Рассматриваются теоретические и прикладные вопросы обработки экспериментальных данных с использованием вейвлетных преобразований. Приведено определение кратномасштабного анализа как спектрального анализа сигналов с расширяющейся полосой. Построены блоки фильтров, реализующие быстрые вычислительные алгоритмы. Исследован класс нестационарных вейвлетов, полученных модификацией известных ортонормированных вейвлетов аппаратной функцией прибора.

Институт аналитического приборостроения РАН, Санкт-Петербург

Для анализа нестационарных сигналов в информационно-измерительных системах (ИИС) рассмотрено семейство время-частотных распределений (ВЧР) с обобщенными маргиналами (ОМ), т. е. маргиналами вне временнoй или частотной областей. За ОМ приняты проекции ВЧР в виде интегралов вдоль одного или нескольких направлений (под разными углами) время-частотной плоскости. Значения ОМ равны квадрату модуля вращаемого преобразования Фурье (ВПФ) сигнала. Дано условие, при выполнении которого ВЧР класса Коэна имеют обобщенные маргиналы. Известные ВЧР класса Коэна (ВЧР Чои—Вильямса, Пейджа) могут быть модифицированы так, чтобы они имели обобщенные маргиналы. При этом с точки зрения представления сигналов эти модификации имеют преимущества перед квадратичными ВЧР, имеющими только обычные маргиналы. ВЧР с ОМ являются более робастными в условиях, когда сигнал ИИС содержит аддитивный шум.

Санкт-Петербург

Дан краткий обзор литературы и рассмотрены основные особенности применения ультразвукового поля стоячей волны (УЗСВ) для фракционирования дисперсных систем. Описан новый принцип построения систем проточного фракционирования, основанный на наложении УЗСВ параллельно направлению потока. Рассмотрены возможности его применения для исследования и фракционирования частиц различной природы в биообъектах и водах. Определены основные процессы, влияющие на эффективность фракционирования, которые нужно изучать и учитывать при построении и моделировании систем проточного фракционирования.

Институт аналитического приборостроения РАН, Санкт-Петербург
(Князьков Н.Н., Макарова Е.Д., Морев С.А.)

Институт геохимии и аналитической химии им. В.И. Вернадского РАН, Москва
(Спиваков Б.Я., Шкинев В.М.)

Разработан новый эллипсометрический подход к исследованию толстых (относительно периода по толщине поляризационных углов Ψ и Δ) прозрачных пленок. Метод опробован на образцах кремний—полимер, а также на нарушенных поверхностных слоях на сапфире и оптических стеклах К-8. Получены принципиально новые результаты.

Институт прикладной физики НАН Украины, г. Сумы (Семененко А.И.)

Институт аналитического приборостроения РАН, Санкт-Петербург (Семененко И.А.)

Разработан способ совместного определения магнитной и диэлектрической проницаемостей веществ с помощью соленоидальных L-ячеек. Данным методом установлено, что состояние связанной воды вблизи поверхности ряда твердых тел может быть парамагнитным за счет селекции ее молекул по спиновым модификациям.

Тюменский государственный университет

В работе предлагается метод определения частот ЯМР-сигналов с визуальным контролем оптимального разделения составляющих радиочастотного сигнала на действительную и мнимую части. Разработан пакет программного обеспечения, в котором используется минимизация квадратичных отклонений обеих составляющих ЯМР-сигнала от формы расчетного контура, что обеспечивает точность определения частоты ν резонанса с погрешностью δν/ν=10^-9 для спектрометров с высоким магнитным полем. Метод был применен для регистрации разности химического сдвига σ при изотопном замещении атомов водорода Δσ=σ(D₂)-σ(DH) с поиском нелинейных эффектов при использовании магнитных полей: В = 7.049 и В = 11.747 Тл.

Санкт-Петербургский государственный уни¬верситет информационных технологий, механики и оптики, Всеросийский научно-исследовательский институт метрологии им. Д.И. Менделеева

Работа посвящена изучению формы масс-спектрометрических пиков квадрупольных масс-анализаторов с электродами круглой формы. На основании анализа литературы делаются выводы о влиянии режима работы масс-анализатора, характера пространственного распределения ионов в пучке, кинетической энергии ионов и ряда других факторов на форму масс-спектрометрического пика. Сделанные выводы подтверждаются моделированием формы пика с помощью программы моделирования ионно-оптических систем SIMION.

Институт аналитического приборостроения РАН, Санкт-Петербург

В работе с общих позиций рассмотрен механизм параметрического эхо-эффекта, который может быть использован в системах обработки и передачи информации. Получено выражение для спектра сигнала, определена область его ограничений. Показано, что амплитуда сигнала может быть усилена за счет перекачки энергии из управляющего импульса. Теоретические положения проверены экспериментально на сигнале параметрического эха, образующемся в магнитоупорядоченном веществе с сильным магнитоупругим взаимодействием. Обсуждаются возможные применения изучаемого явления в физических исследованиях и аналитическом приборостроении.

Санкт-Петербургский Институт информатики и автоматизации РАН, Санкт-Петербург
(Нестеров М.М.)

Физико-технический институт им. А.Ф. Иоффе РАН, Санкт-Петербург (Плешаков И.В.)

Институт аналитического приборостроения РАН, Санкт-Петербург (Фофанов Я.А.)

