Физика

Физика

Атомно-силовая микроскопия. Принцип работы

Реферат пополнение в коллекции 09.04.2018

Атомно-силовая микроскопия (АСМ) при своем возникновении рассматривалась как вариант сканирующей туннельной микроскопии (СТМ), но по прошествии 25 лет своего развития, она стала основным методом сканирующей зондовой микроскопии. Этот метод, основанный на измерении сил взаимодействия между миниатюрным зондом, закрепленным на кантилевере и поверхностью образца, широко используется для изучения материалов и процессов с нанометровым разрешением. Геометрические или физические свойства поверхности измеряются по изменению отклика кантилевера на взаимодействие между зондом и поверхностью по мере движения зонда вдоль поверхности. В ранних версиях АСМ зонд прижимался к поверхности, а измерение силы и управление зондом производились по квазистатическому отклонению кантилевера. Этот режим сканирования (контактный) может использоваться для изучения рельефа поверхности и измерения механических и трибологических свойств. Однако его нельзя применять при исследовании слишком мягких материалов, поскольку перемещение прижатого зонда может приводить к заметным сдвиговым деформациям образца. Эта проблема была решена в динамических методиках, в которых зонд осциллирует и поэтому контактирует с поверхностью только некоторую часть времени измерения. В этих методиках используется амплитудная (АМ) или фазовая (ФМ) модуляция сигнала. Выбор типа модуляции определяется условиями проведения измерений. В большинстве процедур АСМ производится съемка рельефа поверхности. Пространственное разрешение получаемых изображений определяется как свойствами поверхности образца, так и геометрией зонда. При этом ответ на вопрос о точности измерений во многих случаях неочевиден, поскольку он зависит от многих аппаратурных и экспериментальных факторов. Во-первых, точность пьезоэлектрических сканеров составляет всего лишь 5 %, и их приходится калибровать с помощью тестовых решеток. Это не позволяет получить данные с точностью, присущей дифракционным методикам. Во-вторых, для серийной аппаратуры форма зонда и радиусы кривизны его острия известны с небольшой точностью, для улучшения которой требуется дополнительное исследование зонда (например, с помощью просвечивающей электронной микроскопии). Следует заметить, что изменение этой силы является одним из принципов, лежащих в основе АСМ. Съемка с малой силой прижима гарантирует от повреждения зонда и образца и дает высокое разрешение для изображения изолированных деталей профиля поверхности. При повышении силы прижима измеряемый сигнал становится чувствительнее к механическим свойствам поверхности, поскольку при этом увеличивается деформация образца под действием зонда. Однако из-за увеличения площади контакта при этом ухудшается пространственное разрешение. По этим причинам анализ АСМ изображений требует особой тщательности, особенно при проведении прецизионных измерений.

Подробнее

Основы поверочного расчета топочных камер

Курсовой проект пополнение в коллекции 07.04.2018

В этом курсовом проекте, рассмотрены основы поверочного расчета топочных камер. При заданной производительности котла, параметрах пара, экономичности котла. Для этих величин выполняется компоновка поверхности нагрева, определяются размеры конвективных и радиационных поверхностей, обеспечивающих требуемую производительность с заданным КПД.

Подробнее

Описание и тепловой расчёт котла ТГМ-151

Курсовой проект пополнение в коллекции 31.03.2018

Котельный агрегат имеет П-образную схему. В топочной камере газы движутся снизу вверх; в верхнем перепускном газоходе расположена ширмовая часть пароперегревателя, в опускном газоходе — конвективная часть пароперегревателя и экономайзер. Позади котла установлены два ротора регенеративного воздухоподогревателя, в которых дымовые газы движутся снизу вверх.

Подробнее

Нагрузка электрических сетей

Курсовой проект пополнение в коллекции 31.03.2018

В настоящее время электрическая энергия вырабатывается на электрических станциях, которые, как правило, объединены между собой в энергетические системы. В крупной энергетике такие системы объединяют станции, расположенные в нескольких областях и даже республиках. Сельские электростанции во многих случаях также объединяются в местные энергосистемы, охватывающие один или несколько административных районов.

