DSpace Collection:
http://dspace.uzhnu.edu.ua:80/jspui/handle/lib/20614
2024-03-29T12:20:44ZСистема регулювання температури для кріостату занурюваного типу
http://dspace.uzhnu.edu.ua:80/jspui/handle/lib/20961
Title: Система регулювання температури для кріостату занурюваного типу
Authors: Молнар, Олександр Олександрович
Abstract: Описана автоматизована система регулювання для кріостата занурюваного типу, яка дозволяє вимірювати температуру з точністю 0.001 К, змінювати її по наперед заданому алгоритму та стабілізувати з точністю ± 0,002 К в діапазоні 80 – 480 K. Система побудована з використанням сучасної елементної бази.; Описана автоматизированная система регулирования для криостата погружного типа, которая позволяет измерять температуру с точностью 0.001 К, изменять ее по наперёд заданному алгоритму и стабилизировать с точностью ± 0,002 К в диапазоне 80 – 480 K. Система построена с использованием современной элементной базы.; The main difficulty of investigations in the vicinity of phase transitions associated with high system requirements for the temperature stabilization. Due to the limited range of observed phenomena (~0.1-0.5K) [1], the algorithm of temperature stabilization should provide accuracy better than 0,01 ÷ 0.001K without "over-regulation." This requirement means the choice of automatic control law parameters according to the following requirement - in the process of temperature stabilization, the system is not passed through the phase transition. Note also substantial dependence of physical parameters (permittivity, electrical conductivity, etc.) from the rate of temperature change, especially in the case of semiconductor materials [2]. Most thermostats used in experimental practice [3] do not meet the above requirements, so the study of critical phenomena in ferroelectrics - semiconductors need the development of non-standard equipment.
This paper describes an automated control system for immersion type cryostat, which allows measuring the temperature Т with an accuracy of 0.001 K, change it according to prescribed algorithm and stabilize the T with an accuracy of ± 0,002 K in the range of 80 - 480 K. The system is built with the use of modern element base.
Controller works as follows: Input signal from the PT100 [4] thermoresistor through ultra-low noise amplifier is supplied to the input of 24 bit analog-to-digital converter. The resulting digital code corresponds to the value of intensified voltage drop on PT100. For its conversion into the temperature the spreadsheet method is used. In the computer шы stored the calibration table according to R → T with the increments of 1 K. The temperature, which falls in the interval between two points of the table, is determined by spline-based interpolation that passes through the ten neighboring points of calibration table (five points above and the five points below of the coincidence interval). The resulting value of T is compared with the required temperature. Using standard PID (proportional-integral-differential) algorithm the necessary power of heater is determined. The code, corresponding to a given power, through the USB bus is fed to the digital-to-analog converter. DAC output voltage is determine the current on heater. For the output stage, the standard current amplifier is used.
Computer based systems for measuring and stabilization of temperature provides the following benefits:
o Temperature sensor replacement require only changing of the calibration table;
o Using statistical analysis of the measurements data, exist a possibility for the significant increase of accuracy (noise compensation and "emissions");
o Temperature stabilization algorithm can be modified according to the objectives;
o PID regulator parameters can be determined automatically (Autotuning PID or Adaptive PID).2016-01-01T00:00:00ZПараметри газорозрядної плазми бар’єрного розряду на сумішах парів дийодіду ртуті та неону
http://dspace.uzhnu.edu.ua:80/jspui/handle/lib/20960
Title: Параметри газорозрядної плазми бар’єрного розряду на сумішах парів дийодіду ртуті та неону
Authors: Малініна, Антоніна Олександрівна
Abstract: Чисельним моделюванням визначено функції розподілу електронів за енергіями, транспортні характеристики, питомі втрати потужності розряду на електронні процеси, концентрація і температура електронів, а також константи швидкостей процесів пружного і не пружного розсіяння електронів на компонентах робочої суміші і їх залежності від величини приведеної напруженості електричного поля в газорозрядній плазмі на сумішах парів дийодіду ртуті та неону; Численным моделированием определены функции распределения электронов по энергиям, транспортные характеристики, удельные потери мощности разряда на электронные процессы, концентрация и температура электронов, а также константы скоростей процессов упругого и не упругого рассеяния электронов на компонентах рабочей смеси и их зависимости от величины приведенной напряженности электрического поля в газоразрядной плазме на смесях паров дииодида ртути, и неона.; Introduction: In our previous studies have been found that in barrier discharge plasma based on mercury diiodide vapor with neon mixture mercury monoiodide exciplex molecules are formed. Emission of these molecules is occurring in violet - blue spectral range (max. = 444 nm) and have been revealed that only a mixture of mercury diiodide vapor with helium is more efficient (radiation power in spectral band with a peak wavelength 444 nm.