Создан экспериментальный образец рентгенофотоэлектронного спектрометра, ориентированного на задачи определения и контроля химического состава разнообразных твердофазных материалов: металлов, сплавов, полупроводников и диэлектриков, полимеров, композиционных материалов. Прибор построен на базе электронного спектрометра ЭС2403, аналитических и высоковакуумных узлов, производимых отечественной промышленностью и обладающих (по опыту эксплуатации) большими рабочими ресурсами и надежностью.

В состав спектрометра входят:

- электронный энергоанализатор на основе электростатического полусферического конденсатора с многоэлектродной аксиально-симметричной системой предторможения на входе анализатора;

- источник рентгеновского излучения, обеспечивающий интенсивное рентгеновское излучение линий MgК_α и AlК_α;

- стойка спектрометра аналитическая; - стойки электропитания; - система автоматизированного управления режимами анализатора и регистрации аналитической информации;

- Windows-пакет программных средств автоматизированного управления режимами энергоанализатора и регистрации.

Прибор характеризуется энергетическим разрешением на уровне (0.9–1.0) эВ, погрешностью определения химических сдвигов и энергии связи 0.1 эВ.

Институт аналитического приборостроения РАН, Санкт-Петербург

Рассмотрена методика измерения толщины и контроля качества полупроводниковых пленок (пластин) толщиной 0.1–40 мкм конечного размера или рулонного типа на базе двухкоординатного лазерного дефектоскопа, включающего: персональный компьютер (ПК) типа "Pentium III"; инфракрасную лазерную оптическую головку типа CD-RW с длиной волны излучения λ = 0.98 мкм, сканирующую по координате X; подвижный по координате Y столик с исследуемым образцом пленки (пластины) и фотодетектором; устройство управления; усилитель фототоков; аналого-цифровой преобразователь;. интерфейсы RS-232, соединенные с последовательными портами ПК. Технические средства и методика контроля лазерного дефектоскопа обеспечивают: измерение толщины и контроль качества полупроводниковых пленок габаритов от (10x10) мкм до (100x100 ) мм толщиной 0.1–40 мкм с дискретностью 0.1 мкм. Диапазон шагов сканирования по Х, Y координатам 2–100 мкм; диапазон диаметров лазерного луча 1.7–50 мкм; скорость сканирования по Х, Y координатам ≤100 мм/с; чувствительность по току 1·10^–8А, по напряжению — 2.5·10^–6 В. Реализованы запись электронных диаграмм пленок (пластин) конечного размера или кадров с пленок рулонного типа на жесткий диск ПК, вывод на монитор и документирование дефектов на принтере цветной печати, количество цветовых градаций 32. Разрешение контролируемых дефектов образца ≤0.5 мкм, погрешность измерения толщины пленок ≤2 %. Программное обеспечение на языке Delphi 7.0.

Институт электроники НАН Беларуси, Минск

Приведен алгоритм решения двумерного уравнения Пуассона в плоской геометрии методом граничных интегральных уравнений на случай, когда облако объемного заряда имеет гладкие криволинейные границы.

Институт аналитического приборостроения РАН, Санкт–Петербург

В статье представлен метод расчета пневмоэлектрического устройства для проведения полимеразной цепной реакции деления молекулы ДНК — пневматического амплификатора. Особенностями данной системы являются высокие скорости изменения температуры рабочего тела — воздуха при одновременном обеспечении точности изменения температуры биологического образца в пластиковой микропробирке. Целью исследований является моделирование тепловых процессов для создания оптимальных условий для проведения реакции деления молекулы ДНК. Представлена математическая модель расчета, основанная на методе сосредоточенных параметров. Описан экспериментальный стенд. Приведены результаты расчетно-теоретических исследований и их сравнение с результатами экспериментальных исследований. Показано, что предложенный метод позволяет оценить масштабы переходных процессов, протекающих в пневматическом амплификаторе. Сделан вывод о необходимости разработки математической модели, основанной на методах описания систем с распределенными параметрами.

МГТУ им. Н.Э. Баумана (Чернышев А.В., Крутиков А.А., Демихов К.Е., Полынков А.В., Белова О.В.)

ГНЦ РФ ИМБП РАН (Смирнов И.А.)

Предлагается метод обнаружения нестационарных узкополосных радиосигналов при низких значениях отношения сигнал/шум на основе обработки их частотно-временнoго распределения плотности энергии Алексеева. По мнению авторов, материалы статьи будут интересны специалистам, занимающимся обнаружением узкополосных нестационарных процессов в шумах высокой интенсивности.

Военная академия связи, Санкт-Петербург
(Дворников С.В., Храмов Р.Н., Желнин С.Р., Медведев М.В., Симонов А.Н.)

Федеральное государственное унитарное предприятие "ИНФОРМАКУСТИКА", Санкт-Петербург (Железняк В.К.)

Военный инженерный институт радиоэлектроники (ВИИРЭ), г. Череповец (Сауков А.М.)

В процессе обучения на тренажере оператора летательного аппарата решению навигационных задач необходимо осуществлять контроль его знаний. Предлагается алгоритм формульных преобразований, позволяющий контролировать правильность выполнения обучаемым тестового задания, выданного ему в максимально свободной форме.

Санкт-Петербургский государственный университет аэрокосмического приборостроения (ГУАП)