Наукові вісті НТУУ "КПІ". № 5. 2012

УДК 627.372

Метод ретрансляції надширокосмугових імпульсних радіосигналів у мережах Ad-Hoc / Бунін С.Г., Плотник К.О., Войтенко Ю.Ю. // Наукові вісті НТУУ “КПІ”. — 2012. — № 5. — С. 7—11.

Запропоновано метод ретрансляції окремих імпульсів і їх наборів (чіпсетів) у радіомережах Ad-Hoc, що використовують імпульсні надширокосмугові радіосигнали. Запропонований метод, на відміну від методу “прийняв—запам’ятав—передав” (“store-and-forward”), дає можливість ретранслювати сигнали із затримкою на тривалість одного чіпсета для кожного проміжного вузла. Це дає виграш у часі доставки пакета кінцевому одержувачу, тому що проміжні вузли ретранслюють лише біти даних замість зборки всього пакета цілком. Наведено детальний механізм обміну попередньою інформацією транзитними вузлами для здійснення чіпсетової ретрансляції на реальних мережах, оскільки абоненти ретранслюють дані на фізичному рівні, зокрема “фарбування” кожного переданого біта спеціальним маркером маршруту, ідентифікацію маркера в потоці бітів, а також вміст таблиць маршрутизації на кожному проміжному вузлі. Наведено залежність часу ретрансляції всього пакета даних від заданого числа транзитних вузлів. Показано шляхи подальшого вдосконалення методу. Іл. 1. Табл. 7. Бібліогр.: 7 назв.

УДК 537.525:621.325

Моделювання вольт-амперних характеристик тріодних технологічних джерел електронів високовольтного тліючого розряду / Денбновецький С.В., Мельник І.В., Мельник В.Г., Тугай С.Б. // Наукові вісті НТУУ “КПІ”. — 2012. — № 5. — С. 12—18.

Статтю присвячено проблемам математичного моделювання енергетики тріодного високовольтного розрядного проміжку та визначенню його вольт-амперних характеристик. Отримано аналітичні співвідношення, які дають змогу розраховувати вольт-амперні характеристики тріодних джерел електронів високовольтного тліючого розряду. Запропонована методика розрахунку ґрунтується на аналізі балансу заряджених частинок у анодній плазмі високовольтного тліючого розряду із врахуванням умови самостійності його горіння. Запропонована модель є доволі простою та універсальною. Її головними параметрами є геометричні розміри розрядного проміжку, зокрема поздовжній розмір анодної плазми, який можна обчислити аналітично, розв’язуючи кубічне рівняння. Модель є фізико-топологічною та дає можливість здійснювати попередні теоретичні оцінки енергетичних параметрів технологічних джерел електронів на основі високовольтного тліючого розряду на початковому етапі їх проектування. Розбіжність розрахункових та експериментальних даних становить не більше 15 %. Іл. 3. Бібліогр.: 16 назв.

УДК 621.383

Тонкоплівкові сонячні елементи на основі нанокристалічного кремнію / Коваль В.М., Богдан О.В., Іващук А.В., Якименко Ю.І. // Наукові вісті НТУУ “КПІ”. — 2012. — № 5. — С. 19—26.

Встановлено переваги та недоліки заміщення аморфного кремнію нанокристалічним у тонкоплівкових сонячних елементах різної структури. Огляд вітчизняних і світових джерел показав технологічні шляхи ефективної заміни аморфного матеріалу нанокристалічним у кожній з трьох можливих конструкцій фотоелектричних перетворювачів: структурі з одним p-n-переходом, каскадній або багатошаровій структурах та НІТ-структурі. Наведено конструктивно-технологічні особливості тонкоплівкових фотоелектричних перетворювачів на основі нанокристалічного кремнію, враховуючи тип технологічного шару, який заміщує цей матеріал (широкозонне вікно, і-шар, базова область, буферний чи тунельний шар). Було встановлено, що нова конструкція сонячних елементів — НІТ-структура — є оптимальною з точки зору ефективності перетворення сонячної енергії, вартості та технологічної простоти реалізації приладу, що дає змогу констатувати перспективність цієї нової структури фотоелектричних перетворювачів для масового виробництва. Табл. 1. Бібліогр.: 30 назв.

