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:     | 1 |   ...   | 13 | 14 || 16 |

«МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКИЙ НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ ИНФОРМАЦИОННЫХ ТЕХНОЛОГИЙ, МЕХАНИКИ ...»

-- [ Страница 15 ] --

Задачей является создание системы автоматизированного управления=EСАУFI= а именно= написание алгоритмовI= с помощью которых будет достигнута оптимальная= производительностьI= исключение конфликтных ситуацийI= что может быть достигнуто= посредством моделирования технологических процессов.= Данную задачу можно решатьI=разбив САУ на два уровня управленияW=первым уровнем= является управление конкретными устройствамиI=а вторым=–=управление всей станцией.= Для проектирования системы автоматизированного управления станцией необходимо= выполнить несколько этаповW= - алгоритмизацияX= - моделированиеX= - проектирование программной системыX= - выявление нештатных ситуаций на станцииX= - проектирование технологического процесса устранения нештатных ситуаций.= На данный момент спроектированы технологические алгоритмыI= на основе которых= производится алгоритмизация работы устройств станции.= Произведено пространственное= моделирование работы станцииI= используя систему= aelmiaI= которое дает возможность= выявить аварийные ситуацииI=столкновения элементов сборочных приспособленийI=роботов.= После проведения моделирования становится возможным приступить к проектированию= управляющих программ устройствI= их синхронизацииI= алгоритмов и программ выхода из= нештатных ситуаций.= Данные разработкиI= возможноI= проверить на реальном оборудовании и провести= унификацию управляющих программ для использования на других станциях сборки= оптических приборов.= = = POS= = УДК=SU.MN= = АВТОМАТИЗИРОВАННАЯ СИСТЕМА УПРАВЛЕНИЯ ЛИНИИ СБОРКИ Д.В. Бучнев Научный руководитель – к.т.н.I доцент Б.С. Падун Автоматизированные системы управления= EАСУF= очень популярны сегодня на любых= производствах.= Использование таких систем позволяет оптимизировать работу предприятия= и сократить риски ошибок и недочетовI= которые могут возникнуть при ведении контроля= производства работниками организации.= Обобщенной целью автоматизации управления= является повышение эффективности использования потенциальных возможностей объекта= управления.= В целях повышения возможностей использования сложной системыI= состоящих из= большого количества аппаратных средствI= требуется создание программного комплексаI= с= помощью которого будет достигнута эффективная работа всей линии в целомW= управление= технологической системойI= организация вычислительного процессаI= анализ нештатных= ситуаций и выход из тупиковых ситуаций.= Для решения этой задачи программное обеспечение= EПОF= следует поделить на= программные системы и модули.= Такое построение ПО повышает адаптивные и= эволюционные свойства ПО.= ПО АСУ линии сборки= EЛСF= микро объектива= EМОF= должно состоять из трех= компонентовW= N. мониторной системыI=которая служит для управления вычислительным процессомX= O. банка данныхI= который обслуживает программные системы и специалистов= даннымиX= P. системы управления и диагностики ТС и АСУ ЛС МОI= которая решает задачи= реализации технологических процессов функционирования ЛСI= сбора и анализа= данных о состоянии процессов управления и оборудования.= АСУ ЛС МО должна быть построена как многоуровневая иерархическая системаI= поделенная на пять уровней.= = = УДК=SU.MNI=RNV.TSR= = АВТОМАТИЗАЦИЯ ВЫБОРА ИЗМЕРИТЕЛЬНОГО ИНСТРУМЕНТА ПРИ ПРОЕКТИРОВАНИИ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ Н.В. Голодный Научный руководитель – д.т.н.I профессор Д.Д. Куликов = Краткое вступлениеI постановка проблемы. Развитие технических средств приводит= к усложнению процесса проектированияI=требует от инженеров и конструкторов решения все= более сложных задачI= а соответственноI= и больших временных затрат.= Требуется создавать= все более сложныеI= более точные изделияI= изделияI= обладающие большей надежностьюI= долговечностью и другими свойствами в кратчайшие сроки.= Решить эти задачи позволяет комплексная автоматизация технической и= технологической подготовки производства.= В Санкт-Петербургском национальном исследовательском университете= информационных технологийI=механики и оптики на кафедре Технологии приборостроения= ведутся разработки различных проектовI= способствующих автоматизации производства.= Продолжает совершенствоваться и развиваться технологическая интегрированная среда= E…ТИС»F.=…ТИС»=–=это комплекс программных средств для создания банков данных и знаний= = POT= = технологического назначения и решения задач технологической подготовки производства в= машино-= и приборостроении.= В рамках развития этой системы разрабатывается модуль= выбора специального измерительного инструмента.= Решение этой задачи представляет= практическую ценностьI= так как автоматический выбор инструмента сокращает время= проектирования технологического процесса.=А при выборе инструментаI=как для обработкиI= так и для измеренияI=предпочтительнее выбирать специальныйI=поскольку его использование= повышает производительность процесса по сравнению с универсальным.= = Цель работы. Исследование возможности выбора специализированного= измерительного инструмента на основании информации извлекаемой из параметрической= модели детали= EПМДF= с применением разрабатываемой системы табличного процессора= (ТИС-ТАПF.= Внесение уточнений в структуру ПМД в соответствии с потребностями= информационной полноты со стороны проектируемой системы.= = Базовые положения исследования. Рассмотрим методику назначения измерительных= средств.= Под термином=…средства измерения или измерительные средства»=будем понимать= средства измерения= EСИF= линейныхI= угловых и других размеровI= включая механическиеI= оптические и электронные приборы и системыI= а также универсальныйI= стандартный и= специальный измерительный инструмент.= Технологические= EоперационныеF= размеры= проставляются в операционном эскизе и= EилиF= при записи содержания перехода в= технологической карте.= В отличие от режущего инструмента наиболее важной информациейI=необходимой для= выбора средств измеренияI=являются характеристики измеряемого операционного размера.=В= качестве главных характеристик выбраныW= классI= подкласс и вид размераI= выраженные как= четырехзначный код размера.= Первый этап назначения средств измерения.= Исходя из общей методики поиска= технологического оснащенияI= на первом этапе выполняется выбор вида средств измерения.= Принятие решения осуществляется на основе соответствияW= ГиIN==Y=dиINI=sNI=RN=[I= где= dиIN= –= график соответствияI= dиIN= == {Y= vNIi= I= rNIj= [}X= sN= –= множество входных элементовI= sN={vNIi}=I=i=NI=nNX=RN=–=множество решенийI=RN==={rNIj}I=j=NI=mN.= Принятие решения интерпретируется как получение образа входного множества= {vN}= относительно соответствия ГиINW= jRN===ГиINE{vN}F.= Множество=jRN может содержать несколько решенийW=jRN==={rNIК}.=Из этого множества= выбирают вид средства измерения с наибольшим приоритетомW= jRN=®=rNI=pI=при=maxEsvNI=pF.= Таким образомI=на первом этапе находятся код и наименование вида СИI=а также адрес= набора данных с типоразмерами СИ.= Второй этап назначения средств измерения.= На первом этапе определен адрес= anvp= набора данныхI=в котором необходимо найти нужный=EэкземплярF=типоразмер инструмента.== Если найдено несколько типоразмеров=Enk=[MFI=то выбирается типоразмер с наибольшим= приоритетомW= jRO=®=rOI=kI=при=maxEstOI=kF.= Третий этап назначения средств измерения. =На третьем этапе выбранный инструмент= надо проверить на возможность использования в конкретных условиях.= Иначе говоряI= необходимо проверить найденное СИ по тем параметрамI= которые не участвовали при= поиске типоразмера.= = POU= = Промежуточные результаты. Разработаны способы кодирования размера в= соответствии с формой измеряемой поверхности и типом размера.= Определены этапы= назначения средств измерения.= = Основной результат. Модуль назначения специального измерительного инструмента= на основании информацииI= извлеченной из параметрической модели.= Разрабатываемая= система представляет собой компонент многоагентной распределенной средыI=использующей= для своего функционирования всемирную сеть интернет.= = = УДК=SON.UPP= = РАСЧЕТ КОНТАКТНЫХ НАПРЯЖЕНИЙ ЗУБЧАТЫХ КОЛЕС С НЕСИММЕТРИЧНЫМ ПРОФИЛЕМ ЗУБА Д.А. Коваль Научный руководитель – д.т.н.I профессор Б.П. Тимофеев = Краткое вступлениеI постановка проблемы. В настоящее время эвольвентное= зубчатое зацепление находит повсеместное применение.= Разделим зубчатые передачи на= реверсивные и нереверсивныеI= и выделим в первой категории частьI= в которой крутящий= момент в основном направлении гораздо более продолжителен по времениI=чем в обратном.= Для таких передач целесообразно использовать зубчатые колеса с несимметричным= профилем зубаI= что позволяет повысить несущую способность зубчатых передач по= контактной и изгибной прочности в основном=EрабочемF=направлении вращения.= = Цель работы. Для обоснования повышенных показателей прочности зубчатых колес с= несимметричным профилем зубаI= в сравнении с зубчатыми колесами с симметричным= профилемI=необходимо выполнить моделирование зубчатых колес в программе трехмерного= твердотельного моделированияI= иI= с помощью подключаемых аналитических пакетовI= рассчитать изгибные и контактные напряжения колес с разнообразными параметрами= зубчатого колеса для дальнейшего их сравнения.= = Базовые положения исследования. Метод конечных элементов в последние= десятилетия получил очень широкое распространение и стал одним из основных методов= расчета конструкций.=Это обусловлено универсальностью подходаI=лежащего в основе МКЭI= заключающегося в представлении геометрии любого деформируемого тела в виде= совокупности элементов простейших форм.= Метод широко используется для решения= задач механики деформируемого твердого телаI= теплообменаI= гидродинамики и= электродинамики.

