И 66 Материалы Международной заочной конференции в рамках I форума молодых ученых Приволжского федерального округа 13-15 мая 2009 Уфа: риц башГУ, 2009. 277 стр
Скачать 4.34 Mb.
|
УДК 332 ББК 65.04 И 66 Редакционная коллегия: кандидат биологических наук, доцент А. Д. Назыров (отв. редактор) аспирантка Башгосниверситета А. И. Юланова (отв. секретарь) Инновации молодых ученых – основа устойчивого развития регионов И 66 Материалы Международной заочной конференции в рамках I Форума молодых ученых Приволжского федерального округа 13-15 мая 2009 – Уфа: РИЦ БашГУ, 2009. – 277 стр. УДК 332 ББК 65.04 © Коллектив авторов, 2009 г. ЕСТЕСТВЕННЫЕ И ТОЧНЫЕ НАУКИ УДК 659.2 ИННОВАЦИОННАЯ ДЕЯТЕЛЬНОСТЬ КОНСУЛЬТАЦИОННОЙ СЛУЖБЫ Бесчастнова Наталья Вячеславовна, ст. преподаватель Башкирский институт социальных технологий Как показала практика функционирования региональных КС АПК, они не смогли решить поставленных перед ней задач по финансовому оздоровлению сельскохозяйственных товаропроизводителей и по восстановлению их платежеспособности. На наш взгляд, это обусловлено отсутствием отраслевых направлений развития КС и государственной поддержки при внедрении инновационных проектов. Реализация данных направлений потребует повышения устойчивости развития ЛПХ, что неизбежно приведёт к решению следующих организационно-экономических проблем. Повышение инвестиционной привлекательности ЛПХ возможно путём закрепления за ними земельных ресурсов в собственность, организации склада продукции, обеспечение залога земельными и имущественными паями, организацией рынка продукции. Финансирование ЛПХ. На наш взгляд, решение данного вопроса возможно путем привлечения собственных финансовых ресурсов. Необходимо создать систему мероприятий, способных объединить усилия разработчиков инновационных проектов, инвесторов и производителей продукции. Таким органом, в системе отрасли могла бы стать отраслевая консультационная служба со следующими функциями: создание базы данных о инновационных проектах и их разработчиках, потенциальных инвесторах и рынках; консультационная деятельность инновационно-инвестиционное обслуживание пчеловодов личных подсобных. Проведенные нами исследования дают основание предложить вариант самофинансирования ЛПХ на базе ФЗ «О кредитных потребительских кооперативах граждан», что позволит объединять в одном кооперативе от 15 до 2000 граждан ЛПХ. Таким образом, объединение ЛПХ на базе «кредитных потребительских кооперативов граждан» позволит: использовать свободные денежные средства граждан для разработки и внедрения инновационных проектов; организовать российский рынок продукции пчеловодства, её переработку, хранение, перевозку, контроль качества и т.д.; финансировать отраслевую науку; привлечь потенциальных инвесторов, в том числе и государство к финансированию инновационных проектов. Для координации деятельности кредитных потребительских кооперативов они могут объединяться в региональные и федеральные ассоциации, что позволит организовать региональный и федеральный рынок сельскохозяйственной продукции. Объединение граждан ЛПХ региона в ассоциацию «кредитных потребительских кооперативов граждан» позволит, на основе экономических рыночных отношений, создать условия для расширенного воспроизводства сельскохозяйственной продукции на основе инновационного развития, повысить инвестиционную привлекательность ЛПХ, сформировать рынок сельскохозяйственной продукции. УДК 621.317:621.372.852 ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЕ СИСТЕМЫ НА ОСНОВЕ АКУСТООПТИЧЕСКИХ ПЕРЕСТРАИВАЕМЫХ ФИЛЬТРОВ Важдаев Константин Владимирович, к.т.н., доцент Губайдуллин Азат Гумарович, студент Уфимская государственная академия экономики и сервиса, научный руководитель: д.т.н., профессор, Ураксеев Марат Абдуллович Рассмотрены новые измерительные системы, содержащие акустооптические перестраиваемые фильтры. Приведены сведения об акустооптическом эффекте и акустооптических материалах. Введение Сегодня измерительные системы получили широкое распространение в различных областях промышленности, в медицине, экологии и т.п. В соответствии с ГОСТ Р 8.596-2002 [1] измерительная система - это совокупность измерительных, связующих, вычислительных компонентов, образующих измерительные каналы, и вспомогательных устройств (компонентов измерительной системы), функционирующих как единое целое, предназначенная для: - получения информации о состоянии объекта с помощью измерительных преобразований в общем случае множества изменяющихся во времени и распределенных в пространстве величин, характеризующих это состояние; - машинной обработки результатов измерений; - регистрации и индикации результатов измерений и результатов их машинной обработки; - преобразования этих данных в выходные сигналы системы в разных целях. В настоящее время широкое распространение получают измерительные системы на основе акустооптических перестраиваемых фильтров. Это связано с тем акустооптические перестраиваемые фильтры позволяют заменять движущиеся элементы дифракционной оптики, имеют небольшие размеры, позволяют производить измерения в реальном масштабе времени и обладают высокой точностью, быстродействием и надежностью. Акустооптический эффект Принцип действия акустооптического перестраиваемого фильтра основан на акустооптическом эффекте. Фактическим началом изучения акустооптического эффекта и акустооптики как науки считается независимые исследования Р. Люка и Р. Бикара во Франции и П. Дебая и Ф. Сирса в 1932 г. дифракции света на ультразвуке. В 1935 г. индийские ученые Раман и Нат предложили теорию дифракции света на ультразвуке. Дальнейшее развитие акустооптика получила в трудах С.