Подробнее

Дослідження впливу впровадження енергозберігаючих заходів на результати діяльності підприємства

Статья пополнение в коллекции 07.02.2018

Виділення невирішених раніше частин загальної проблеми. Втім, незважаючи на значну кількість розробок у сфері енергозбереження, актуальними залишаються питання щодо розробки, обґрунтування та впровадження енергозберігаючих заходів в межах окремого підприємства.

Подробнее

Методика расчета последовательного компенсатора

Контрольная работа пополнение в коллекции 18.09.2012

8. Выбираем тип согласующего транзистора VT2, аналогичный VT1(в нашем случае, это транзистор 2Т321А), который предназначен для согласования большого выходного сопротивления УПТ с малым входным сопротивлением регулирующего транзистора. Кроме того VT1 и VT2, образуя составной транзистор имеют общий коэффициент усиления по току β = β1=β2 = 120, что позволяет значительно повысить коэффициент стабилизации схемы. Принимая Ik2 ~ Iэ2 ~ Iб1 и учитывая, что

Подробнее

Естественные электромагнитные поля

Курсовой проект пополнение в коллекции 18.09.2012

Магнитные свойства обнаруживаются во всем окружающем нас мире: от элементарных частиц до безграничных космических пространств. Интерес к вопросу о влиянии магнитного поля возник в относительно давние времена. Еще в древности в Китае знали об особых свойствах железной руды, которая содержит атомы железа различной степени окисления, названная впоследствии магнетитом. В Китае во II веке до н. э. и был изобретен первый компас, с которым в Европе познакомились в ХII веке. Описание биполярного характера магнита и магнитных силовых линий впервые встречаются в 1269 году в трактате Петра Перегрина «Послание о магните». Однако принцип действия компаса был понят после исследований, выполненных в 1600 году английским медиком и физиком У. Гильбертом, который в своей книге «О магните, магнитных телах и большом магните Земля» первым высказал идею о намагниченности Земли. Резкое увеличение научных исследований и публикаций по магнитобиологии отмечается с 1960-х годов. Открытие таких направлений науки как гелиобиология и космическая биология с полным основанием связывают с именами А.Л. Чижевского и В.И. Вернадского. Все источники электромагнитного поля (ЭМП) можно разделить на естественные и техногенные. К естественным относят геомагнитное поле Земли (ГМП). Меньшее значение в формировании естественного электромагнитного фона Земли имеют грозовая активность (атмосферные разряды), электромагнитные излучения всего радиочастотного диапазона, инфракрасное и ультрафиолетовое излучения, видимый свет, ионизирующее излучение. Естественные ЭМП представляют собой спектр электромагнитных «шумов», в условиях которых существует все живое на Земле. Особое внимание при изучении влияния естественных ЭМП на живую природу уделяется ГМП - одному из важнейших экологических факторов окружающей среды.

Подробнее

Линейные системы передачи сигнала при несинусоидальных воздействиях

Контрольная работа пополнение в коллекции 18.09.2012

. Некоторые амплитудные искажения и некоторый сдвиг по фазе сигнала на выходе усилителя по отношению к входному сигналу обусловлен наличием реактивной составляющей сопротивления четырехполюсника. А также это объясняется тем, что согласование работы четырехполюсника и фильтра возможно только на определенной частоте. В качестве этой частоты была взята частота первой гармоники входного воздействия. На частотах остальных гармоник режим работы, как четырехполюсника, так и фильтра не является согласованным. Также в качестве характеристических сопротивлений были взяты только их модули. Все перечисленные факторы повлияли на форму сигнала. Наибольший вклад в формирование сигнала на выходе усилителя вносит 1-я гармоника.