= На основе метода конечных элементов построено множество систем= анализаI=которые используются в различных системах автоматизированного проектирования.= = Промежуточные результаты. Проанализированы различные пакеты для трехмерного= моделирования эвольвентных зубчатых колесI= в том числе с несимметричным профилем= зуба.= В работе использовалась программа= dearsmole= OMNNI= обладающая возможностью= автоматического моделирования зубчатого колеса в среде= Autodesk= fnventor= OMNN.= Рассмотрены различные варианты программных пакетовI= позволяющие создать модель= зубчатого зацепления для дальнейшего расчета изгибных и контактных напряжений с= помощью метода конечных элементов.= = Основной результат. В результате работы было доказаноI =что эвольвентные зубчатые= колеса с несимметричным профилем зуба обладают повышенными прочностными= характеристиками по сравнению с зубчатыми колесами с симметричным профилем.= = = POV= = УДК=SOV.P.MOT.TR= = ЗАДАЧИ УПРАВЛЕНИЯ ШЕСТИНОГИМИ РОБОТАМИ-ПАУКАМИ А.И. КрутиковI А.С. Родькин Научный руководитель – д.т.н.I профессор В.М. Мусалимов Краткое вступлениеI постановка проблемы. На практикеI= потребность в шагающих= аппаратах возникает в связи с необходимостью использования роботов для передвижения по= местности с большим количеством препятствий или неровностейI= а так жеI= где от него= требуется умение взбираться и спускаться по ступенькам обычной лестницы.= Шагающий= способ представляет основной интерес для движения по заранее неподготовленной= местности с препятствиями.= Традиционные колесные и гусеничные транспортные машины= оставляют за собой непрерывную колеюI=тратя на это значительно большую энергиюI=чем в= случае передвижения шагамиI= когда взаимодействие с грунтом происходит только в местах= упора стопы.= Помимо этого шагающий способ передвижения обладает и большей= проходимостью на пересеченной местности вплоть до возможности передвигаться= прыжкамиI= преодолевать препятствия и т.п.= При шагающем способе меньше разрушается= грунтI =чтоI =напримерI =важно в тундре. =При движении по достаточно гладким и= подготовленным поверхностям этот способ уступает колесному в экономичностиI= скорости= передвижения и простоте управления.= = В задачу системы управления шагающего робота входят:

- выбор управляющего шассиX= - написание алгоритма вставания робота с любого положенияX= - написание алгоритма походки движения робота.= Обзор существующих точек зрения на проблему. Существует три основных подхода= в изучении походок.= N. Геометрия прямолинейных походокI=их классификация и анализ равновесия при их= применении.= O. Увеличение масштабов проблемы до изучения движения по сложной криволинейной= траектории или сложному рельефу.= Реальная шагающая система должна быть= способна определитьI= куда лучше всего поставить конечность в определенных= условиях.= P. ДинамическийW= при низких скоростях движение можно оценивать при помощи= статических расчетовI=но для сохранения равновесия на высоких скоростях и оценки= потребляемой мощности требуется учитывать динамическое взаимодействие между= телом и составляющими конечностейI =которые постоянно то ускоряютсяI =то= тормозятся.= Предполагаемые исследования:

- сравнение шасси для оценки параметров такие какW= обеспечение равновесияI= вариативность движенияI=простота схемы управленияI=простота конструкцииX= - использование программы=Arduino= для написания программ на языке=CI= алгоритмы= вставания с любого положения и походки движения робота.= Основной результат. Шестиногие шагающие роботыI= по-видимомуI= являются самой= многочисленной из всех когда-либо и где-либо разработанных категорий механизмовI= способных перемещаться с помощью искусственных ног.= Популярность этих роботов в= значительной степени обусловлена темI= что проблемы обеспечения статической= устойчивости движущихся шестиногих аппаратов решаются относительно просто по= сравнению с другими конструкциями.= = = PPM= = УДК=SU.MN= = МЕТОДИКА ОПРЕДЕЛЕНИЯ ЭФФЕКТИВНОСТИ ТЕХНОЛОГИИ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ДЕТАЛЕЙ НА РАЗЛИЧНОМ ОБОРУДОВАНИИ А.В. ЛюбивыйI Р.М. Исаев Научный руководитель – к.т.н.I доцент Б.С. Падун = В работе рассмотрена методика определения эффективности изготовления деталей= различной степени сложности и проведен сравнительный анализ технологий изготовления= этих деталей.== Сравнительный анализ изготовления деталей проводится по интегрированной группе= показателейI=которые позволяют оценить отдельные свойства обработки заготовки и свойства= процесса проектирования технологии и управляющих программW= N. концентрация операции.=Для оценки концентрации введен показатель=k===NLmI=где= m= –= число технологических операцийI= выполняемых при изготовлении детали.= Коэффициент=h лежит в пределахW= k EMI Nz X= O. необходимость применения технологической оснасткиX= P. штучно-калькуляционное времяI=позволяющее оценить себестоимость обработкиX= 4. себестоимость изготовления деталейX= R. время проектирования технологии обработки иI= если необходимоI= то включается= время проектирования управляющих программ.= В качестве примера приводится изготовление двух деталей различной степени= сложности и с различным количеством технологических операций на обрабатывающем= центре= tfiibjfk= –= jAClabi= RMUjT= и традиционном оборудовании.= Рассматриваемые= детали по показателям точности можно изготовить на традиционном оборудовании.= = УДК=SUN.R.MNR= УПРАВЛЕНИЕ МНОГОЗВЕННЫМ МАНИПУЛЯТОРОМ С.В. КривошеевI Д.Р. Орманов Научный руководитель – к.т.н.I доцент С.С. Резников Вступление. Актуальность темы. В настоящее время повышенный интерес в мире и в= России в частности уделяется замене человеческого трудаI= физического и умственногоI= роботизированным.= Одним из приоритетных путей достижения этих целей является= подражание природным объектамI=системам и структурам.= Данная работа является составной частью проекта по созданию электромеханической= рукиI =которая могла бы выполнять основные движенияI =свойственные человеческой руке. = Создание электромеханического протеза ампутированной человеческой конечности является= конечной целью данного проекта.= Во многих странахI= в крупных технических ВУЗах решаются аналогичные задачиI= т.е.= создаются модели рукI=выполняющие самые разнообразные действия=EjfTI=The=rniversit=of= pouthampton…F.= Помимо этого подобными разработками занимаются частные фирмыI= например=cbpTlI=Touch=Bionics=EpcotlandFI=Techno= Concept= EcranceFI= что лишь подтверждает= актуальность и важность этой темы.=Данный вопрос решается специалистами во всем миреI= практически одинаково.= Все имитируют системуI= реализованную природойI= однако степень= точности по отношению к=…оригинальной»=модели у всех отличается в силу решаемых задач.== = Цель работы - Создание упрощенной конструкции трехпалого манипулятора с возможностью= наиболее простого изготовления экспериментального образца.= = PPN= = - Решение обратной задачи кинематики о нахождении мгновенных значений= обобщенных координат манипулятора при заданном положении схвата.= - Моделирование принципов управления манипулятором в=jatlab.= = Существующие точки зрения и некоторые собственные мысли. Функцию мышц в= подобных разработках могут выполнять разнообразные приводы и микро-двигателиW= электрическиеI= пневматические приводы= EcbpTlI= phadowFI= гидравлические приводы.= Мы= остановились на сервоприводахI=как на наиболее доступном и простом для нас решении.=Для= достижения необходимой скорости и максимального приближения к быстродействию= человеческой руки мы хотим использовать сервомашинки=dtp=mark=emu=pervo=Eс поворотом= на=SM=градусов за=MIMR–MIMT=сек и моментом=P–PIS=кгFI=либо=Turnig=TdVe=Eс поворотом на=SM= градусов за=MIN=сек и моментом=NIV=кгF.= К этому времени нами была создана конструкция кисти манипулятора с одиннадцатью= степенями подвижности.= Она позволит осуществить отладку системы управленияI= выявить= возможные трудности при конструировании полноценной модели человеческой руки.= Корпусные элементы решено изготовить из листового упрочненного алюминиевого сплава= толщиной= N–NIRмм. =Оси будут сделаны из сталиI =а ненагруженные элементы= – =из пластика= или силиконаI=какI=напримерI=кончики пальцев.= Функцию сухожилий во всех рассмотренных нами случаях выполняют стальные= тросики.=К каждому сервоприводу будет подведено по два гибких тросаI=с помощью которых= будут осуществлять повороты в двух направлениях каждой отдельно взятой фаланги.= = Предполагаемые исследования - Выбор материалов и оборудования с наиболее подходящими параметрамиI= анализ= геометрии и конструкции манипулятора.= - Решение обратной задачи кинематики для многозвенного манипуляционного= механизма методом оптимизации параметров обобщенных координат.= - Моделирование объекта в=jatlab=с целью отладки системы управления.= = Вывод. Конечным итогом составного проекта является разработка протезаI=способного= заменить ампутированную конечность.= Подобные разработки имеются в мире.= Однако из= рассмотренных моделей полностью удовлетворить нас не смог ни один.= В силу нескольких= объективных причинW= - процесс управления движением происходит за счет определенных командI= точнее= нервных импульсовI= которые человек подает на остаток мотонейронаI= который= располагается на руке.=Происходит снятиеI=анализ и сравнение полученного сигнала= с записанными сигналамиI= обозначающими определенное действиеI= например= сгибание и разгибание кисти в кулак.=Мы же хотим реализовать движение на прямых= указаниях от мозгаI =получаемых с оставшихся нервных окончаний. =При этом по= возможности без хирургического вмешательстваI=т.е.=без вскрытия и присоединения= к мотонейронам каких-либо электродов или без проникновения в череп человека.== Есть два возможных вариантаW= N. некий опоясывающий бандаж на культюI= который будет иметь в своем теле= электродыI=которые через кожуI=буду снимать показания с мотонейроновX= O. или установка над зоной мозга отвечающей за движения рук считывающего= устройстваI= высокочувствительногоI= способного уловить изменения магнитного= поля и интерпретирующего его в определенный сигналI= который уже в свою= очередь подается на руку.= - ни один протез не дает возможности человеку вновь ощущатьI= т.е.= нет обратной= связи между рукой и нервной системой.= Реализация данной связи это самый= сложный и в тоже время самый интересный этап работы.= = = PPO= = УДК=SOM.NTU.SO= = АНАЛИТИЧЕСКИЕ МЕТОДЫ ДИНАМИКИ ФРИКЦИОННОГО ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ И.А. Уткин Научный руководитель – д.