М. Рытова, Л. Бергмана, Г. Мюллера, В. Мэзона, Г. Вилларда, Р.Диксона и др [2, с. 75]. Акустооптический эффект заключается в том, что при распространении света в среде, в которой присутствует ультразвуковая волна, происходит дифракция света. В зависимости от числа образующихся дифракционных порядков различают два основных режима акустооптического взаимодействия: режим рассеяния Рамана - Ната, известный также как эффект Дебая - Сирса, и режим дифракции Брэгга. Границы этих режимов определяются безразмерным коэффициентом Кляйна – Кука:  , (1)где L- длина взаимодействия света с акустическим пучком, - длина световой волны, - длина волны акустической волны, n – показатель преломления [3, с.46] . Режим дифракции Рамана – Ната достигается при достаточно малых значениях Q<<1, режим дифракции Брэгга – при Q>>1.  Рис 1. Режим дифракции Рамана - Ната Рассмотрим режим дифракции Рамана – Ната (рис. 1). Режим дифракции Рамана – Ната происходит при низкой частоте звука и достаточно малой длине L области взаимодействия света с акустическим пучком. В этом случае дифракция света на ультразвуке происходит при любом угле падения света на акустический пучок. Световая волна проходит через звуковой пучок прямолинейно, а периодическое изменение показателя преломления приводит к модуляции фазы прошедшей волны. Разлагая фазомодулированную волну на выходе из области акустооптического взаимодействия в угловой спектр, получаем картину с большим числом дифракционных максимумов, расположенных симметрично относительно направления падающего света. Направления на дифракционные максимумы определяются также как в плоской дифракционной решетке по формуле sinm m / n. Частота в каждом дифракционном порядке определяется по формуле: m= ma, где - частота световой волны, a – частота акустической волны. При большой длине L взаимодействия света и с акустическим пучком наблюдают режим дифракции Брэгга (рис. 2). Такая дифракция происходит при определенном угле падения света на акустический пучок, удовлетворяющем так называемому условию Вульфа – Брэгга в = 2 = arcsin ( / 2). При этом получаем картину с одним дифракционным максимумом, образованным отражением падающего света от фронта бегущей световой волны [4, с. 280]. В акустооптическом перестраиваемом фильтре используется режим дифракции Брэгга.  Рис 2. Режим дифракции Брэгга Дифракционная эффективность равна отношению мощности I дифрагированного света к мощности I0 падающего света:  = где p – фотоупругая постоянная; - плотность, v – скорость акустической волны; H – высота акустического пучка; Pa – акустическая мощность, а величина М2=n6p2/v3 – акустооптический показатель качества материала. Акустооптические материалы Для использования в акустооптических устройствах материал должен удовлетворять следующему ряду требований: должен быть прозрачным в соответствующей области оптического спектра, обладать большим значением акустооптического качества, слабо поглощать звук внутри рабочего интервала акустических частот [5, с. 39]. Наибольшее применение в акустооптике получили халькогенидные и теллуровые стекла, а также такие кристаллы, как молибдонат свинца (PbMoO4), диоксид теллура (TeO2), ниобат лития (LiNbO3), и полупроводники (GaP). Более полную информацию об акустооптических кристаллах можно найти в [6, с. 432]. Новые разработки измерительных систем на основе акустооптических перестраиваемых фильтров Ниже рассмотрены новые разработки измерительных систем на основе акустооптических перестраиваемых фильтров. Рис. 3 поясняет конструкцию измерительной системы трехмерной формы прозрачной тонкой пленки [7]. Измерительная система формы состоит из акустооптического перестраиваемого фильтра 40 на белый свет, сканирующей системы интерферометра, чтобы измерить измеряемый объект 80, используя интерференцию белых световых лучей. При измерении объекта измерительная система измеряет информацию о толщине объекта и информацию о ее форме независимо.  Рис. 3.