УДК 621.395.6

Дослідження характеристик L-подібного і крос-хвилеводу варіаційним методом / Найденко В.І., Постульга О.С. // Наукові вісті НТУУ “КПІ”. — 2012. — № 5. — С. 27—33.

У пристроях НВЧ отримали застосування хвилеводи з однією та двома вставками — L-подібні та крос-хвилеводи, тому існує необхідність пошуку нових ефективних і швидких методів розрахунку характеристик таких хвилеводів. Для розрахунку власних значень хвиль L-подібного та крос-хвилеводу з довільними геометричними параметрами застосований варіаційний метод. Ортогональні по площі розглядуваних хвилеводів поліноми невідомі. Розглянуто кілька видів апроксимацій поля: на основі тригонометричних і степеневих функцій. Апроксимація поля тригонометричними функціями дає більш точні результати при розрахунку власних значень і вимагає меншої кількості математичних операцій. Зі збільшенням порядку системи збільшується число обумовленості й з’являється нестабільність знайдених рішень. Варіаційний метод дає змогу при невеликій кількості операцій отримати власні значення хвиль з великою точністю при досить великих вставках. Результати можуть бути використані при проектуванні й синтезі НВЧ-пристроїв на основі L-подібного та крос-хвилеводу. Іл. 7. Бібліогр.: 10 назв.

УДК 621.391

Тензорна модель буферизації портів цифрового комутатора / Тіхонов В.І. // Наукові вісті НТУУ “КПІ”. — 2012. — № 5. — С. 34—39.

Метою дослідження є розроблення тензорної моделі розподілу буферної пам’яті між портами вводу-виводу цифрового мережевого комутатора. Для реалізації мети використано метод розділених списків, у якому кожен зовнішній фізичний порт комутатора має внутрішні транзитні буфери вводу-виводу для кожного з інших зовнішніх портів. У результаті введено поняття нульового порту комутатора, що з’єднує зовнішні порти з самим комутатором як об’єктом адресації. Побудовано матрицю буферизації портів комутатора і визначено кватерніон для довільної пари портів. Для випадку однакового розміру буферів вводу і виводу одного напрямку взаємодії двох портів отримано спрощену матрицю буферизації портів. Проведено декомпозицію спрощеної матриці буферизації на симетричну й антисиметричну складові матриці. Симетрична матриця буферизації відображена на дійсний метричний тензор буферизації. Антисиметрична матриця буферизації відображена на два тензори: дійсний тензор кривизни буферизації і комплексний тензор кручення буферизації. Зроблено висновок про доцільність і можливість динамічного розподілу буферної 160 Наукові вісті НТУУ "КПІ" 2012 / 5 пам’яті в мережевих комутаторах на основі тензорної моделі буферизації портів комутатора. Іл. 5. Бібліогр.: 15 назв.

УДК 536.423

Експериментальне вивчення особливостей руху плівки води в структурі сітки / Кузьменко І.М., Крячок О.С. // Наукові вісті НТУУ “КПІ”. — 2012. — № 5. — С. 40—44.

Експериментально вивчено вплив на товщину плівки на сітчастій поверхні характеристик сітки, конструкції зрошувача та густини зрошення. Дослідження проводилося шляхом зрошення сітчастої поверхні водою, що подавалася через зрошувач певного типу за відсутності потоку повітря. Товщина плівки на сітці визначалася емпірично через визначення кількості утримуваної води. Остання встановлювалася методом відсікання, відносна похибка експерименту не перевищує 6 %. Встановлено, що зростання густини зрошення сітки приводить до відповідного збільшення товщини плівки рідини відповідно до товщини плівки за формулою Нуссельта. Застосування сітчастих матеріалів з мінімальними геометричними розмірами веде до утворення надтонких плівок. Товщина плівки рідини за струменевого зрошення зменшується порівняно з переливним. Рекомендовано конструкцію струменевого зрошувача з отворами, діаметр яких відповідає технологічності виготовлення, а один отвір зрошувача припадає на 50 мм фізично зрошуваної поверхні сітки. Рух плівки на сітці є рухом потоку в структурі сітки і відповідає омиванню циліндра потоком рідини. Іл. 6. Табл. 1. Бібліогр.: 10 назв.

УДК 681.5.015

Синтез нейромережевої системи автоматичного регулювання рівня води в барабані котла енергоблока ТЕС / Михайленко В.С., Харченко Р.Ю. // Наукові вісті НТУУ “КПІ”. — 2012. — № 5. — С. 45—50.