Purpose: The aim of research was to determine the plasma parameters in mixtures as mercury diiodide vapor with neon for the values of mixture components partial pressures at which in the experiment the maximum value of the radiation power was obtained.
Methods: Barrier discharge plasma parameters were determined numerically based on the electron energy distribution function (EEDF) in discharge. EEDF was determined by solving the kinetic Boltzmann equation in two-terms approximation using well-known program "Bolsig +". Based on EEDF: mean electron energies, electron mobility, specific power losses of electrical discharge and rate constants of elastic and inelastic scattering of electrons on mercury diiodide, nitrogen molecules and helium atoms as a function of the reduced electric field were identified.
Results: Established: electron energy distribution functions, transport characteristics, specific losses of discharge power on electronic processes and rate constants of processes: elastic and inelastic scattering of electrons on the components of the mixture depending on the value of the reduced electric field. For mercury diiodide vapor and neon mixture maximum values of the electron density vary from 7.7·1015 м-3 m-3 to 3.0 ·1016 m-3 by changing the value of the parameter E/N from 1 Td to 100 Td. Electron temperature increased from 16239 K to 101302 K. Portion of discharge power, that is spent on the process of mercury monoiodide molecules excitation reached a maximum of 92% at the value of the parameter E/N equal to 4.4 Td for B2Σ+1/2 electronic state. The rate constant of B2Σ+1/2 –state excitation is equal to 2.2∙10-14 m3/c for the reduced electric field E/N = 46 Td, at which in experimental conditions maximum radiated power in violet - blue spectral region (λmax. = 444 nm) was observed.. Conclusion: The numerical simulation results give the reason to conclude about the possibility to increase the radiation power in the violet-blue spectral range of the multi-wavelength DBD-driven exciplex lamp based on a mixture of the mercury diiodide vapours, xenon and neon by means of the reduction of the parameter E/N to the value of 4.4 Td. To achieve this value of the parameter can be a combination of a high electric field pulse on discharge front and low field behind the front.2016-01-01T00:00:00ZСвічення молекул урацилу на поверхні під дією пучка електронів
http://dspace.uzhnu.edu.ua:80/jspui/handle/lib/20959
Title: Свічення молекул урацилу на поверхні під дією пучка електронів
Authors: Шафраньош, Іван Іванович; Митропольський, Ігор Євгенович; Кузьма, Василь Васильович; Свида, Юрій Юрійович; Суховія, Марія-Ірина Іллівна
Abstract: Вперше методом електрон-фотонної спектроскопії (ЕФС) отримано спектр свічення молекул азотистої основи нуклеїнових кислот (НК) урацилу, адсорбованих на поверхні твердого тіла, під дією пучка електронів з енергією 600 еВ. В інтервалі 200 – 800 нм виявлено три молекулярні смуги з максимумами при λ ~ 335 нм, λ ~ 435 нм і λ ~ 495 нм. Представляється, що механізми формування цих смуг обумовленні збудженням π – електронів молекули урацилу з основного стану S0 у збуджені синглетні Sn та триплетні Tn стани з їх подальшою дезактивацією та радіаційним розпадом.; Впервые методом электрон-фотонной спектроскопии получено спектр свечения молекул азотистого основания нуклеиновых кислот (НК) урацила, адсорбированных на поверхности твердого тела, под действием пучка электронов с энергией 600 эВ. В интервале длин волн 200 – 800 нм обнаружены три молекулярные полосы с максимумами при λ ~ 335 нм, λ ~ 435 нм и λ ~ 495 нм. Представляется, что механизмы формирования этих полос обусловлены возбуждением π – электронов молекулы урацила из основного состояния S0 в возбужденные синглетные Sn и триплетные Tn состояния с их последующей дезактивацией и радиационным распадом.; Background: The interaction of high-energy radiation (α, β, γ- rays or heavy ions) on living cells, basically, does not lead directly to the degradation of the biopolymer molecules, including covalent bonds in the primary structure of nucleic acids. This function is performed by the secondary electrons that are produced in large quantities during the passing of the high-energy radiation stream through biostructures. The aim of this work is to identify the luminescence of uracil molecules under electron beam in the environment where these molecules are placed on the surface of the polycrystalline matrix.