Измерительная система трехмерной формы прозрачной тонкой пленки на основе акустооптического перестраиваемого фильтра Измерительная система содержит акустооптический перестраиваемый фильтр 40, источник освещения 10, элемент фиксации 12, одномодовое оптическое волокно 11, выпуклая линза 13 и 50, расщепитель электронного пучка 20, тарелку разделения на блоки, прибор с зарядовой связью 70, элемент разделения 60 и модуль интерферометра Майкельсона 30, состоящий из выпуклой линзы 31, расщепителя электронного пучка 32 и плоскости зеркала 33. Кратко рассмотрим принцип действия измерительной системы. Белый свет, испускаемый источником освещения 10, проходя через одномодовое оптическое волокно 11 и выпуклую линзу 13, попадает в расщепитель электронного пучка 20. Отражательный угол расщепителя электронного пучка 20 равен приблизительно 45° относительно белого направления входного светового потока так, чтобы белый свет был отражен перпендикулярно к его входному направлению. Из расщепителя 20 белый свет отражается в выпуклую линзу 31, а затем фокусируется на расщепителе электронного пучка 32. Здесь часть белого света отражается на плоскость зеркала 33, а оставшаяся часть падает на измеряемый объект. Белые световые лучи подвергнуты изменению длины волны, будучи отраженными на измерительном объекте 80. Изменение длины волны вызвано информацией формы и информацией толщины измеряемого объекта. Информация формы и информация толщины могут быть независимо измерены в этих двух режимах согласно режиму тарелки разделения на блоки 34. Отраженные на измеряемом объекте 80 белые световые лучи проходят через расщепители электронного пучка 32 и 20, выпуклую линзу 31 и вводятся в акустооптический перестраиваемый фильтр 40. Здесь белый свет в результате дифракции на ультразвуке разбивается на два порядка: порядок -1, соответствующий белому свету, отраженному от измеряемого объекта 80 и порядок +1, поглощаемый элементом разделения 60. Свет порядка -1 вводится через выпуклую линзу 50 в прибор с зарядовой связью (ПЗС) 70, формирующий спектральное изображение. На рисунке 4 представлена измерительная система для измерения концентрации выбранного компонента при производстве бумаги или пластика [8]. Она состоит из широкополосного источника света 12, линзы 14, параболического рефлектора 10, акустооптического перестраиваемого фильтра, экрана 24, микропроцессора 25, бесконтактного температурного датчика 27, фокусирующих линз 28 и 34, приемника излучения 38. Дополнительно могут быть добавлены фокусирующая линза 36 и приемник излучения 32.  Рис. 4. Измерительная система для измерения концентрации выбранных компонентов при производстве бумаги и пластика Датчик, может например, измерить содержание влаги при производстве листов бумаги, а также содержание полимера при производстве пластика. Свет от широкополосного источника света 12 коллимируется, используя линзу 14 и параболический рефлектор 10, и направляется на акустооптический перестраиваемый фильтр. Акустооптический перестраиваемый фильтр состоит из акустооптического кристалла 16, присоединенного к нему пьезоэлектрического преобразователя 18, звукопоглотителя 4 и генератора 6. Непрозрачный экран 24 отражает или поглощает свет падающий на него акустооптического фильтра, за исключением света определенной длины волны, который проходит через апертуру 26 в экране 24. Свет, прошедший через апертуру 26, падает на полотно бумаги. Метод измерения основан на поглощении света влаги или другим компонентом, находящимся в бумаге. Т. е. чем выше содержание компонента тем меньше света будет отражено или рассеяно от полотна. Отраженный и рассеянный свет из полотна 30 регистрируется приемниками излучения 38 и 32. Бесконтактный температурный датчик 27 предназначен для измерения температуры полотна и передает информацию на микропроцессор 25. Микропроцессор в соответствии с изменением температуры полотна подает сигнал на генератор 6 для изменения радиочастоты с целью изменения длины волны света на выходе из акустооптического перестраиваемого фильтра. В заключение отметим, что дальнейшее совершенствование измерительных систем, содержащих акустооптические перестраиваемые фильтры различных модификаций, может еще в большей степени расширить сферу их применения. Литература:
УДК 556 |
Похожие:
 | Общероссийской общественной организации «Российский союз молодых ученых» в Республике Башкортостан | | Информационное поле современной России: практики и эффекты: Материалы Шестой Международной научно-практической конференции |
| Федерального проекта «Территория», в рамках Всероссийского молодежного образовательного форума «Селигер-2009» | | Материалы IV молодёжной международной научно-практической конференции студентов, аспирантов и молодых учёных 26-27 ноября 2012 года,... |
| Культура. Образование. Право [Текст]: материалы Междунар науч практ конф., г. Екатеринбург, апр. 2009 г. Гоу впо «Рос гос проф пед... |  | Материалы II международной научно-практической конференции студентов, аспирантов и молодых учёных |
| Торжественное открытие Форума и выставки туристско-рекреационного потенциала Приволжского федерального округа | | Системные проблемы надёжности, качества, компьютерного моделирования, информационных и электронных технологий в инновационных проектах... |
| Президента Российской Федерации для государственной поддержки молодых российских ученых кандидатов наук (конкурс мк-2009) и молодых... | | Название работы (Например, «Разработка технологии молочных продуктов нового поколения») |