т.н. профессор В.М. Мусалимов При решении научныхI= инженерных и производственных задач возникает= необходимость в получении объективной количественной и качественной информации о= состоянии сопряжения поверхностей.= На протяжении нескольких лет на кафедре= Мехатроники ведется исследование основных трибологических параметров и систем на= трибологическом комплексе= …ТРИБАЛ-O»I= основанном на базе мехатронной системы.= «ТРИБАЛ-O»=представляет собой установку для исследования передачи действия в трении.= Целью работы является представление новых аналитических методов к исследованию= фрикционного взаимодействия трущихся поверхностей.=Исследуется подход к установлению= корреляции= …эволюция динамической системы= –= эволюция качества трущихся= поверхностей».= Установление данных зависимостей является базой автоматизации контроля= качества поверхностей в процессах трения.= Экспериментальную базу составляет оригинальная установка ТРИБАЛ-OI=позволяющая= использовать динамику привода в качестве входного сигнала системыI= а в качестве= выходного сигнала использовать динамику фрикционно переданного действия контрпары.=В= установке приводом реализовано возвратно поступательное движение платформыI= на= которой закреплена одна контпараI= которая находится в контакте с другой контрпарой.= Последняя закреплена на смежной платформеI= оснащенной датчиком перемещений.= Нормальное нагружение трибопар осуществлено таким образомI= чтобы платформа с= приводом за счет трения передавала действие на смежную платформу.= При исследовании данных используются методы вейвлет-фрактального анализа.= Микрогеометрия поверхности представляет собой геометрический объектI= относящийся к= классу фракталов.= В основе оценок шероховатости поверхности лежат подходы к= вычислению стохастических характеристик фрактальных геометрических объектовI= которые= интерпретируются как сигналы в нелинейных системах.= Конечным продуктом анализа= профилограмм является векторI=компонентами которого являютсяW=Ra=–=мера шероховатостиX= h=–=параметр действияX=H=–=показатель Херста.= При обработке полученных профилограм контрпарI= были применены методы вейвлет фрактального анализа с использованием пакета= jatlab.= Для обработки использовался= многоуровневый вейвлет-анализI= при помощи которого было произведено разложение= сигнала на уровни.= Для каждой компоненты сигнала был проведен спектральный анализ и= получены графики спектральной плотности энергии и накопления энергии= –= кумулятыI= предельные значения которых названо параметрами действия.= Для оценки фрактальности= компонент=Eвейвлет-коэффициентовF=использовался показатель Херста.= В результате анализа данных получены графики эволюции параметров шероховатости= oaI= предельных значений кумулят и коэффициентов Херста частотных компонент сигналов= профилограмм.= = = = PPP= = УДК=ST.MOI=SON.PT= = ОСОБЕННОСТИ СОЗДАНИЯ ЗАЩИЩЕННЫХ ЭЛЕКТРОННЫХ БЛОКОВ ПРИБОРОВ Ю.В. Федосов Научный руководитель – к.т.н.I доцент С.Ф. Соболев = Введение. Работа описывает конструкцию и способ изготовления защищенного= электронного блока.=Рассмотрены основные предпосылки к созданию защищенных блоков и= основные схемы защиты от физических факторовI= использующиеся в настоящее время.= Особое внимание уделено практической реализации конструкции блока.= = Постановка задачи. С возрастанием степени интеграции микропроцессорной техники= получают широкое распространение различного рода блокиI= обладающие повышенной= степенью защищенности от физических воздействий.=НапримерI=установленный на спутнике= передатчик должен быть защищен не только от значительных перегрузокI=возникающих при= старте ракеты-носителяI= но и от воздействия различного рода излученийI= которым он= подвергаетсяI=находясь в открытом космосе.= Сферы применения такой защищенной техники известны.= Это и оборонная= промышленностьI= и космосI= и авиацияI= и прикладные исследования.= Стоит отметитьI= что= выставляемые перед техникой подобного рода задачи постоянно усложняются.= Это создает= ряд технологических и конструктивных трудностейI=которые подлежат решениюI=зачастуюI=в= сжатые сроки.= = Цель работы. Предложение способа создания защищенного электронного блока.= Практические результаты. В работе предложена конструкция прибораI= представляющая собой элементы электрической схемы= ENFI= размещенные на несущем= основании= Eметаллической пластинеF= EOF.= На металлическую пластину нанесен слой= изоляционного материала= EPFI= на котором выполнены печатные проводники и контактные= площадкиI= а на них посредством поверхностного монтажа установлены радиоэлементы и= токоведущие разъемы.= ОтметимI= что разъемы установлены такI= чтобы обеспечить доступ к= ним с внешней стороны блока. =Вся поверхность с печатными проводниками и элементами= электрической схемы заливается изоляционным составомI=после чего сборка сушится.=Далее= поверх застывшего состава накладывается вторая металлическая пластина= E4FI= аналогичная= первой.= Между пластинами по углам установлены крепежные втулки= ERFI= а с торцов= –= металлические швеллеры=ESF=с соответствующими отверстиями для токоведущих разъемов.=В= конце сборки крепежные втулки развальцовываютI= жестко скрепляя обе пластины и= металлические швеллеры между собой.= Предоставленная конструкция полностью удовлетворяет требованиям по защите= сборки.= ОтметимI= что применение швеллеров и втулок с предварительной заливкой= компаундом повышает прочность ПП до уровняI= сравнимого с прочностью цельного куска= металла с аналогичными габаритами и крепежной схемой.= = = = PP4= = УДК=SR.MNN.RSWMM4.VOWSTU.R.MO= = ПОДГОТОВКА ПРОИЗВОДСТВА ИЗДЕЛИЙ ИЗ НОВЫХ КОМПОЗИЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ НА ОСНОВЕ КОМПЛЕКСНОГО ПРИМЕНЕНИЯ СОВРЕМЕННЫХ СИСТЕМ ИНЖЕНЕРНОГО АНАЛИЗА А.С. Восоркин Научный руководитель – к.т.н.I доцент Е.И. Яблочников = Краткое вступлениеI постановка проблемы. Роль полимерных композиционные= материалы в различных отраслях промышленности продолжает возрастать.= Это= обуславливается экономической и экологической эффективностью применения более легких= материаловI=не уступающих в других показателях традиционным материалам.= Полимерные композиционные материалы=EПКМF=–=это многокомпонентные материалыI= состоящие из полимерной основыI= которая называется матрицейI= армированной= наполнителями из волоконI= нитевидных кристалловI= тонкодисперсионных частиц и др.= Именно сочетание разнородных веществ приводит к созданию нового материалаI= свойства= которого количественно и качественно отличаются от свойств каждого из его составляющих.= Путем подбора состава и свойств наполнителя и матрицыI=их соотношенияI=ориентации= наполнителя можно получить изделие с требуемым сочетанием эксплуатационных и= технологических свойств.=В последние годы наблюдается тенденция постепенного ухода от= эмпирических подходов в подготовке производства изделий из ПКМ к активному= применению средств инженерного анализа и компьютерного моделирования.= На сегодня на рынке представлено достаточно большое количество систем инженерного= анализа и компьютерного моделированияI= решающих задачи различных направлений= подготовки производства.= = Цель работы= –= разработка методики комплексного применения систем инженерного= анализа при подготовке производства изделий из новых полимерных композиционных= материалов.= = Базовые положения исследования. На конечные характеристики изделия из ПКМ= оказывает влияние несколько основных факторов.= - Материал.=Непосредственно задает характеристики будущего изделия.= - Технология производства= Eтехнологические режимы и оснасткаF.= Свойства изделий= из полимерных материалов находятся в зависимости от параметров= технологического процесса материалаI= определяющего качество изделияI= его= геометрическую точностьI=остаточные напряжения после изготовленияI=целостность= наполнителя ПКМ и т.д.= Существенное влияние на формирование внутренней= структуры ПКМ оказывает оснастка.= - Конструкция.= В случае ПКМ конструкция должна не только обеспечивать= удовлетворение заданных требований к изделиюI= но и обеспечивать его= технологичность.= Эти три группы факторов оказывают взаимное влияние друг на друга.= Системы инженерного анализа= ECAb-системы= –= computer-aided= engineeringF= –= программные системыI= предназначенные для инженерных расчетовI= анализа и= моделирования физических процессов.= Существует несколько основных групп систем инженерного анализа и компьютерного= моделированияI=применимых в подготовке производства изделий из ПКМW= - системы моделирования технологии изготовления изделий из ПКМ= Eсистемы= инженерного анализа и оптимизации технологических процессов изготовления= изделийFX= = PPR= = - системы моделирования многокомпонентных материалов и структур= Eсистемы= проектирования новых полимерных композиционных материаловFX= - системы моделирования поведения изделия в реальных условиях эксплуатации= (системы структурного анализа и оптимизации конструкцииF.= Применение трех основных групп систем инженерного анализа позволяет решать= основные задачи подготовки производства изделий из ПКМ.= = Промежуточные результаты N. Был подобран комплекс систем инженерного анализаI= позволяющих решать= основные задачи подготовки производства изделий из ПКМ и разработаны методики= их примененияW= - системы структурного анализа=–=pamcefI=jpC.kastranX= - система моделирования технологического процесса=–=joldexPaX= - система проектирования материала=–=aigimat.= O. Выявлены требования к информационному обеспечениюI= необходимому для= комплексного использования систем инженерного анализаW== - перечень данныхI= обеспечивающих целостность математических моделейI= используемых в системах инженерного анализаX= - структура базы данныхI= на основе которой может быть обеспечена интеграция= всех систем в единую платформу.= P. Проведены экспериментальные работы по применению систем=joldexPa=и=aigimat.= 4. Выявлены проблемы интеграции различных системI=связанные сW= - различием форматов данных используемых системами на входе и выходеX= - доступными для использования интерфейсами между системами.= R. Выявлены требования к профессиональной подготовке специалистовI= решающих= задачи подготовки производства с применением систем инженерного анализа.= Основной результатI практические результаты. В результате работы была= разработана методика комплексного применения систем инженерного анализа и= компьютерного моделирования при подготовке производства изделий из полимерных= композиционных материалов.=В целях отработки методики она была применена для решения= задачи подготовки производства нескольких изделий.= = PPS= = НАНОМАТЕРИАЛЫ, НАНОСТРУКТУРЫ, НАНОТЕХНОЛОГИИ = УДК=SONKPNRKRVO= = ИССЛЕДОВАНИЕ ГАЗОЧУВСТВИТЕЛЬНЫХ НАНОМАТЕРИАЛОВ НА ОСНОВЕ МЕТАЛЛООКСИДОВI СИНТЕЗИРОВАННЫХ ИЗ ПАРОВОЙ ФАЗЫ М.