Синтезовано інтелектуальну систему автоматичного регулювання (САР) рівня води барабанного котла енергоблока, діючу на основі теорії нейронних мереж. Розроблено математичну модель об’єкта дослідження. Аналіз показників якості перехідних процесів при різних режимах роботи парового котла засвідчив, що традиційна САР має істотні недоліки, пов’язані зі значним часом регулювання і першим відхиленням. Для вдосконалення традиційної САР та підвищення її ефективності запропоновано використовувати нейромережевий підхід в управлінні. Синтезований нейромережевий регулятор навчений визначати оптимальні керуючі впливи для компенсації глибоких збурень, викликаних піковими та регулювальними режимами роботи енергоблоків. Для апробації запропонованих рішень у програмі MatLab (Simulink, NT) було проведено комп’ютерні експерименти з розроблення та випробування нейромережевої системи регулювання. Аналіз показників якості перехідних процесів при проведенні експерименту з визначення робастності і стійкості нейромережевого регулятора в процесі впливу глибоких зовнішніх і внутрішніх збурень засвідчив перевагу адаптивної нейромережевої системи порівняно з традиційною комбінованою, яка вимагає проведення етапу адаптації. Іл. 7. Бібліогр.: 13 назв.

УДК 621.3.027.7

Нестабільність амплітудно-частотної характеристики високовольтного подільника напруги, зумовлена неідентичністю елементів його високовольтного плеча / Соруш Атарод, Бржезицький В.О. // Наукові вісті НТУУ “КПІ”. — 2012. — № 5. — С. 51—54.

На основі проведення багаторазових вимірювань визначено реальний розподіл значень ємності конденсаторів високовольтного плеча подільника напруги з допуском відхилення від номіналу ± 5 %. Показано, що цей розподіл є асиметричним відносно номінального значення (22 нФ). Проведено перенормування отриманого розподілу відносно середнього значення ємності конденсаторів. Досліджується вплив реального розподілу ємностей конденсаторів на нестабільність амплітудно-частотної характеристики високовольтного подільника напруги. Показано, що вплив реального розподілу ємностей конденсаторів з допуском ± 5 % на нестабільність АЧХ подільника є менш вираженим відносно закону нормального розподілу з середнім квадратичним відхиленням ± 5 %. Обґрунтовується як прийнятний допуск на відхилення ємності конденсаторів високовольтного плеча ± 5 %. Зазвичай заданий допуск на відхилення ємностей ± 10 % призводить до неприпустимо високої нестабільності АЧХ високовольтного подільника напруги. Іл. 3. Табл. 2. Бібліогр.: 5 назв.

УДК 519.766.4

Модифікація і застосування моделі стохастичної волатильності / Бідюк П.І., Коновалюк М.М. // Наукові вісті НТУУ “КПІ”. — 2012. — № 5. — С. 55—60.

Запропоновано і досліджено експериментально модифіковану структуру авторегресійної моделі стохастичної волатильності, що враховує значення волатильності в минулі проміжки часу. Структура розробленої моделі уточнюється за допомогою часткової автокореляційної функції, обчисленої для вибіркових значень процесу умовної дисперсії. Логарифмована волатильність процесу відповідає стаціонарному процесу авторегресії, що дає можливість прогнозувати динаміку умовної дисперсії за умови відомих параметрів моделі. Для оцінювання параметрів моделей на основі фактичних даних модифіковано метод Монте-Карло для марковських ланцюгів, який забезпечує генерування псевдовипадкових послідовностей оцінок параметрів з необхідним розподілом. Встановлено, що запропонована модель дає точніший прогноз умовної дисперсії, ніж відома класична модель стохастичної волатильності. Обчислювальні експерименти виконано за допомогою розробленого програмного забезпечення, яке доступне іншим користувачам через мережу Інтернет. Створену моделюючу систему можна легко розширити новими функціями, методами оцінювання параметрів та прогнозування і модифікувати з метою адаптації до вимог конкретного користувача. Іл. 1. Табл. 3. Бібліогр.: 7 назв.

УДК 681.3.04

Апаратна реалізація процедур множення і ділення багаточленів у скінченних полях / Дичка І.А., Голуб В.І., Онай М.В. // Наукові вісті НТУУ “КПІ”. — 2012. — № 5. — С. 61—66.

