи путем наследования= участков хромосомных наборов родителей= EкроссинговерFI= случайное изменение генотипаI= известное в природе как мутацияK= Кроме этогоI= важным механизмомI= заимствованным у= природыI= является процедура естественного отбораI= направленная на улучшение от= поколения к поколению приспособленности членов популяции путем большей способности к= «выживанию»=особейI=обладающих определенными признакамиK= В основе синтеза покрытий с помощью генетических алгоритмов лежит задача= минимизации функции качества в заданной областиK= В настоящее время используются= различные варианты функции качества= FEXFI= численно характеризующей разность значений= отражения= REXI FEили пропускания= TEXI FF= и эталонного= R(F= Eили= T(FFK= Где= X= –= векторJ столбецI= задающий толщиныI= показатели преломленияK= Вне зависимости от вида функции= качества наилучшее соответствие характеристик синтезированного покрытия требуемым= вовсе не означаетI= что структура будет устойчива к вариациям толщины и показателя= преломления слоевK= = Результаты исследования. Для реализации простого генетического алгоритма=xPz=была= составлена специальная программаI= позволяющая осуществить проектирование покрытийK= Программа позволяла оперировать набором наилучших решенийI= которые оценивались на= устойчивость к ошибкам в слояхK= Далее выбиралось наиболее устойчивое решениеI= и= алгоритм заканчивал свою работуK= В качестве критерия устойчивости в работе принималось= значение функции устойчивости=xOzK= В работе на примере проектирования многослойных диэлектрических покрытий= различного назначения проиллюстрированы возможности эволюционных стратегий поиска и= генетических алгоритмов для решения задач синтеза тонкослойных оптических структур с= устойчивыми спектральными характеристикамиK== = Литература NK= Балышев К.ВKI= Путилин Э.СKI= Старовойтов С.ФK= Исследование воспроизводимости= выходных параметров многослойных диэлектрических систем во время изготовления=LL= Оптический журналI=NVVUK=–=ТK=SRK=–=№=PK=–=СK=PV–4PK= OK= Котликов Е.НKI= Тропин А.НK= Критерий устойчивости спектральных характеристик= многослойных покрытий=LL=Оптический журналI=OMMVK=–=ТK=TSK=–=№=PK=–=СK=SM–S4K= PK= Емельянов В.ВKI= Курейчик В.МKI= Курейчик В.ВK= Теория и практика эволюционного= моделированияK=–=МKW=ФИЗМАТЛИТI=OMMPK=–=4PO=сK= = = УДК=RPRKPO4KOX=RPRKPOT= = ОПТИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ВОДНЫХ РАСТВОРОВ ЭТИЛЕНГЛИКОЛЯ И ПРОПИЛЕНГЛИКОЛЯ И ПРИМЕНЕНИЕ РЕФРАКТОМЕТРИЧЕСКИХ ТЕХНОЛОГИЙ ДЛЯ КОНТРОЛЯ ИХ СОСТАВА= С.Н. ЛапшовI А.Ю. ПатяевI А.С. Шерстобитова Научный руководитель – д.ф.-м.н.I профессор А.Д. Яськов = Промышленная рефрактометрияI=основанная на методе полного внутреннего отражения= (ПВОFI= широко используется в современных аэропортах для определения состава водных= растворов этиленгликоля и пропиленгликоляI= которые применяются для= противообледенительной обработки корпусов самолетов=xNzK=Использование рефрактометров= здесь требует точных данных по показателю преломления= nI= его температурному= коэффициенту= dnLdtI= а также по оптическому поглощению этих растворовK= Поскольку к= настоящему времени доступные данные неполны и противоречивы=xOzI=то для их уточнения в= = O4= = настоящей работе были проведены измерения показателя преломления=nI=его температурного= коэффициента= dnLdt и ультрафиолетового пропускания= T(F= в зависимости от массовой= концентрации раствора=kK= Для измерений использовались лабораторный рефрактометр УРЛJN= вместе с= термостатом= Mit =rOCI= а также ультрафиолетовый спектрофотометрI= аналогичный= xPzK= Измерения показателя преломления проводились на длине волны ZSPP=нм в диапазоне= температур=tZNM–SM°C и концентраций=kZM–NMMBK= Ультрафиолетовое пропускание=T(F=в тех= же растворах измерялось при ZOOM–4MM=нмK= Измеренные концентрационные зависимости nEkF= при= tZOM°C могут быть= интерполированы полиномамиW= -= для этиленгликоляW= ke=Z=OTO4M·n eP=–=NINNVT·NMR·neO=H=NIR4PU·NMR·ne=–=TNPRMISOI= ENF= -= для=NIOJпропиленгликоляW= kp=Z=P4PMV·npP=–=NI4MOP·NMR·npO=H=NIVNVO·NMR·np=–=UTVOMIORK= EOF= Температурные зависимости= nEtF =этих растворов были линейными с погрешностью в= худшем случае nZMIMMNR4= при концентрации= kYRB =и не более nZMIMMMUR= при больших= значениях=kK= Температурный коэффициент=dnLdt зависел линейно от концентрации раствора=k и имел= близкие значения как в этиленгликолеI= так и в= NIOJпропиленгликолеK= Концентрационные= зависимости=dnLdt могут быть представлены полиномомW= dnLdtZ–=MIMNPNR·kO=H=PINMVU·k=H=NMUIPRK= EPF= Спектры ультрафиолетового поглощения прозрачных растворов при различной их= концентрации в кварцевой кювете=Eдлина прохода=MIR=ммF=показаны на рисK=NK== = Рис.=1.=Спектры ультрафиолетового пропускания=T():=1=–=дистиллированной воды;