Г. АньчковI Д.М. ВоробьевI И.Е. Грачева (Санкт-Петербургский государственный электротехнический университетI=ЛЭТИF= Научный руководитель – д.ф.-м.н.I профессор В.А. Мошников (Санкт-Петербургский государственный электротехнический университетI=ЛЭТИF= = В последние годы проблема экологического мониторинга становится особенно остройI= поэтому мультисенсорные газочувствительные системы представляют одно из= перспективных инновационных направлений в области использования нанотехнологийK= Большой интерес представляет разработка миниатюрныхI= надежныхI= дешевых= газочувствительных сенсоров и мультисенсорных систем типа= «электронный нос»= нового= поколения на основе нанокомпозиционных полупроводниковых металлооксидных= нанокомпозитовI=предназначенных для обнаружения и идентификации сверхмалых количеств= взрывчатыхI=наркотических и опасных веществK= Определяющим фактором при синтезе газочувствительных сенсорных материалов= является развитость поверхностиI= достигаемая путем создания наноструктурI= имеющих= высокую кристалличность и большую площадь поверхностиK=На современном этапе развития= науки среди технологических методов создания таких наноструктурированных материалов= можно выделить метод химического парофазного осаждения= EСsaFK= При варьировании= термодинамических и кинетических режимов= Csa= метода были синтезированы= полупроводниковые наноструктуры на основе металлооксидов с использованием специально= созданной лабораторной установкиK= Измерения газочувствительности полученных наноматериалов проводили в несколько= этаповW= нагрев сенсорного пленочной структуры в фиксированном потоке атмосферного= воздуха до требуемой температурыI= измерение сопротивления активного слоя при данной= температуре и подача импульса исследуемого вещества до момента стабилизации= сопротивления активного слоя в парах этого веществаK= Свойства металлоксидных полупроводниковых сенсорных наноструктур определяются= потенциальными барьерамиI= которые возникают на межзеренных границах и влияют на= газочувствительность и селективностьK= Среди экспериментальных методов исследования= электрических свойств металлооксидных полупроводниковых нанокомпозитов выделяется= спектроскопия полной проводимости= Eспектроскопия адмиттанса= EпроводимостиF= или= импеданса= EсопротивленияFFI= которая представляет собой средство изучения электрических= свойств поверхностей раздела и основана на изучении электрического воздействия с= переменной частотойK= В работе было разработано программное обеспечение для= измерительной установкиI= в которой осуществляется анализ импедансного отклика в= условиях изменения газовой среды и температуры детектирования газов-реагентовK= Анализ экспериментальных результатов и теоретических модельных представлений с= помощью специально созданного программного продукта позволил сделать вывод о томI=что= в условиях изменения газовой среды можно управлять адмиттансным откликом путем= наложения на нанокомпозиционные материалы на основе металлооксидов возмущающего= воздействия с переменной частотой в диапазоне температур от=PMM=до=QMMСI=что раскрывает= новые перспективы для увеличения чувствительности и селективности мультисенсорных= систем типа= «электронный нос»I= в которых низкая селективность полупроводниковых= = PPT= = наноструктурI= являющаяся основным недостатком приборов газового контроляI= превращается в неоспоримое достоинствоK= Работа проводилась в рамках реализации ФЦП= «Научные и научно-педагогические= кадры инновационной России»= на= OMMV–OMNP= годы при выполнении государственного= контракта ПNOQV=от=MTKMSKOMNMK= = = УДК=SONKPNRKRVOKQ= = ПОЛУЧЕНИЕ И ИССЛЕДОВАНИЕ НАНОСТРУКТУРИРОВАННЫХ ОКСИДОВ МЕТАЛЛОВ ДЛЯ ГАЗОВЫХ СЕНСОРОВ А.А. БобковI К.В. ВоронцоваI С.С. Карпова (Санкт-Петербургский государственный электротехнический университетI=ЛЭТИF= Научный руководитель – д.ф.-м.н.I профессор В.А. Мошников (Санкт-Петербургский государственный электротехнический университетI=ЛЭТИF= = В настоящее время большой интерес представляет развитие способов получения= чувствительных элементов газовых сенсоров на основе наночастиц различных= металлооксидов= xNI= OzK= СенсорыI= содержащие два и более оксидных компонентаI= в ряде= случаев обладают большей газочувствительностьюI= чем отдельные их составляющиеI= что= связано с кооперативным синергетическим эффектомI= возникающим при особом подборе= компонентов композитного материалаK= Целью работы являлось получениеI= исследование и сравнительный анализ= чувствительности=wnceOlQI=wnl=и=ceOlP к парам этанола и ацетонаK= Нанопорошки=wnlI=ceOlP и=wnceOlQ были получены методом химического соосаждения= из водных растворов солей металловK= Данный метод является наиболее простым и= эффективным для получения многокомпонентных оксидовK=В раствор добавляли=keQle=для= осаждения гидроксидов при строгом контроле рН раствора и скорости его перемешиванияK= Полученные осадки были промытыI=высушеныI=затем однокомпонентные оксиды отожжены= при= PRM°СI= а феррит= –= при= RMM°СK= По данным электронной микроскопии установленоI= что= размер наночастиц оксида цинка варьировался от=Rдо=OMM=нмI=оксида железа составлял=NM=нмI= цинкового феррита=–=OM–PM=нмK= Рентгеновская дифрактометрия показала формирование кристаллических фаз= wnl= и= ceOlP в однокомпонентных системахK= ОбнаруженоI= что образец феррита представляет собой= wnceOlQ со структурой шпинели и содержит небольшие включения=wnl=и=ceOlPK= Для исследования газочувствительных свойств порошки оксидов были спрессованы в= таблеткиK= Измерения газочувствительности были проведены при воздействии на образцыI= нагретые до= PMM°СI= паров ацетона и этанола= xPzK= УстановленоI= что существенно большие= значения чувствительности к обоим газам имеет цинковый ферритK=Его чувствительность к= этанолу почти в=S=раз превышает чувствительность оксида цинка и в=OR=раз=–=оксида железаI= а чувствительность к ацетону увеличивается в= NORM= раз по сравнению с оксидом цинка и= приблизительно в=TM=раз по сравнению с оксидом железаK= Принцип детектирования газов химическими сенсорами основан на изменении= электрического сопротивления чувствительного элемента под воздействием= восстанавливающего газа= xQzK= Механизм газочувствительности оксидов металлов на= молекулярном уровне гораздо сложнееK= В общем случае процесс детектирования= восстанавливающего газа заключается в адсорбции молекул газа на поверхность оксида и= последующем их окисленииK= Адсорбция молекулы газа на катион металла относится к= кислотно-основным реакциямK=В этом случае катион металла выступает в роли кислотыI=а газ= – =в качестве основанияK =В теории Льюиса кислота и основание взаимодействуют друг с= другом с образованием донорно-акцепторной= EкоординационнойF= связиK= Способность атома= = PPU= = притягивать электронную пару характеризуется его электроотрицательностьюI= поэтому в= реакции адсорбции газа на поверхности эффективнее участвуют атомы металловI= обладающие большей электроотрицательностьюK= Полное окисление промежуточных= продуктов возможно на поверхности оксидаI= который характеризуется малой величиной= энергии связи металла с кислородомK= Предполагается следующая модель процесса взаимодействия молекул газа с ферритомK= Молекула ацетона/этанола адсорбируется с образованием координационной связи на катионе= железаI= где происходит ее частичное окислениеI= после чего связь ослабевает или= разрываетсяI= и частично окисленная молекула мигрирует на катион цинкаI= где полностью= окисляется с образованием углекислого газа и водыK= Таким образомI= при детектировании паров ацетона и этанола в работе обнаружено= значительное увеличение газочувствительности на слоях феррита по сравнению с базовыми= оксидамиK= Большие значения газочувствительности= wnceOlQ по сравнению с= wnl =и= ceOlP= объясняется наличием близь расположенных центров двух типов=EwnOH и= cePHFI=обладающих= разными окислительно-восстановительными и кислотно-основными свойствамиI= которые= принимают кооперативное участие в процессах адсорбции и окисления молекул газаK= Работа проводилась при поддержке ФЦП= «Научные и научно-педагогические кадры= инновационной России»I= OMMV–OMNP= г.гK= EГК № ПNOQVFI= стипендии Президента РФ для= обучения за рубежом в=OMNM–OMNN=учебном году и проекта по программе=«УМНИК»K= = Литература NK dr~hev~=fKbKI=joshnikov=sKAKI=j~r~ev~=bKsK=et=~lK=gK=konJCrystK=polids=PRUI=QPP–QPV=EOMNOFK= OK dr~hev~= fKbKI= joshnikov= sKAKI= h~rov~= pKpKI= j~r~ev~= bKsK= LL= gK= mhysKW= ConfK= peries= O9NI= MNOMNT=EOMNNFK= PK Грачева И.ЕKI=Максимов А.ИKI=Мошников В.АKI=Плех М.ЕK=ПТЭ=PI=NQP–NQS=EOMMUFK== QK joshnikov= sKAKI= dr~hev~= fKbKI= huznezov= sKsK= et= ~lK= gK= konJCrystK= polids= PRSI= OMOM–OMOR= EOMNMFK== = = УДК=RPVKO= = ИССЛЕДОВАНИЕ ДЛИННОПЕРИОДНЫХ ВОЛОКОННЫХ РЕШЕТОК С НАНОЧАСТИЦАМИ СЕРЕБРА В.И. Егоров Научный руководитель – д.ф.-м.н.I ст.н.с. А.И. Сидоров = Одним из приоритетных направлений в волоконной оптике является разработка= волоконных датчиков и сенсоровI= которые в настоящее время широко внедряются в= промышленностьI= транспортI= медицину и экологический мониторингK= Сегодня велика= потребность в функциональных волокнах и волноводахI= которые не просто передают= оптический сигналI= а позволяют произвести с этим сигналом определенные операцииK= Перспективными материалами для создания таких волокон являются стеклаI= содержащие= нанокристаллическую фазу в виде полупроводниковых или металлических наночастицK= В= стеклах с металлическими наночастицами проявляется плазмонный резонанс наночастицI= приводящий к увеличению нелинейно-оптического отклика и появлению новых оптических= свойствK= Целью работы является создание и исследование оптических свойств функциональных= оптических волокон= –= длиннопериодных волоконных решеток с наночастицами серебра в= оболочке и объеме волокнаK= В ходе работы были созданы оптические волокна диаметром= NRM–OMM=мкм из= = PPV= = фоточувствительного стекла с наночастицами= AgI= находящимися в оболочке и= распределенными по всему объему волокнаK= В приповерхностный слой серебро вводилось= методом химического осаждения с последующей термодиффузиейI= толщина слоя с= наночастицами=Ag= в этом случае составляла до=PM=мкмK= В стеклоI= содержащее наночастицы= во всем объемеI= серебро включалось в состав при варкеK= Восстановление ионов= Ag= и= образование наночастиц в обоих случаях проводилось в процессе облучения ультрафиолетом= и дальнейшей термообработкиK=Для получения длиннопериодных решеток при облучении на= образцы волокон накладывалась амплитудная маска с периодом=PMM=мкмK= Измерение спектров пропускания полученных длиннопериодных решеток показалоI=что= они обладают резонансными свойствами в ближнем ИК диапазонеK= = УДК=RPRKPPT= = ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ МОЛЕКУЛЯРНЫХ КЛАСТЕРОВ И НАНОЧАСТИЦ СЕРЕБРА НА ЛЮМИНЕСЦЕНЦИЮ РЕДКОЗЕМЕЛЬНЫХ ИОНОВ В СТЕКЛЕ Е. В. Корчагин Научный руководитель – д.