Обґрунтовано необхідність апаратної або апаратно-програмної реалізації операцій у полях Галуа, зокрема показаРЕФЕРАТИ 161 но, що процедуру множення та ділення багаточленів з коефіцієнтами, що належать основному скінченному полю, доцільно реалізовувати апаратними засобами. Зазначено, що процедури множення та ділення доцільно реалізовувати у вигляді окремих функціональних блоків. Побудовано формули, які дають можливість відкинути такти підсумовування з нульовими значеннями при виконанні множення. Наведено схеми обчислень коефіцієнтів при множенні та діленні, а також схеми функціональних блоків для реалізації процедури множення та ділення багаточленів у полі GF(N). Показано, що апаратна реалізація процедур множення та ділення багаточленів у скінченних полях забезпечує істотне підвищення ефективності обчислень. Іл. 5. Бібліогр.: 12 назв.

УДК 62.50

Прийняття оптимальних рішень щодо стабілізації курсу євро/долар на основі математичних моделей з різнотемповою дискретизацією / Романенко В.Д., Реутов О.А. // Наукові вісті НТУУ “КПІ”. — 2010. — № 5. — С. 66—74.

Розроблено модель курсу євро/долар з двома авторегресивними членами, одинадцятьма вхідними збуреннями з дискретизацією даних п’ять днів або місяць та двома керуваннями з дискретизацією п’ять днів. Збурення підбиралися таким чином, щоб, враховуючи теоретичний матеріал з цієї теми, досягнути максимально гарного результату по якості на такому незначному горизонті часу. Дискретизація п’ять днів характеризується значними спекулятивними коливаннями, що потребує частого підстроювання коефіцієнтів моделі. Синтезовано критерій оптимальності у вигляді узагальненої дисперсії і, на основі його мінімізації, визначено рівняння прийняття оптимальних рішень по обох керуваннях. Єдиним недоліком цього підходу є те, що модель може змінюватися з плином часу, а це потребує її постійного коригування, також можлива відсутність узгодження дій між Федеральною резервною системою США і Центробанком Євросоюзу. Результати цифрового моделювання виявили можливість зменшення синтезованого індикатора у вигляді узагальненої дисперсії. Розроблення моделі дає можливість оцінювати вплив різноманітних змінних і враховувати можливий вплив зміни керування на вихідну величину, враховуючи історичні взаємовпливи між величинами. Іл. 6. Табл. 1. Бібліогр.: 10 назв.

УДК 519.832.3+519.711.2

Критерій усунення однопараметричної модельної невизначеності з принципом гарантовано мінімальних абсолютних втрат і середнім арифметичним / Романюк В.В. // Наукові вісті НТУУ “КПІ”. — 2012. — № 5. — С. 75—80.

Формулюється проблема породження й усунення модельної невизначеності щодо одного параметра досліджуваного об’єкта, який описується більш ніж однією математичною моделлю. Використання середнього арифметичного в усуванні такої однопараметричної модельної невизначеності порівнюється з принципом гарантовано мінімальних абсолютних втрат на основі відповідної антагоністичної гри з симетричною матрицею. Показано, що для оптимальної стратегії другого гравця, до спектра якої входять рівноімовірні чисті стратегії вибору мінімального і максимального значень досліджуваного параметра, відповідна оцінка моделі є не гіршою, ніж та сама оцінка як середнє арифметичне зафіксованих модельних значень. Зазначається, що нестрога задача усунення однопараметричної модельної невизначеності може бути розв’язана за допомогою середнього арифметичного або принципу гарантовано мінімальних абсолютних втрат залежно від того, де досягатиметься мінімум відхилення оцінки значення досліджуваного параметра від його дійсного значення. Для строгої задачі усунення однопараметричної модельної невизначеності пропонується використання всіх зафіксованих модельних значень з імовірнісним розподілом, який є найближчим до рівноімовірного розподілу в межах множини оптимальних стратегій другого гравця. Бібліогр.: 13 назв.

УДК 621.31:537.523.3

Температурна залежність механічних властивостей евтектичних (α-Al + Mg2Si) сплавів / Волкова Г.І., Даниленко В.І., Коржова Н.П., Легка Т.М., Подрезов Ю.М. // Наукові вісті НТУУ “КПІ”. — 2012. — № 5. — С. 81—85.