Подробнее

Проектирование тяговой подстанции

Курсовой проект пополнение в коллекции 18.09.2012

Распределительное устройство (РУ) представляет собой комплекс аппаратов и устройств, используемых для управления потоком энергии в энергосистеме и для обеспечения надежности ее работы путем создания узла, в котором могут быть установлены защитные устройства и средства для изменения потоков энергии по различным направлениям. Любое РУ состоит их подходящих и отходящих присоединений, подключенных к общим шинам. Главным элементом каждого присоединения являются выключатели, разъединители и измерительные трансформаторы. Элементы РУ соединяются между собой по принятой схеме. Компоновка РУ заключается в оптимальном размещении аппаратов, согласно их назначению и требованиям действующих правил и соединении их электрически между собой в соответствии с принятой схемой. Распределительные устройства обычно состоят из ряда аналогичных ячеек, каждая из которых подключена к сборным шинам и содержит выключатель, разъединители и измерительные трансформаторы. Как правило, компоновка РУ должна предусматривать возможность поэтапного развития. При разработке компоновок РУ крайне важно предусматривать наличие ремонтных зон. Компонуя РУ, необходимо ясно представлять, как будут сгруппированы различные элементы оборудования, как они будут изолированы друг от друга, на каком расстоянии от частей, находящихся под напряжением, могут оказываться те или иные элементы и, наконец, насколько принятое размещение оборудования обеспечивает безопасность обслуживающего персонала.

Подробнее

Оптические свойства и строения оксидных стёкол окрашенных наноразмерными частицами

Дипломная работа пополнение в коллекции 17.09.2012

Методами спектроскопии изучают уровни энергии атомов, молекул и образованных из них макроскопических систем, а также квантовые переходы между уровнями энергии, что дает важную информацию о строении и свойствах вещества. Атомные спектры получаются при испускании или поглощении электромагнитного излучения свободными или слабо связанными атомами (например, в газах или парах). Молекулярные спектры испускания, поглощения и комбинационного рассеяния света принадлежат свободным или слабо связанным между собой молекулам. Они гораздо сложнее атомных спектров, что определяется большой сложностью внутренних движений в молекуле, так как кроме движения электронов относительно двух или более ядер в молекуле происходит колебательное движение ядер (вместе с окружающими их электронами) около положения равновесия и вращательное движение ее как целого. Электронному, колебательному и вращательному движениям молекулы соответствуют три типа уровней энергии и три типа молекулярных спектров. Спектроскопия в зависимости от диапазона длин электромагнитных волн подразделяется на радиоспектроскопию; оптическую, в том числе инфракрасную и ультрафиолетовую спектроскопию; рентгеновскую спектроскопию. Одним из разделов ультрафиолетовой и рентгеновской спектроскопии является фотоэлектронная спектроскопия. Особую область исследований представляет ядерная спектроскопия, в которую включают гамма-, альфа- и бетта-спектроскопии; из них только гамма-спектроскопия относится к спектроскопии электромагнитного излучения. Атомный спектральный анализ (АСА) определяет элементный состав образца по атомным (ионным) спектрам испускания и поглощения; молекулярный спектральный анализ (МСА) - молекулярный состав вещества по молекулярным спектрам поглощения, люминесценции и комбинационного рассеяния света. Эмиссионный спектральный анализ производят по спектрам испускания атомов, ионов и молекул, возбужденным различными источниками электромагнитного излучения в диапазоне от гамма-излучения до радиоволнового; абсорбционный - осуществляют по спектрам поглощения анализируемых объектов (атомов, молекул, ионов вещества).