ф.-м.н.I ст.н.с. А.И. Сидоров = Неорганические стекла зарекомендовали себя в качестве подходящей среды для= стабилизации наночастиц серебра и изучения их оптических свойствK= Одна из первых= попыток исследования процесса переноса люминесценции в боросиликатных стеклах с= частицами серебра была предпринята Мальтой в= NVURJом годуK= В качестве люминофора его= группа выбрала ионы= buPHK= Европий в частности и ионы лантанидов= EinPHF =в целом весьма= многообещающи в изготовлении широкого спектра излучающих устройств и лазерных= материаловK= В последние годы исследование взаимодействия между частицами металла и= лантанидами оказалось в центре внимания за счет перспективы умопомрачительного= увеличения плотности состояний фотонов лантанидовI= что неизбежно приведет к росту= эффективности возбуждения и радиационного времени жизниI=и тем самым поможет решить= проблемуI=связанную с крайне низким поглощением ионов лантанидовK= Явление поверхностного плазмонного резонанса в частицах серебра= –= поразительный= эффектI= способствующий созданию новых технологий и аналитических методовK= Коллективное колебание валентных электронов благородных металловI= возбуждаемых= резонансно с помощью света видимого диапазонаI= вызывает колоссальное увеличение= электромагнитного поля в непосредственной близости от частицK= Электрическая= составляющая поля увеличивается на два порядкаK= Это означаетI= что молекулыI= содержащие= частицы серебра или находящиеся от них на расстоянии= NM=нм и меньшеI= испытывают на= себе воздействие поляI= в сотни раз превышающее прямое возбуждения в средах без= плазмонного резонансаK= Это приводит к умопомрачительному увеличению интенсивности= комбинационного рассеяния и люминесценции прилегающих молекулK= Однако подобное улучшение люминесцентных свойств может быть по ошибке= определено как классический перенос энергии от частиц металла к излучающим молекулам= по донорно-акцепторному механизмуK=В случае серебра правильное определение механизмов= усиления люминесценции осложняется темI= что частицы могут тушить люминесценцию= молекул посредством безызлучательного переноса энергии от возбужденного люминофора к= возбужденному плазмонно металлу с последующим безызлучательным распадомK= Все= вышеописанные процессы зависят от расстояния между частицами металла и люминофоромI= а также от размера частицK= Обычно частицы серебра больше= R= нм демонстрируют сильное= плазмонное поглощение иI= соответственноI= усиление и/или тушение люминесценции в= ближнем плазмонном поле на расстояниях от=N=до=NM=нмK= Частицы серебра субнанометрового размераI= однакоI= не участвуют в плазмонном= = PQM= = резонансе из-за низкой плотности состоянийI= что не мешает им демонстрировать= собственные уникальные люминесцентные свойстваI= применение которым можно найти в= разработке и изготовлении источников света и лазерных материалахK= Целью работы является исследование влияния молекулярных кластеров и наночастиц= серебра на люминесценцию редкоземельных ионов в стеклеK= В работе исследовались образцы состава= k~OlJwnlJAlOlPJpilOJk~cJk~ClI= активированные= MIMQ=молB= pbOlPX= MIMMT= молB= CelOX= MIMT=молB= AgOlX= MINN= молB= buOlP= Образцы облучались УФ излучением и были подвергнуты вторичной термообработке при= RSMK= Люминесценция возбуждалась лазерным излучением с длиной волны= QMR= нмK= Сигнал= люминесценции образца регистрировался при помощи монохроматора= Eмодель= AtonJPMMI= Aton=oese~rh=Coror~tionF=и ФЭУ=Eмодель=e~mm~m~tsu=oSOUF=в диапазоне=deJприемника в= диапазоне=URMJNPMM=нмK=для неодимаK=Сигналы от приемника усиливались и обрабатывались= при помощи цифрового синхронного усилителя= Eмодель= poURM= фирмы= «pt~nford= oese~rh= pystems»FK=Спектры поглощения образцов измерялись на спектрофотометре=merkin=blmerK= В ходе работы были измерены спектры поглощения и люминесценции исходныхI= облученных УФ и термообработанных образцовI= которые позволяют сделать выводы об= изменении размера частиц серебра в стекле и их люминесцентных свойствахI= модифицированных присутствием редкоземельных ионов в матрице стекла= EbuPHFI= исследовать переход от кластеров серебра к наночастицам по проявлению эффекта= поверхностного плазмонного резонансаK= Полученные результаты позволяют положить еще один кирпичик в прочную стену= научного знанияK= = = УДК=STQKMOUKV= = ИЗМЕНЕНИЕ НАНОСТРУКТУРЫ ПОЛИМЕРНЫХ КЛЕЕВ ПОД ВОЗДЕЙСТВИЕМ ПОСТОЯННОГО ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ПОЛЯ А.В. Латынин (Воронежская государственная лесотехническая академияF= Научный руководитель – д.т.н.I профессор В.М. Попов (Воронежская государственная лесотехническая академияF= = В настоящее время для создания сборных конструкций из различных материалов= широко используются полимерные клеиK=Основным критерием качества клеевых соединений= конструкций является их прочностьK= Для повышения прочности клеевых соединений= разрабатываются новые марки клеевI=совершенствуются технологии склеиванияK=ОднакоI=эти= мероприятия практически себя исчерпалиK= Требуется разработка интенсивных технологийI= сопровождаемых направленным изменением микроструктуры полимерных компонентов= клеевK= Предлагается технологияI=в основу которой заложен эффект изменения наноструктуры= полимерной основы клея под воздействием постоянного электрического поляK=Для апробации= предлагаемого способа повышения прочности клеевого соединения на основе= модифицированного электрическим полем клея проведены физические экспериментыK= На= высоковольтной установкеI= состоящей из высоковольтного выпрямителяI= батареи= конденсаторовI= автотрансформатораI= измерительной аппаратуры и рабочей ячейкиI= являющейся аналогом обкладки конденсатораI= проводилась обработка полимерного= компонента двухкомпонентного клея электрическим полем напряженностью от= M= до= NPMM=В/смK= Обработке при заданной напряженности поля в течение= OM= мин подвергались= полимерные компоненты клеев марок КФ-Ж и КФ-МТJNRI= широко применяемых в= деревообработкеK= = PQN= = После обработки компоненты соединялись с отвердителямиI= и приготовленные клеи= наносились на поверхности гостированных образцов из древесины дубаI= применяемых для= испытаний предела прочности при скалывании вдоль волоконK= После отверждения клея= образцы испытывались на прочность на испытательной машине ИРJRMJPK= Испытаниями= установленоI= что предел прочности при повышении напряженности поля от=M= до=NPMM= В/см= возрастает для клея КФ-Ж от=SIO=МПа до=NMIT=МПа и для клея КФ-МТJNR=от=PIN=до=UIO=МПаK= Для объяснения механизма такого заметного повышения прочности клеевого= соединения на основе электрообработанного клея был проведен микроструктурный анализ= обработанных и необработанных клеевых пленок на электронном растровом микроскопе= geolio= SPUM–if= с разрешающей способностью в= P= нмK= Из полученных микрофотографий= микроструктуры видна более упорядоченная и однородная структура электрообработанного= клеяI=которая способствует повышению когезионнй прочности клеевого шваK= Количественные изменения микроструктуры обработанного клея дают= дифрактограммы клея КФ-ЖI= полученные в процессе проведения рентгеноструктурного= анализаK=Из полученных дифрактограмм видноI=что после приложения электрического поля в= структуре клея произошли изменения радиального распределения для клея КФ-ЖI= которые= свидетельствуют об уменьшении средних межмолекулярных расстояний от= MISMO= нм до= MIRMO=нмK= Причиной сближения рентгенорассеивающих атомовI= очевидноI= является= дополнительное электростатическое притяжениеI=наведенное электрическим полемK= Можно полагатьI =что под действием поля атомы в молекулах клея сместились и= перешли в более выгодное локальное энергетическое состояниеK= Отсюда в целом структура= клея переходит в состояние с более прочными связямиK= Результаты работы представляют как научныйI= так и практический интерес для= специалистовI= практикующих в области создания соединений на клеях повышенной= прочностиK= = = УДК=RPRKPT= = ИССЛЕДОВАНИЕ ЛЮМИНЕСЦЕНЦИИ НАНОГЕТЕРОСТРУКТУР НА ОСНОВЕ ТВЕРДЫХ РАСТВОРОВ AldaInN В ШИРОКОМ ДИАПАЗОНЕ ТЕМПЕРАТУР И ПРЯМЫХ ТОКОВ Е.А. МеньковичI И.А. Ламкин (Санкт-Петербургский государственный электротехнический университетI=ЛЭТИF= Научный руководитель – к.ф.-м.н.I доцент С.А. Тарасов (Санкт-Петербургский государственный электротехнический университетI=ЛЭТИF= = Краткое вступлениеI постановка проблемы. Наногетероструктуры на основе твердых= растворов= Ald~k= и= d~fnk= являются перспективными материалами для создания приборов= энергоэффективного освещенияI= поскольку позволяют реализовывать энергосберегающиеI= высокоэффективные и экологичные белые светодиодыI=светодиодные лампыI=табло и экраныK= Исследование люминесценции таких структур в широком диапазоне температур= окружающей среды и пропускаемых прямых токов даст возможность определения их= фундаментальных физических свойств и улучшения рабочих характеристик излучателей на= их основеK= Цель работы. Представленная работа посвящена исследованию спектров= люминесценции светодиодных наногетероструктур с множественными квантовыми ямами на= основе твердых растворов= Ald~k= и= d~fnkK= Некоторые образцы также содержали= сверхрешеткиK== = Базовые положения исследования. Эксперименты проводились в широком диапазоне= = PQO= = температур= ENM–QMM=КF= и пропускаемых прямых токов= ENM=нА–OMM=мАFK= Для проведения= эксперимента использовались спектрометры быстрого сканирования=le~n=ltis=rp_QMMM=и= eoQMMMI= термостат и гелиевый криостат замкнутого циклаK= Для ускорения= экспериментальных измерений на основе среды программирования= i~bsiew= была= разработана и отлажена программа автоматизации установки исследования оптических= характеристик наноструктурK= = Промежуточные результаты.