Проведено дослідження механічних властивостей складнолегованих сплавів з евтектичною (α-Al—Mg2Si) структурою для високотемпературного застосування. Зразки відпалювали при температурі 300 °С протягом 5 год з метою отримання рівномірно розподілених у α-Al нанодисперсних частинок фази Al3(Sc1—xZrx). Механічні дослідження на розтягування проводили в інтервалі температур 20—400 °С зі швидкістю розтягування 10—3 с—1 для сплавів з різним вмістом евтектики, який було визначено металографічним методом. Досліджено мікроструктуру сплавів з різним вмістом евтектики та проведено фрактографічний аналіз. Визначено механізм руйнування при різних температурах і головні фактори, що впливають на міцність та пластичність. Експериментальні дані дають можливість оптимізувати склад і отримати найкраще співвідношення міцності та пластичності сплавів для різних сфер застосування. При температурі 400 °С досліджені сплави мають межу плинності на рівні ≥ 100 МПа, що відповідає найкращим показникам серед існуючих ливарних сплавів. Із врахуванням необхідної для забезпечення ливарних властивостей об’ємної частки евтектики (> 30 %) ці сплави за сукупністю властивостей є конкурентоспроможними з кращими ливарними сплавами алюмінію. Іл. 7. Табл. 1. Бібліогр.: 19 назв.

УДК 539.216.2:661.685

Вплив температури відпалу на структуру і магнітні властивості нанорозмірної плівкової композиції Fe50Pt50(15 нм)/ Ag(30 нм)/Fe50Pt50(15 нм)/SiO2(100 нм)/Si(001) / Макогон Ю.М., Павлова О.П., Вербицька Т.І., Владимирський І.А. // Наукові вісті НТУУ “КПІ”. — 2012. — № 5. — С. 86—91.

Вивчено вплив температури відпалу в вакуумі в інтервалі температур 300—900 °С і прошарку срібла на процеси дифузійного фазоутворення та перехід хімічно невпорядкованої магнітном’якої фази А1(FePt)ГЦК в хімічно впорядковану магнітнотверду фазу L10(FePt)ГЦТ в нанорозмірній плівковій композиції (НПК) Fe50Pt50(15 нм)/Ag(30 нм)/Fe50Pt50(15 нм) на підкладці SiO2(100 нм)/Si(001). Досліджено її структуру, морфологію і магнітні характеристики. Показано, що після осадження в досліджуваній НПК фіксується фаза А1(FePt)ГЦК. Формування фази L10(FePt)ГЦТ відбувається під час відпалу за температури 600 °С тривалістю 30 с, що на 100 °С нижче, ніж в НПК без прошарку срібла. Можна припустити, що на процеси дифузійного фазоутворення істотно впливає поверхнева енергія, яка залежить від напруженого стану меж розділу шарів у нанорозмірній шаровій композиції. Збільшення температури відпалу до 900 °С супроводжується різким збільшенням кількості зерен фази L10(FePt)ГЦТ з текстурою (001) і шорсткості поверхні. Процеси структурно-фазових перетворень у досліджуваній НПК при тер162 Наукові вісті НТУУ "КПІ" 2012 / 5 мообробці супроводжуються зміною її магнітних властивостей. Після відпалу при температурі 900 °С параметр упорядкування S досягає найбільшого значення 1,55, якому відповідає максимальне значення коерцитивної сили Нс ∼19 кОе. Іл. 6. Бібліогр.: 11 назв.

УДК 621.771.23

Сучасний стан виробничих потужностей металургійної галузі України / Чернега Д.Ф., Нещадим В.М., Кудь П.Д., Іванченко Д.В. // Наукові вісті НТУУ “КПІ”. — 2012. — № 5. — С. 92—96.