= O=–=чистого этиленгликоля;

=P=–=чистого пропиленгликоля= В измеренных спектрах выявлялась широкая полоса поглощенияI= которая может быть= сопоставлена с показателем преломления=n в видимой области длин волн ZPUM–TSM=нмK= Для промышленного контроля состава данных растворов был разработан специальный= рефрактометрический датчик=EрисK=OFK= = OR= = = Рис.=O.=Рефрактометрический датчик= Пробные испытания датчика в условиях реального аэропорта показалиI= что настоящий= прибор удовлетворяет требованиям рефрактометрических технологийK= = Литература= NK= Жидкости для антиоблединительной обработки самолетов= LL= Новые химические= технологииK= Аналитический портал химической промышленностиK= –= Режим доступаW= httpWLLwwwKnewchemistryKruL= OK= qsierkezos= kKdKI= Molinou= fKbK= qhermodyn~mic= mroperties= of= t~ter= H= bthylene= dlycol= ~t= OUPKNRI=OVPKNRI=PMPKNRI=~nd=PNPKNR=h=LL=gK=ChemK=bngK=a~t~I=NVVUK=–=sK=4PK=–=mK=VUV–VVPK= 4K= Белов Н.ПKI= Гайдукова О.СKI= Панов И.АKI= Патяев А.ЮKI= Смирнов Ю.ЮKI= Шерстобитова А.СKI= Яськов А.ДK= Лабораторный спектрофотометр для ультрафиолетовой= области спектра=LL=Известия ВУЗовK=ПриборостроениеI=OMNNK=–=ТK=R4K=–=№=RK=–=СK=UN–UTK= == = УДК=RNJT4= = МОДЕЛИРОВАНИЕ ДВУХПОЛОСТНОЙ ИНТЕГРИРУЮЩЕЙ СФЕРЫ С ЭКРАНОМ Ю.Ю. СмирновI А.Н. ХабароваI А.С. Шерстобитова Научный руководитель – д.ф.-м.н.I профессор А.Д. Яськов = Двухполостная интегрирующая сфера широко используется для измерений оптических= характеристик объектов с диффузным отражением и пропусканием светаK= Цель работы= состояла в численном анализе распределения освещенности для двухполостной= интегрирующей сферы с экраномK= Конструкция фотометрической сферы изображена на рисK=NK== = OS= = = Рис.=1.=Конструкция двухполостной интегрирующей сферы= В качестве осветителя использовался светодиодX= коллекторы на основе оптического= волокна служили для передачи отраженного и прошедшего излученияK= ЭкранI= расположенный в полости верхней сферыI= препятствовал прямому попаданию света на= образецK= Интегрирующая сфера имела следующие оптико-геометрические характеристикиW= диаметр обеих полостей=SM=ммI=диаметры входных и выходного портов=–=U=ммI=коэффициент= отражения внутренней поверхности=VTBK=Измерения спектров отражения=R(F=и пропускания= T(F= исследуемых объектов посредством двухполостной интегрирующей сферой= предполагали установку образца между обеими интегрирующими сферамиK= Распределение освещенности внутри двухполостной сферыI= а также на поверхностях= образца и экрана рассчитывалось по матричному методу=xNI=OzK=На внутренней поверхности= сферыI= на поверхностях экрана и образца выделялись кольцевые зоныI= обмен излучением= между элементами двух зон определялся конфигурационными факторамиI= задающими= направление на соответствующие элементы зонK= ПоверхностиI= участвующие в обмене= излучениемI= были разделены на верхнюю и нижнюю поверхности образцаI= верхнюю и= нижнюю части первой сферыI=верхнюю и нижнюю поверхности экранаI=верхнюю и нижнюю= части второй сферыK= Если обмена излучением между зонами не происходилоI= то= соответствующие зонам конфигурационные факторы считались равными нулюK= Результаты= расчетов показаны на рисK=OK== = Рис.=O.=Относительная разность освещенностей:=1=–=верхней части первой сферы;

= = OT= = O=–=нижней части первой сферы;

=P=–=верхней поверхности образца;

=4=–=верхней части второй= сферы;

=5=–=нижней части второй сферы= Наибольшую неравномерность освещенности имела верхняя часть первой сферыK= Освещенность нижней части первой сферыI= поверхности образцаI= а также поверхность= второй сферы оставались практически равномернымиK= На основании приведенных расчетных данныхI =можно сделать выводI =что экран не= вносит неравномерности освещенности образца иI= таким образомI= не приводит к= дополнительной фотометрической погрешностиK= = Литература NK= q~rdy= eKiK= M~trix= method= for= integr~tingJsphere= c~lcul~tions= LL= gK= lptK= pocK=AmK=AI= NVVNK=– =sK=U=–=№=VK=–=РK=N4NN–N4NUK= OK= Cl~re=gK=cK=Comp~rison=of=four=~n~lytic=methods=for=the=c~lcul~tion=of=irr~di~nce=in=integr~ting= spheres=LL=gK=lptK=pocK=AmK=AI=NVVU=–=sK=NR=–=№=NOK=–=РK=PMUS–PMVSK= = = УДК=SUNKTKMSP= = ИССЛЕДОВАНИЕ ТЕРМИЧЕСКОГО ОТЖИГА ВОЛОКОННЫХ БРЭГГОВСКИХ РЕШЕТОК II ТИПА М.Н. БеликинI С.В. ВаржельI А.В. Куликов Научные руководители:



Pages:   || 2 | 3 | 4 | 5 |   ...   | 16 |
 





 
© 2013 www.libed.ru - «Бесплатная библиотека научно-практических конференций»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.