Подробнее

Волоконно-оптические системы передачи

Контрольная работа пополнение в коллекции 17.09.2012

Исходные данныеСкорость передачи информации B, Мбит/с8Мощность передатчика Рпер , мВт2Потери в разъёмных соединениях αрс , дБ0,4Число разъёмных соединений Nрс4Потери в неразъёмных соединениях αi , дБ0,3Потери на соединение световод-фотодетектор αвс-пр , дБ2,4Энергетический запас системы Э, дБ6Тип волоконного световодаМСТип фотодетектораPINДлина волны источника излучения λ, мкм1,55Параметр G источника излучения1Показатель преломления сердцевины n13Разность показателей преломления сердцевины и оболочки n1−n20,5Числовая апертура NA0,3Строительная длина кабеля, км1,2

Подробнее

Исследование динамических характеристик САР перепада давления топлива на дроссельном кране

Курсовой проект пополнение в коллекции 17.09.2012

Важным этапом проектирования систем автоматического регулирования (САР) энергетических установок является анализ их динамических характеристик. По динамическим характеристикам оценивают устойчивость и качество регулирования САР; выбирают параметры систем, удовлетворяющие заданным техническим требованиям. Анализ динамических характеристик САР проводят и использованием методов теории автоматического регулирования. На начальном этапе исследований рассматривают линеаризованную САР: составляют расчетную схему; принимают упрощающие допущения и выводят уравнения звеньев; рассчитывают и анализируют динамические характеристики системы.

Подробнее

Голография в матричных фазовых модуляторах света

Дипломная работа пополнение в коллекции 16.09.2012

Схема представляет собой интерферометр Тваймана-Грина. Монохроматическое излучение He-Ne лазера проходит через телескопическую систему 2 и диафрагму 5, таким образом, объект 7 освещается плоским волновым фронтом. Образцом служила мера высоты ступени 70 нм, которая помещалась в одно плечо интерферометра перпендикулярно лазерному лучу. Во второе плечо устанавливалось зеркало 6. Все измерения проводились со слегка заклоненным зеркалом 6 для получения интерференционной картины полос равной толщины в поле зрения микроскопа. Дополнительно к схеме Тваймана-Грина, между светоделительным кубиком 5 и микроскопом для сведения пучков помещались два объектива 8, в сопряженные фокальные плоскости которых была установлена диафрагма 9. Такая оптическая схема позволяет направлять световые пучки под относительно большими углами, изменять и оптимизировать число линий на интерференционной картине. На структуре длиной 100 мкм помещается около 20-30 интерференционных линий. Интерференционная картина регистрировалась ПЗС-камерой (736 х 572 пикселя).

Подробнее

Расчет принципиальной тепловой схемы турбины К-1000-60, оценка технико-экономических показателей работы энергоблока

Курсовой проект пополнение в коллекции 16.09.2012

Наименование величиныТочки процесса00'1(П7)2(П6)3(П5)4(Д)5(C)6(ПП)7(ТП)8(П4)9(П3)10(П2)11(П1)12(КТП)13(К)Давление в патрубке отбора турбины рi ,МПа6.05.762.871.821.1221.1221.122-0.880.580.310.080.0210.0060.0035Давление в корпусе подогревателя рпi, Мпа--2.761.731.060.651.090.98-0.540.2850.0730.019--Температура пара ti ,°C и х, (если пар влажный)t,C--2292051821621832752751551319059--X10.9950.940.920.90.90.99----0.9950.960.910.91Энтальпия пара в отборе турбины hi, кДж/кг27852785268826402580258027642996-292428482680253623802368Температура насыщения в подогревателе tнi, °С--229205182162---15513190593628Энтальпия насыщенной водыhBнi, кДж/кг--986875772684.2---653551386247151.5111.84Температура дренажа за охладителем дренажа tiдр,°C--205182162----131906259--Энтальпия дренажа за охладителем дренажа hBiдр, кДж/кг--875772684.2-7811197550.6377255.3247--Температура нагреваемой воды после подогревателя tпi, °C--224200177157---1521288756--Энтальпия нагреваемой воды после подогревателя hBпi , кДж/кг--962852.4750662.4---641538364.32234.35--5. Составление основных тепловых балансов для узлов и аппаратов тепловой схемы