Подано аналіз сучасного стану металургійної галузі України, висвітлено основні проблеми її відродження в посткризовий період. Відзначається, що більша частина вітчизняних металургійних підприємств використовує застарілі технології, такі як мартенівське виробництво та блюмінг, а зношеність обладнання в середньому становить близько 65 %, що не дає змоги українським виробникам металопродукції успішно конкурувати на внутрішньому та зовнішньому ринках. Показано, що переоснащення і модернізація металургійних підприємств виконуються повільними темпами, а з боку держави приділяється недостатньо уваги впровадженню високотехнологічних енергозберігаючих технологій, що робить виробництво вітчизняної металопродукції більш енерговитратним, ніж у країнах ЄС та інших промислово розвинутих країнах. Зокрема, впровадження пиловугільного палива замість природного газу в складі дуття доменної печі дасть можливість знизити витрату коксу безпосередньо в доменній печі на 7 %, підвищить продуктивність печі на 8 % на кожні 10 % металевого заліза в шихті. Вирішення найбільш важливих проблем, таких як: модернізація і переоснащення діючих металургійних підприємств, впровадження енергозберігаючих технологій, підтримка державою інноваційної моделі розвитку галузі, сприяння випуску високотехнологічної продукції, розвиток внутрішнього ринку металу, може суттєво покращити стан металургійної галузі і підвищити конкурентоспроможність вітчизняної металопродукції на світових ринках. Бібліогр.: 17 назв.

УДК 629.735

Точність навігаційної системи для автоматичної посадки безпілотного літака / Збруцький О.В., Бурнашев В.В. // Наукові вісті НТУУ “КПІ”. — 2012. — № 5. — С. 97—101.

Розв’язано задачу визначення точності системи навігації й орієнтації, необхідної для виконання автоматичного приземлення безпілотного літака на шасі. Розраховано траєкторії автоматичного приземлення. Запропоновано спосіб формування програми автоматичного вирівнювання, яка складається із жорстких і вільних частин, що дає можливість скоротити повітряну ділянку посадкової дистанції, а також підвищити якість стабілізації. З урахуванням способу формування траєкторії вирівнювання отримано обмеження на характеристики системи навігації та орієнтації у вигляді нерівностей, що містять похибки вимірювання й похибки стабілізації параметрів руху. На їх основі розраховано характеристики навігаційної системи для безпілотного літака ФАКС-1. Виконано моделювання роботи навігаційної системи безпілотного літака, що приземляється в автоматичному режимі, керуючись її сигналами. Іл. 2. Бібліогр.: 5 назв.

УДК 681.758

Визначення узагальнених характеристик когерентних спектроаналізаторів / Колобродов В.Г., Тимчик Г.С., Нгуєн К.А. // Наукові вісті НТУУ “КПІ”. — 2012. — № 5. — С. 102—108.

Запропоновано методику розрахунку узагальнених характеристик когерентних спектроаналізаторів, таких як робочий просторовий спектральний діапазон, просторова спектральна й енергетична роздільні здатності. Для розроблення методів розрахунку узагальнених характеристик було розглянуто найбільш поширену схему когерентного спектроаналізатора, коли вхідний транспарант розміщений у передній фокальній площині Фур’є-об’єктива. Як вхідний транспарант було вибрано прямокутний отвір, просторовий спектр якого описується sinc-функціями. Отримано основні формули, а також алгоритм енергетичного розрахунку при частоті вхідного сигналу рівній частоті Найквіста. Наведено приклад розрахунку узагальнених характеристик. На основі аналізу отриманих формул і наведеного прикладу встановлено, що значення характеристик залежать від параметрів оптичної системи когерентного спектроаналізатора та матричного фотоприймача. Це дає змогу вибрати оптимальні розміри та параметри елементів приладу, які дають можливість покращити його властивості. Іл. 4. Бібліогр.: 10 назв.

УДК 006.91:616.152.21

Визначення й аналіз метрологічних характеристик сенсора кисню / Котовський В.Й., Івченко П.О., Ройтман Е.М., Довженко О.П. // Наукові вісті НТУУ “КПІ”. — 2012. — № 5. — С. 109—113.

Мета роботи полягає в розробленні оптимальних конструкцій сенсора кисню, технології виготовлення сенсорів, нових методів обробки вихідних сигналів з метою підвищення метрологічних характеристик сенсора кисню. Досліджено вплив зовнішніх (атмосферний тиск, температура навколишнього середовища, наявність домішок) і внутрішніх факторів системи (конструктивні особливості сенсорів кисню, матеріали електродів та газодифузійних мембран, склад електроліту) на метрологічні характеристики сенсорів. Підвищення метрологічних характеристик приладів до певних границь досягається зменшенням площі робочого електрода, що веде до зменшення затрат кисню на аналіз, а відповідно, і впливу приладу на досліджуваний об’єкт. Вивчення впливу різних факторів на метрологічні характеристики сенсора кисню, знаходження оптимальних умов їх застосування в конкретних ситуаціях відкриє нові перспективи підвищення технічних характеристик газоаналізаторів кисню. Визначені на даному етапі оптимальні характеристики сенсорів будуть закладені в основу приладів, які заплановано розробити в майбутньому. Іл. 1. Табл. 2. Бібіогр.: 8 назв.