При анализе экспериментальных данных был= обнаруженоI= что у спектральных характеристик некоторых образцовI= измеренных при очень= малых токах и температурахI= наблюдался сильный сдвиг в коротковолновую сторону= Eдо= NM=нмFK= Этот эффект может быть объяснен влиянием упругих напряжений и пьезополейI= возникающих на гетерограницах в наноструктуре вследствие сильного различия параметров= решеткиK= Кроме тогоI= при понижении температуры до= NMM= К в спектрах люминесценции= возникают характерные вторичные экстремумыI= что соответствует изменению= фундаментальных физических свойств наногетероструктурыI= в том числе вероятностей= оптических переходов между уровнями размерного квантованияK= Особенно ярко= дополнительные экстремумы проявлялись в спектральных характеристикахI=измеренных для= структур со сверхрешетками при температурах около=NM=КK= = Основной результатI практические результаты. Полученные результаты позволяют= характеризовать энергетический спектр уровней размерного квантования структуры и= исследовать связь вероятности оптических переходов с температурным и токовым= воздействием на излучающую гетероструктуруK= Обсуждается использование анализа= спектров люминесценции для выявления упругих напряжений и дефектов в структуреI= что= может быть применено для отбраковки структур на производствеK= = = УДК=RPRKPPX=RPRKPTOX=RPRKPRQ= СТЕКЛОКРИСТАЛЛИЧЕСКИЕ ЛЮМИНОФОРЫ ДЛЯ БЕЛЫХ СВЕТОДИОДОВI АКТИВИРОВАННЫЕ РЕДКОЗЕМЕЛЬНЫМИ ИОНАМИ И ИОНАМИ ПЕРЕХОДНЫХ МЕТАЛЛОВ Я.А. Некрасова Научный руководитель – ассистент В.А. Асеев = На сегодняшний день во всем мире актуальной задачей является снижение= энергопотребленияK= Одним из возможных вариантов решения является переход на= энергоэффективные и безопасные источники света вместо используемых на данный момент= ламп накаливания и люминесцентных лампK=К таким источникам можно отнести светодиодыI= обладающие наилучшими эксплуатационными характеристиками=Eдо=NMMMM=часов свеченияFI= среди источников белого светаK= Существующие технологии получения белого света позволяют создавать источники= путем сведения излучения нескольких светодиодовI= либо нанесения на синий= полупроводниковый диод различных люминофоровK=В основном это диоды на основе=fnd~k= излучающие на длине волны= QSR=нмK= Традиционно в качестве люминофора используют= vAdWCePHK= Однако такие источники дают так называемый= «холодный»= белый светK= Для= получения истинного белого светаI=близкого по спектральным характеристикам к солнечному= EOTMM–RMMM= КFI= необходим поиск люминофоров излучающих в зеленой и красной областях= спектра при возбуждении синим светодиодом на=QSR=нмK= Наиболее перспективными для данной задачи являются неорганические материалы с= добавлением тербия= Eзеленый люминофор= ~RQR=нмFI= европия и марганца= Eкрасные= = PQP= = люминофоры=~SOM=нмFK= Целью работы является исследование спектрально-люминесцентных люминесцентных= свойств неорганических люминофоровI=активированных ионами редкой земли и переходных= металловK= В задачи исследования входили измерение спектров люминесценции и= определение квантового выхода разработанных материаловI= а также оптимизация= концентрации активаторов с целью получения наиболее эффективного свечения в= исследуемых областях спектраK= В работе использовались образцыI= полученные на основе оксифторидной матрицыK= В= качестве ионов-активаторов вводились= qbcPI= bucP и= jncO в концентрациях= NM= молBI= MIR– P=молB=и=O–OM=молBI=соответственноK= Возбуждение люминесценции образцов осуществлялось с помощью различных= промышленных светодиодов= EQMM=нмI= QSR=нм и белого цветаFK= Регистрация спектров= проводилась в видимом диапазоне длин волн= EQMM–UMM= нмF= с шагом= MIR= нмK= Для измерения= кинетики затухания люминесценции использовалось излучение импульсного лазера= ipJ ONPNj= фирмы= iotis= qff= с приставкой-преобразователем излучения= edJqI= длина волны= лазерного излучения составляла= PRR=нм с энергией импульса= ~NM=мДжK= Все измерения= проводились при комнатной температуреK= Исследуемые стекла и стеклокерамикиI= активированные ионами= qbPHI= buPH и= jnOH= обладают интенсивными полосами люминесценции в интересующих нас зеленой и красной= областях спектра при возбуждении УФ излучением на=PTM=нмK= Излучение тербия на=RQR=нм= ERaQ®= TcRFI=полосы трехвалентного европия на=SNU= ERaM®= TcOF=и=TMN=нм=ERaM®= TcQFI=а также= широкая полоса люминесценции марганца с максимумом на=SOM=нм=EQqN®=SANFK= Были рассчитаны значения и координаты цветовых температур для некоторых= образцовW= - bucP в концентрации=N=молB=ТцZOUPM=К=ExZMIQPX=yZMIPTFX= - jncO в концентрации=O=молB=ТцZPQRM=К=ExZMIPVX=yZMIPRFK= ИтакI= в ходе работы были исследованы спектрально-люминесцентные свойства= стеклокристаллических материаловI= активированных ионами редкой земли= EqbPH и= buPHF= и= переходных металлов= EjnOHFK= ПоказаноI= что рассматриваемые материалы обладают= интенсивными полосами люминесценции в зеленой и красной областях спектраK= Что= позволяет говорить о возможности создания на их основе долгоживущих энергоэффективных= источников белого света со спектром излучения максимально приближенным к солнечномуK= Такие источники могут найти применение в системах освещенияI= дизайнерской и= ландшафтной подсветкеI=а также в качестве подсветки жидкокристаллических дисплеевK= = = УДК=RPVKOSQX=RPRKPTOX=RPRKPQP= РЕНТГЕНОФАЗОВЫЙ АНАЛИЗ СТРУКТУРЫ СВИНЦОВО-ФТОРИДНЫХ НАНОСТЕКЛОКЕРАМИКI АКТИВИРОВАННЫХ ИОНАМИ РЕДКОЗЕМЕЛЬНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ Р.К. Нурыев Научный руководитель – д.ф.-м.н.I профессор Н.В. Никоноров В последнее десятилетие особое внимание исследователей обращают на себя= нанотехнологии и наноматериалыK= Причиной тому являются уникальные характеристики= наноструктур и материаловI=содержащих наноразмерные частицыK=Одним из перспективных= наноматериалов являются наностеклокерамики= –= материалI= в котором в стеклообразной= матрице распределена нанокристаллическая фазаK= Такие материалы объединяют в себе= лучшие свойства кристаллов= Eвысокая механическая и термическая прочностьF= и стекол= (возможность прессования и формованияI= возможность вытяжки оптического волокна и= = PQQ= = проведения ионного обмена для создания волноводных структурFK= Большой интерес= представляет получение стеклокристаллических оптических композицийI= активированных= редкоземельными ионами на основе фторсодержащих силикатных стеколK= Такие материалы= сочетают в себе оптические параметры низкофононных фторидных кристаллов и высокие= механические и химические характеристики силикатных стекол= xNzK= В зависимости от= состава исходного стекла может выделятся различная кристаллическая фаза состав которой в= значительной мере влияет на спектрально-люминесцентные свойства редкоземельных ионовI= и поэтому актуальной задачей является определение кристаллической фазыI= формируемой в= наностеклокерамикахK= Для этого в основном используется метод рентгенофазового анализаK= Он позволяет определять фазовый составI= размер кристаллов и параметры элементарной= ячейки кристаллических телK= В работе исследовалась формирование кристаллической фазы= свинцово-фторидных наностеклокерамикI= активированных ионами неодимаI= иттербия и= эрбияI= методами рентгенофазового анализаI= а также влияние выделяющейся фазы на= спектрально-люминесцентные свойства наностеклокерамикK= Были исследованы стекла состава= PMpilOJNRAllPLOJOVCdcOJNUmbcOJRwncOJxincPJEPJ xFvcPI= где иттрий эквимолярно замещался на ионы неодима и иттрбия-эрбия и= наностеклокерамики на их основе= xOzK= Синтез проводился в течение= PM= минутI= при= температуре ТZNMRM°С в открытых корундовых тиглях в атмосфере воздухаK= Для получения= наностеклокерамик образцы подвергались вторичной термообработке в течение времени= tтермKZ=PMI=SMI=NOM=минут при температуре начала кристаллизации=qтермKZRMM°СK= Для всех образцов были идентифицированы кристаллические фазы и оценено влияние= концентрации ионов-активаторов и времени термообработки на выделение кристаллической= фазыK= УстановленоI= что выделяющиеся в неодимовых и иттербий-эрбиевых= наностеклокерамиках фазы представляют собой флюоритоподобные кубические= гранецентрированные решеткиK=ПоказаноI=что они являются кристаллическими фазами ряда= новых соединений= –= иттрий-лантаноидных оксифторидов свинца= mbvENJxFinExFlcP= xPzK= При= полном замещении иттрия ионами неодима выделяется гексагональная кристаллическая фаза= kdcPK=В случае иттербий-эрбиевых стеклокерамикI=объем кристаллической фазыI=полученной= в результате термообработкиI=зависит от концентрации ионов-активаторовK=Для неодимовых= стеклокерамик такой зависимости нет при всех исследованных концентрациях выделяется= один объем кристаллической фазыK= Процесс объемной кристаллизации в неодимовых= наностеклокерамиках завершается после двух часов термообработкиI=для иттербий-эрбиевых= –=объемная кристаллизация продолжается при временах термообработке более=NM=часовK= Рассчитаны постоянные решеток для полученных кристаллических фазK= Размеры= элементарной ячейки кристаллов зависят от вида лантаноида и колеблются в диапазоне от= RITQ== до= RIUQ=K= Размер кристаллов колеблется в диапазоне от= OMM= до= PMM=K= Увеличение= времени термообработки для данных наностеклокерамик приводит к изменению формы= спектра люминесценцииI=что говорит о полном переходе РЗИ в кристаллK= = Литература NK Колобкова Е.