Подробнее

К вопросу энергосбережения и повышения энергоэффективности сложной системы

Информация пополнение в коллекции 16.09.2012

С точки зрения энергодинамической системы физических величин и понятий (ЭСВП) [9-11] проблемы, рассматриваемые в части энергообеспечения зданий и сооружений, относятся к пятому уровню иерархической структурной схемы (по формам энергии системы). Рассматриваемые проблемы не являются системными и не исследуются связи с другими формами энергии и взаимодействия тела (здания) со средами. Не исследуются состояние видов энергии отдельных форм движения, перераспределения, которые происходят между видами энергии отдельных форм движения. Т.е. считается, достаточно в существующей системе на 5 иерархическом уровне добавить (заменить) источник одной или двух формы энергии (электрической и тепловой), то решится вопрос энергосбережения и энергоэффективности. Считается, что общая энергия открытой системы останется постоянной и не произойдет перераспределений форм движения энергии на шестом иерархическом уровне.

Подробнее

Водное хозяйство ТЭС и расчёт мощности ВПУ

Курсовой проект пополнение в коллекции 16.09.2012

№ п/пНаименование оборудованияТипКоличествоХарактеристика1ОсветлительВТИ - 63и2V=63 м3/ч, Vосв=76 м3, d=4,25 м, h=10,2 м. 2Осветлительный фильтрФОВ - 2 - 0,63Pраб=0,6 МПа, h=1 м, d=2 м Q=30 м3/ч,3Фильтр натрий-катионитный первой ступениФИПа - I - 1,5 - 0,63Pраб=0,6 МПа, h=2 м, d=1,5 м Q=50 м3/ч,4Фильтр натрий-катионитный второй ступениФИПа - II - 1,5 - 0,63Pраб=0,6 МПа, h=1,5 м, d=1,5 м Q=90 м3/ч,

Подробнее

Энергоблок с турбиной Т-180/210-130

Дипломная работа пополнение в коллекции 14.09.2012

Выявленные тенденции развития объекта исследования Источники информации Технические решения, реализующие тенденциив объектах организаций (фирм)(изобретения и полезные модели, обнаруженные в источниках информации)в исследуемом объекте объект, разраба-тываемый в ДР)1234повышениеКПД паровых турбин.Патент 2296228ПРОТОЧНАЯ ЧАСТЬ ПАРОВОЙ ТУРБИНЫ Изобретение относится к области энергетического машиностроения и предназначено для повышения экономичности первых нерегулируемых ступеней паровых турбин с сопловым парораспределением. Технической задачей, решаемой изобретением, является снижение окружной неравномерности потока пара перед сопловым аппаратом первой нерегулируемой ступени и повышение кпд нерегулируемой ступени. Поставленная задача решается тем, что проточная часть известной паровой турбины, содержащая сопловую коробку с расположенными в ней сопловыми лопатками, рабочее колесо регулирующей ступени, диафрагму первой нерегулируемой ступени с установленными в ней сопловыми лопатками, рабочее колесо и камеру, образованную между указанным колесом регулирующей ступени и диафрагмой первой нерегулируемой ступени, согласно изобретению, снабжена выпукло-вогнутым экраном, установленным перед сопловым устройством диафрагмы, выполненным с перфорацией, причем выпуклая часть расположена напротив соплового устройства и обращена в камеру, а вогнутая часть вытянута в радиальном направлении в сторону оси ротора. Отверстия перфорации выполнены разного размера, в части, наиболее удаленной от оси ротора, диаметр отверстий, по крайней мере, в два раза меньше диаметра отверстий, расположенных ближе к оси ротора.Патент RU 2296224ПРОТОЧНАЯ ЧАСТЬ ПАРОВОЙ ТУРБИНЫ Изобретение относится к области энергетического машиностроения, а именно к цилиндрам низкого давления для конденсационных паровых турбин. Проточная часть паровой турбины, преимущественно цилиндра низкого давления, содержит одноярусные и двухъярусные ступени, с помощью которых формируется проточная часть. Число ступеней в верхнем ярусе определяется в зависимости от числа ступеней в нижнем ярусе по защищаемым настоящим изобретением соотношениям. Степень реактивности у корня лопаток верхнего яруса выбрана в зависимости от степени реактивности у вершин лопаток нижнего яруса по соотношению, защищаемому настоящим изобретением. Изобретение позволяет оптимизировать проточную часть цилиндра низкого давления турбины, снизить потери энергии от утечек пара между верхними и нижними ярусами, а также увеличить пропускную способность цилиндра низкого давления Патент 2243384ЭЛЕКТРОГИДРАВЛИЧЕСКАЯ СИСТЕМА РЕГУЛИРОВАНИЯ И ПАРОРАСПРЕДЕЛЕНИЯ ПАРОВОЙ ТУРБИНЫ Электрогидравлическая система регулирования и парораспределения паровой турбины относится к области теплоэнергетики и может быть использована при производстве, реконструкции и эксплуатации систем регулирования паровых турбин. Практическим результатом использования предлагаемого изобретения является обеспечение безопасности, надежности, повышение степени автоматизации и упрощение условий эксплуатации турбоустановок. Достижение указанного технического результата обусловлено введением в систему блока управления положением регулирующих клапанов и пропорционально-интегрального регулятора с соответствующими связями, а также установка гидравлических сервомоторов непосредственно на регулирующих клапанах. Предлагаемое решение позволяет обеспечить требуемые Правилами технической эксплуатации электростанций внешние характеристики регулирования - неравномерность, нечувствительность, а также повысить устойчивость регулирования частоты вращения турбины путем устранения качаний регулирования на любых режимах работы турбины