Materials and methods: Research carried out using the method of electron-photon spectroscopy. Experimental samples were the planar ceramic plates with the size 10×10×2 mm. Immobilization of biomolecules performed by their precipitate from an aqueous solution on the surface of the ceramic matrix.
Results: For the first time the radiation spectrum of the surface with absorbed molecules of nitrogenous base uracil NA under the electron beam energy of 600 eV under the conditions of ultrahigh vacuum P ≤ 5·10-9 Thor was obtained. In the energy range of 200 – 800 nm three broad molecular bands with maxima at λ ~ 335 nm, λ ~ 435 nm and λ ~ 495 nm were discovered.
Conclusion: It appears that the mechanisms of formation of radiation bands caused by excitation of π - electron of the uracil molecules from the ground singlet state S0 to Sn excited singlet state and excited triplet state Tn, with their deactivation into S1 and T1 states. The radiation decay of S1 state to the ground state generates fluorescence band with a maximum at λ ~ 335 nm. Molecular band with a maximum at λ ~ 435 nm is phosphorescence band and is caused by the radiation decay of T1 states to the ground S0 state.2016-01-01T00:00:00ZЕмісія фотонів з модифікованої сріблом поверхні NaCl при електронному бомбардуванні
http://dspace.uzhnu.edu.ua:80/jspui/handle/lib/20957
Title: Емісія фотонів з модифікованої сріблом поверхні NaCl при електронному бомбардуванні
Authors: Митропольський, Ігор Євгенович; Кузьма, Василь Васильович; Конопльов, Олександр Миколайович; Буксар, В. С.
Abstract: Досліджено характеристики випромінювання, яке виникає при бомбардуванні повільними електронами поверхні кристалу NaCl з різним ступенем англомерації наночастинок Ag. Аналізується вплив поверхневого плазмонного резонансу наночастинок на спектральний розподіл інтенсивності випромінювання власних дефектів кристалу.; Исследовано характеристики излучения, которое возникает при бомбардировке медленными электронами поверхности кристалла NaCl с разной степенью англомерациями наночастиц Ag. Анализируется влияние поверхностного плазмонного резонанса наночастиц на спектральное распределение интенсивности излучения собственных дефектов кристалла.; The idea of application of a plasmon resonance of nanoparticles for fundamental and applied aspects is progressive. The aim - to investigate influence of nanoparticles of silver on recombinations of the electronic and hole centers of a crystal of NaCl. Technology and technique. Research method - an electron and photon spectroscopy. It is realized in ultra-high vacuum spectrometer at the following experimental parameters: energy of electrons was 400-800 eV, current density on a surface of samples 6-8 mkA/mm2. Radiation was analyzed by the monochromator MDR-6U in the area 280 - 700 nanometers and was detecting by a photo multiplier FEP-106.
The objects of research: NaCl crystals with synthesized both on a surface, and in volume Ag nanoparticles.
The results. In the spectrum of electron and photon issue of pure NaCl three strips of radiation are found (λ1 = 380 nm, λ2 = 430 nm, λ3 = 560 nm). The nature of these strips is connected with the radiation of own defects of a crystal. In the presence of nanoparticles of Ag intensity of strips increases and there is a shift of maxima to the red area of the spectrum. The analysis of ranges of electro and photon issue, dependences of I (j) and I (t) specifies communication between a plasmon resonance of nanoparticles of Ag and efficiency of radiators of a crystal.
Conclusions. At electronic radiation in nanoparticles of silver arises superficial plasmon resonance. The excitation of plasmons is followed by increase in the electronic field near them which in turn influences the centers of a luminescence of a matrix. Efficiency of interaction depends on the selected resonance mode which is determined by the size and an arrangement of particles on a surface.2016-01-01T00:00:00Z