ВKI= Мелехин В.ГKI= Пенигин А.НK= Оптическая стеклокерамика на основе= фторосодержащих силикатных стеколI=активированных редкоземельными ионами=LL=ФизK= и химK=стеклаI=OMMTK=–=ТK=PPK=–=№=NK=–=CK=NN–NUK= OK Асеев В.АKI= Голубков В.ВKI= Клементьева А.ВKI= Колобкова Е.ВKI= Никоноров Н.ВK= Спектрально-люминесцентные свойства прозрачной свинцовофторидной= наностеклокерамикиI= активированной ионами эрбия= LL= ОптK= и спектрI= OMMVK=–=ТK= NMSK=– СK=TTMK= PK Асеев В.АKI=Голубков В.ВKI=Колобкова Е.ВKI=Никоноров Н.ВK=Лантаноидные оксифториды= свинца в стеклообразной матрице=LL=Физика и химия стеклаI=OMNOK=–=sK=PUK=–=№NK=–=mK=NN– NUK= = = PQR= = УДК=RPRKP= = ОПТИМИЗАЦИЯ СОСТАВА ФОТОТЕРМОРЕФРАКТИВНОГО СТЕКЛА С НИЗКИМ СОДЕРЖАНИЕМ ЦЕРИЯ ДЛЯ ЗАПИСИ СВЕРХГЛУБОКИХ ФАЗОВЫХ ГОЛОГРАММ А.А. Ракитин Научный руководитель – А.И. Игнатьев = Введение. Фототерморефрактивные стекла являются перспективным материалом для= записи сверхглубоких фазовых голограммK= Обработка этих стекол ультрафиолетовым= EУФF= излучением с последующей термообработкой позволяет в объеме стекла получить= модуляцию показателя преломленияK= Голограммы на фототерморефрактивных стеклах= обладают высокой механической и химической прочностьюI=а также имеют неограниченный= срок храненияK= Используются для создания сверхузкополосных спектральных фильтров и= внутрирезонаторных зеркал для твердотельных и полупроводниковых лазеровI=перспективны= для применения в качестве демультиплексоров в технологии оптической связиK= = Цель. Найти оптимальный состав стекла для записи сверхглубоких фазовых голограммK== = Методика эксперимента. В работе исследовались образцы фототермо-рефрактивных= стекол системы= k~Ol–AlOlP–wnl–pilO–k~c–k~_rI= активированной= pbOlP и=AgOlI= с низким= содержанием=CelO от=MIMMR=до=MIMO=весKBK=Стекла синтезировались в платиновых тиглях при= температуре=NRMM°С в воздушной атмосфереK= Стекла отжигались по заданной программе от= QVM°СK=Температура стеклования варьировала от=QTM=до=QTR°С в зависимости от конкретного= составаK= Были изготовлены образцы толщиной= NIS–NIU=мм в виде плоскопараллельных= пластинK=Затем на полученных образцах с помощью=eeJCd=лазера на длине волны ZPOR=нм= были записаны в широком интервале экспозиций пропускающие голограммыK= Постэкспозиционная обработка образцов с записанными голограммами проходила в= муфельной печи при температуре= RMM°С в течение= NM= часовK= Измерения контура угловой= селективности полученных голографических дифракционных решеток проводились с= помощью=eeJke=лазера на длине волны =Z=SPP=нмK=Расчеты характеристик голограмм были= произведены на основании теории связанных волн КогельникаK= = Результаты NK Определены эффективные экспозиции для каждого состава стеклаI= позволяющие= получить максимальную модуляцию показателя преломленияK= OK Достигнута значительная глубина светочувствительного слоя=–=свыше=NIR=ммK= PK ГолограммыI=полученные на выбранных составахI=обладают высокой дифракционной= эффективностью и высокой спектрально-угловой селективностьюK= = Выводы. Получен материал для записи пропускающих голограммI= которые могут= использоваться в качестве сверхузкополосных спектральных фильтровK= Регулируя= концентрацию церия и дозу УФ-облученияI=можно задать необходимые свойства голограммW= динамический диапазон модуляции показателя преломления и дифракционную= эффективностьK= = = = PQS= = УДК=RPNLRPQ= = ИССЛЕДОВАНИЕ МЕХАНИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК НАНОСВИТКОВ ГИДРОСИЛИКАТА МАГНИЯ Б.О. Щербин (Санкт-Петербургский национальный исследовательский университет информационных= технологийI=механики и оптикиF= Научный руководитель – к.ф.-м.н.I ст.н.с. А.В. Анкудинов (Физико-технический институт имK=А.ФK=Иоффе РАНI=Санкт-ПетербургF= == Нанокомпозиты на основе полимерной матрицы и неорганического наполнителя= вызывают к себе большой интерес= xNI= OzK= В таких материалах наиболее ярко проявляются= отличия свойств модифицированной структуры от исходной=Eбез наполнителяFK=Однако из-за= отсутствия единой теории формирования подобных нанокомпозитов создание подобных= материалов с заранее заданными свойствами сильно затрудненоK= Для создания теорииI= описывающей данные системыI= необходима экспериментальная базаI= которая в настоящий= момент практически отсутствуетK= Одними из перспективных наполнителей для таких нанокомпозитов являются= гидросиликатные наносвиткиI= чем обусловлен выбор объектов данной работы= xPzK= Цель работы состояла в исследовании механических характеристик природного и= синтезированного гидросиликата магния с помощью атомно-силовой микроскопии=EАСМFK= Гидросиликат магния= jgPpiOlREleFQ= со структурой хризотила растет в виде= кристаллического бислояI= скрученного в наносвиток= Eдиаметром в десятки нанометоровI= длиной в несколько микронF=за счет несогласованности параметров магниевой и кремниевой= кристаллических подрешетокI= формирующих стороны бислояK= Варьируя состав слоев= хризотилаI= можно воздействовать на периоды решеток иI= соответственноI= на степень= закрученности наносвиткаI=чтоI=в конечном итоге изменяет его модуль Юнга и модуль сдвигаK= Основная сложность состоит в томI=как измерить жесткость столь малого объектаK= Механические характеристики наносвитков были изучены методом АСМ= xQzK= С= помощью кантилевераI=представляющего из себя упругую консоль микрометрового масштаба= с острием на свободном концеI= можно измерить зависимость силы взаимодействия зонд= –= образец от перемещения зонда по нормали к поверхности образцаK= Получая данные= топографии в полуконтактном режиме работы АСМI= можно оценить геометрические= параметры нанотрубокK= Коллоидный раствор нанотрубок наносили капельной методикой на подложкуI= которая= представляла из себя лавсановую трековую мембрану с характерным диаметром пор=MIS=мкм= и среднеквадратичной шероховатостью=oq=Q=нмI=измеренными экспериментальноK=Некоторые= свитки перекрывали порыK= На образовывавшихся мостиках измеряли зависимость силы= прогиба трубки по отношению к прилегающей к поре поверхностиI= которая условно= принималась за абсолютно жесткую поверхностьK= Зная жесткость зонда и наклон силовой= зависимости на мостике и прилегающей к поре поверхностиI= можно рассчитать локальную= изгибную жесткость свиткаK== Модуль Юнга рассчитывался по модели круглой балки с жестко заделанными концамиK= Длина свиткаI= нависающего над поройI= измерялась по топографииK= Для определения= диаметра трубки измерялась ее высотаI= в трех местах вне порыI= с погрешностьюI= определяемой шероховатостью поверхности мембраныK= В ходе экспериментов были получены результаты значений жесткости и модуля Юнга= свитков натурального и синтезированного асбеста в воздушной атмосфереK=Для натуральных= образцов среднее значение модуля Юнга составило= NUO–NQM= ГПаK= Синтезированные свитки= показывают несколько большее значение модуля ЮнгаI=составившее=PSQ–NUV=ГПаK= Значения модуля Юнга макрообразцов асбестаI=состоящего из пучков сросшихся между= = PQT= = собой наносвитковI= находятся в пределах= NSM–ONM= ГПаI= среднее значение этого диапазона= совпадает со средним значением модуля Юнга для индивидуальных наносвитков= натурального асбестаK= Как можно видеть из приведенных выше данныхI= статистическая погрешность= определения модуля Юнга превышает= NMMBI= хотя погрешность одного измерения не= превышает=ORBK=Такой разброс значений модуля Юнга наносвитковI=вероятноI=определяется= различной плотностью дефектов наносвитковK= В этом случае значение жесткости= индивидуальной нанотрубки определяется ее степенью дефектностиK= Различная степень дефектности наносвитков натурального асбестаI= возможноI= возникает при разделении макрообразца на волокнаK=Синтезированный асбестI=по сравнению= с натуральнымI=имеет много меньшее время формированияI=что может вызывать различную= степень дефектности уже во время синтезаK= Наибольший вклад в погрешность измерений модуля Юнга индивидуальной= нанотрубки вносила погрешность измерения диаметра наносвиткаK= Для уменьшения= погрешности ищутся образцы на основе трековых мембран с меньшей шероховатостью= поверхностиK= Жесткость наносвитков может меняться в зависимости от средыI= в которой она= находитсяK= В центре наносвитка асбеста имеется капиллярный канал диаметром порядка= NM=нмK=В этот канал могут конденсироваться пары жидкости из атмосферыK=В зависимости от= гидрофобных или гидрофильных свойств жидкости по отношению к трубке жесткость= последней может изменяться за счет Лапласова давления в капилляре=xRzK= Первые экспериментальные данные показывают уменьшение жесткости трубки при= наполнении ее спиртом или водой по сравнению с жесткостью этой же трубки в вакуумеK= В= настоящий момент набирается статистика по данному экспериментуK= В работе проведены экспериментальные измерения изгибной жесткостиI= определены= значения модуля Юнга индивидуальных наносвитков натурального и синтезированного= асбестаI= оценена возможность влияния капиллярных эффектов на жесткость наносвитковK= Результаты измерений показалиI= что среднее значение модуля Юнга индивидуальных= наносвитков натурального асбеста совпадает с измеренным для макрообразцаK= Однако= индивидуальные трубкиI= как и синтезированныеI= могут иметь значения модуля ЮнгаI= существенно отличающиеся от среднего значения как в большуюI=так и в меньшую сторонуK= ВозможноI= это вызвано погрешностью измеренийI= различной степенью дефектностиI= различием в морфологии и структуреI= условиями экспериментаI= в частности условиями= закрепления трубкиI= и степенью шероховатости подложкиK= Также показано влияние на= жесткость наносвитков капиллярных силK= В связи с этим на значение модуля Юнга= индивидуального наносвитка также могут влиять морфология и степень заполнения ее= внутреннего каналаI=химический состав заполняющего веществаK= = Литература NK Кононова С. ВK= xи дрKzK= Полимер-неорганические нанокомпозиты на основе= ароматических полиамидоимидовI= эффективные в процессе разделения жидкостей= LL= Журнал общей химииK=–=СПбI=OMNMK=–=ТK=UMK=–=№=SK=–=СK=VSS–VTOK= OK Помогайло А.