Подробнее

Источники и системы теплоснабжения промышленных предприятий

Курсовой проект пополнение в коллекции 14.09.2012

№ п/пПараметрОбозн.Формула или рекомендацииЗнач.Разм.1Годовой расход топлива на отопление и вентиляцию (таблица 2)N о,в годΣQi*ni*3600248 881,99ГДж/год2Годовой расход топлива на отопление и вентиляцию (расчет)N о,в годQi * n * 3600261859,97ГДж/год3ПогрешностьΔ4,8%4Средняя максимальная тепловая мощность на отопление и вентиляциюQi14783,196кВт5Внутренняя расчетная температура воздухаtвзадано18OС6Средняя температура воздуха за отопительный периодtнзадано-10,10OС7Годовой расход топлива на отопление и вентиляцию:B о,в годNгодо,в/(Qрнк103)8202,07тыс.м3/год8Теплота сгорания природного газаQрнзадано35700кДж/м39КПД котельнойкзадано0,8510Годовой отпуск теплоты на ГВС:N ГВС годQгвсср(8760-р)360018730156331кДж/год11Число часов на ремонт и опрессовку тепловых сетейрзадано150ч12Годовой расход топлива на ГВС:B ГВС годNгодгвс/(Qрнк103)617,240тыс.м3/год13Годовой отпуск теплоты с промышленным паром:N п годDп(iп''-4,19tк)(8760-р)3600204 019 793 352кДж/год14Энтальпия промышленного параi''ппо давлению пара 9 ата2774,2кДж/кг15Температура конденсатаtкзадано95OС16Доля возврата конденсата с производствазадано117Годовой расход топлива на отпуск промышленного параB п годNгодп/(Qрнк103)6723,34тыс.м3/год18Годовой расход топлива котельнойB годBгодi/тр17269,61тыс.м3/год19КПД транспорта теплотытрзадано0,920Годовой отпуск теплоты котельнойN годNгодi222750198575,03кДж/год21Годовые затраты на топливоЗт12088733,46руб./год22Цена топливаЦтзадано700руб/тыс.м323Себестоимость продукции теплотыСтBгодЦт106/Nгод54,3руб./ГДж3. Гидравлический расчет тепловых сетей: расчет паропровода, водяных сетей, построение пьезометрического графика

Подробнее

Разработка систем частотного регулирования объектов

Курсовой проект пополнение в коллекции 14.09.2012

Подробнее
1 2 3 4 5 > >>