ДK=Гибридные полимер-неорганические нанокомпозиты=LL=Успехи химииK=– СПбI=OMMMK=–=№=SVENFK=–=СK=SM–UVK= PK qenne= oK= fnorg~ni= k~notubes= ~nd= cullereneJlike= k~no~rtiles= LL= k~ture= n~notehnologyK= – OMMSI=novemberK=–=sK=NK=–=mK=NMP–NNNK= QK Миронов В.ЛK= Основы сканирующей зондовой микроскопииW= Учебное пособие для= студентов старших курсов высших учебных заведений= L= Российская академия наукI= Институт физики микроструктурK=–=НK=НовгородI=OMMQK=–=NNQ=сK= RK Сивухин Д.ВK=Общий курс физикиK=Термодинамика и молекулярная физикаK=–=МKI=NVVMK=–= RVN=сK= = PQU= = УДК=SONKPNRKRVO= ФОРМИРОВАНИЕ МИКРОПОРИСТОГО AiOlP С ТОПОЛОГИЧЕСКИ КОДИРОВАННЫМ РАСПОЛОЖЕНИЕМ ПОР В.В. ШимановаI Е.Н. СоколоваI О.С. Петенко (Санкт-Петербургский государственный электротехнический университетI=ЛЭТИF= Научный руководитель – д.т.н.I профессор В.В. Лучинин (Санкт-Петербургский государственный электротехнический университетI=ЛЭТИF= = Краткое вступлениеI постановка проблемы. В последнее время в связи с бурным= развитием наук о жизни особую актуальность приобрело использование биологическиJ активных компонентов для создания функциональных материалов и устройств нового= поколения= xNzK= Для формирования высокочувствительных биологических сенсоров и= промышленных катализаторов используют мембраны пористого оксида алюминияK=Благодаря= своим уникальным особенностям пористый оксид алюминия может быть использован в= качестве датчиков газовI= химическихI= буферных слоев для эпитаксииI= светоизлучающих= структурI= толстых диэлектрических слоевI= затрагиваяI= таким образомI= многие области= электронной промышленности= xOzK =В связи с бурным развитием наук о жизни особую= актуальность приобрело исследование биологически-активных компонентов и использование= их для создания функциональных материалов и устройств нового поколенияK= В основе= получения наноструктур на основе пористого оксида алюминия лежит электрохимическое= травление= EЭХТFK= В общем случае под этим процессом подразумевают анодирование или= анодное растворение=xPzK=При использовании данного метода можно формировать структуры= пористого анодного оксида алюминия с заданными топологическими размерами порK= Мембраны АОА обладают минимальным разбросом диметра порI=высокой проницаемостью= и степенью однородности каналов по размерамK= Также в настоящее время такие мембраны= могут быть использованы в качестве реакторов для микробиологии=xPzK= = Целью работы являлась отработка различных методов формирования слоев= микропористого оксида алюминия и формирование нанопористого анодного оксида= алюминия с заданными параметрамиK= = Базовые положения исследования. Для формирования пористых материаловI= структурированных на наноуровнеI= использовалось электрохимическое травление в= гальваноJ=и потенциостатических режимах в водных растворах фосфорной=EePmlQF=и серной= EeOplQF= кислотK= В качестве исходных слоев была использована алюминиевая фольга= различной толщиныW=QM=и=NMM=мкмK= Для формирования пористого оксида алюминия с размерами пор порядка микрометровI= в работе применялись различные искусственные методы модификации его поверхностиK= В= качестве исходного материала использовалась алюминиевая фольга толщиной=QM=и=NMM=мкмI= предварительно очищенная и отполированнаяK= Далее проводилось преструктурирование= поверхности различными методамиW= химическое преструктурированиеI= фотолитографияI= применение остросфокусированного ионного пучкаK=Суть каждого из методов заключается в= предварительном создании массива точек на поверхности оксида алюминияK= ДалееI= на= третьем этапеI= производилось анодное окисление= «обработанной»= областиK= Электрохимическое травление проводилось в электролите на основе фосфорной кислотыI= при напряжении=NUM=В и температуре=S–U°СK= = Основной результат. В ходе данной работы проведены исследования поверхности= слоев пористого анодного оксида алюминия с помощью оптическойI= атомно-силовой и= растрово-электронной микроскопииK= Было выясненоI= что особое влияние на структуру= = PQV= = оказывает качество исходной подложкиI= предварительная обработка поверхностиI= в том= числе полировкаI=а также температура процессаK= ПоказаноI= что применение различных методов модификации поверхности позволяет= получить слои пористого оксида алюминия с размерами пор= ~N=мкмK= Были выявлены= достоинства и недостатки различных методов искусственного создания массива микроточекK= В результате было установленоI= что из пяти рассматриваемых методов наиболее= эффективнымI= экономичным и воспроизводимым является метод формирования массива= микроточек с использованием фотолитографииK= Проведены серии экспериментов по= анодированию образцов с маской из фоторезиста= Eнегативной и позитивнойFK= ПоказаноI= что= они выдерживают электрохимическое анодирование и что в результате химического= вытравливания оксида алюминияI= после снятия фоторезистаI= формируется структура с= заданными параметрамиK= Изучен процесс зарождения микрометровых пор и установленоI= что полученные= образцы обладают пористой структурой с размерами пор до нескольких микрометровK= Отработаны технологические режимы формирования нанопористого оксида алюминия для= получения слоевI= через которые будет поступать питательная среда в зону роста бактерийK= Выявлены экспериментальные зависимости структурных параметров от условий= анодированияK=На основании проведенных исследований установлены оптимальные условия= формирования пористого анодного оксида алюминия с заданными топологическими= размерамиK= Работа выполнена при поддержке ФЦП= «Научные и научно-педагогические кадры= инновационной России»= на= OMNM–OMNP= ггKW= ГК №NQKTQMKNOKMUSMI= от= OOKMQKOMNN= и ГК №= NSKTQMKNNKMONN=от=OQKMVKOMNMK= = Литература NK Афанасьев А.ВKI=Ильин В.АKI=Мошников В.АKI=Соколова Е.НKI=Спивак Ю.МK=Синтез наноJ= и микропористых структур электрохимическими методами=L=БиотехносфераI=OMNNK=–=№N– O=ENP–NQFK=–=СK=PV–QRK= OK Мошников В.АI=Соколова Е.НKI=Спивак Ю.МK=Формирование и анализ структур на основе= пористого оксида алюминия=L=Известия СПбГЭТУ=«ЛЭТИ»I=OMNNK=–=ВыпK=OK=–=СK=NP–NVK= PK Основы водородной энергетики= L= Под редK= В.АK= Мошникова и Е.ИK= ТеруковаK= АвторыW= Карпова С.СKI= Компан М.ЕKI= Максимов А.ИKI= Мошников В.АKI= Сапурина И.ЮKI= Спивак= Ю.МKI= Теруков Е.ИKI= Терукова Е.ЕKI= Титков А.НKI= Томасов А.АKI= Шилова О.АKI= Шишов= М.АK=OJе издK=СПбW=Изд-во СПбГЭТУ=«ЛЭТИ»I=OMNNK=–=OUU=сK= QK Зимина Т.МK= Миниатюрные аналитические системы биомедицинского назначения= –= лаборатории на чипе=LL=БиотехносфераI=OMMVK=–=№=NK=–=СK=NN–NTK= = = УДК=RPVKO= = ФОТОДЕСТРУКЦИЯ НАНОКОМПОНЕНТОВ МОЛЕКУЛЯРНЫХ СЛОЕВ ПОЛИМЕТИНОВЫХ КРАСИТЕЛЕЙ А.А. СтаровойтовI Е.Н. КалитеевскаяI В.П. Крутякова Научный руководитель – д.ф.-м.н.I ст.н.с. Т.К. Разумова = Органические тонкие пленки и молекулярные слои являются перспективными средами= для различных областей фотоники благодаря возможности создания заданного распределения= химических связей в нанокомпонентах= Eорганических молекулах и их агрегатахFI= с учетом= его влияния на проводимость образца в разных точкахI=на способность возбужденных светом= молекул красителя передавать энергию возбуждения и возможность переключения состояний= отдельных нанокомпонентовI =что вполне может быть использовано как основа практически= = PRM= = любой оптоэлектронной системыK= Полиметиновые красители в этом смысле очень благодарный объект иI= несмотря на= большую историю их изученияI =до сих пор привлекают внимание исследователейK =На= сегодняшний день дальнейшее расширение области применения полиметиновых красителей= связаны с их уникальными способностями к различного рода фотостимулированным= структурным перестройкам и тем самым к созданию сред с использованием разнообразных= микроJ=и нано-структурных компонентовK= Действие света на разрушение полиметиновых молекул хорошо изучено в растворах= красителейI= в то время как для молекулярных слоев такие данные обрывочны и не= систематизированыK= В нашей научной группе изучены фотостимулированная перестройка= пространственной ориентации и компонентного состава слоев молекул на поверхности= стеклаK= Действие фотовозбуждения вызывает также падение абсолютной концентрации= молекулярных компонентов вследствие деструкцииI=что приводит к падению поверхностной= концентрации мономерных молекул в составе всех компонентов слояK== Целью работы является исследование деструкции компонентов молекулярных слоев= полиметиновых красителей под действием резонансного возбуждения наносекундными= импульсами рубинового лазераK= При моноимпульсном возбуждении слоев выход= фотодеструкции= EBфдF= по мере роста суммарной энергии возбуждения= Е вначале= уменьшалсяI=а затем выходил на насыщениеK= Как скорость спада зависимости= Вфд= Z= fEЕFI= так и значения выхода в области= насыщения росли по мере увеличения плотности энергии возбуждающего моноимпульсаK= Абсолютные величины выходов фотодеструкции слоев существенно вышеI= чем в растворах= полиметиновых молекул в этиловом спиртеK= По аналогии с механизмом фотодеструкции растворов полиметинов можно= предположитьI=что определяющую роль при деструкции слоя красителя играет разрыв одной= из двойных связей цепи сопряжения молекулы и присоединение кислорода к образовавшейся= одиночной связиK= Сопоставления закономерностей падения=Вфд=Z=f=EЕF=слоя и изменения относительной= концентрации компонентов по мере последовательного фотовозбуждения или нагрева= позволяют сделать предположение о связи падения выхода деструкции с уменьшением= содержания кислорода в слое иI=возможноI=с уменьшением количества димеровK= = = УДК=RPRKNPT=H=RPRKPQN=H=RQPKQO= = ОПТИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ГИБРИДОВ НАНОЧАСТИЦ СЕРЕБРА И СЛОЕВ ЦИАНИНОВЫХ КРАСИТЕЛЕЙ Н.А. ТороповI А.А. СтаровойтовI В.В. Захаров Научный руководитель – д.ф.-м.н.I ст.н.с. Т.А.

Pages:     | 1 |   ...   | 13 | 14 || 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.