УДК 535.21

Ахроматизація та атермалізація об’єктивів інфрачервоної техніки / Кучеренко О.К., Муравйов О.В., Тягур В.М. // Наукові вісті НТУУ “КПІ”. — 2012. — № 5. — С. 114—117.

Розглянуто методику компенсації температурного впливу на якість зображення оптичних систем, які працюють в інфрачервоному діапазоні спектра, для випадку однорідного розподілу температури в системі. При використанні пасивної атермалізації можлива одночасна ахроматизація фоРЕФЕРАТИ 163 кусувального вузла. Раціональне вирішення завдання проектування атермалізованої й ахроматичної оптичної системи можливе при використанні триплету, який включає певні композиції оптичних матеріалів у поєднанні з певним механічним матеріалом несучої конструкції. Запропоновано алгоритм отримання атермалізованої та ахроматичної трикомпонентної оптичної системи шляхом підбору необхідної комбінації матеріалів. Наведено рекомендації з вибору матеріалів триплету на основі діаграми залежності оптичних і теплофізичних властивостей матеріалів. Методика враховує вплив розширення матеріалу несучої конструкції фокусувального вузла при зміні температури навколишнього середовища. Розглянуто приклади реалізації можливих комбінацій оптичних і механічних матеріалів для інфрачервоної області спектра 3—5 і 8—12 мкм. Іл. 2. Табл. 1. Бібліогр.: 3 назви.

УДК 676.1.022

Ресурсозберігаючі технології перероблення стебел міскантуса / Барбаш В.А., Зінченко В.О., Трембус І.В. // Наукові вісті НТУУ “КПІ”. — 2012. — № 5. — С. 118—124.

Досліджено технологічні процеси одержання із стебел міскантуса волокнистих напівфабрикатів (ВНФ) для виробництва картонно-паперової продукції, мікрокристалічної целюлози і паливних пелет. Визначено хімічний склад стебел міскантуса гігантеуса. Встановлено, що стебла міскантуса містять більше целюлози, пентозанів, мінеральних речовин і менше лігніну порівняно з деревиною. Досліджено вплив основних технологічних параметрів на показники якості органосольвентних ВНФ із стебел міскантуса. Експериментально підтверджено можливість використання органосольвентних ВНФ із міскантуса в композиції писального паперу і картону тарного. Показано вплив тривалості стадії попереднього гідролізу стебел міскантуса на зольність і ступінь полімеризації мікрокристалічної целюлози. Визначено, що проведення попереднього гідролізу водноспиртовим розчином та окисно-органосольвентного варіння розчином пероксиду водню і оцтової кислоти дає змогу одержати із стебел міскантуса мікрокристалічну целюлозу, яка за основними показниками якості відповідає вимогам стандарту. Лабораторні зразки паливних пелет із стебел міскантуса за щільністю (1,26 г/см3) і теплотою згорання (18,9 кДж/кг) відповідають показникам європейських стандартів до деревних пелет. Іл. 2. Табл. 4. Бібліогр.: 17 назв.

УДК 544.723.21 + 773.432

Дослідження властивостей акрилових гідрогелів як матеріалів для штучних ґрунтів / Годинчук Н.В., Ніковська Г.М., Керносенко Л.О., Самченко Ю.М. // Наукові вісті НТУУ “КПІ”. — 2012. — № 5. — С. 125—129.

Проведено дослідження адсорбції акриловими гідрогелями катіонів, аніонів, органокомплексів металів нанорозмірного формату з індивідуальних і бінарних розчинів. Встановлено, що ефективність сорбції та міцність утримування сполук металів у катіонній формі вищі, ніж в аніонній, причому кількість сорбованих акриловими гідрогелями біоелементів зменшується в ряду: Fe3+ > Cu 2+ > Mn2+ > > MnO4 — > (Cu—Г)— > (Fe—Г)— > H2PO4 —, тоді як їх десорбція підпорядковується зворотній залежності. Адсорбція біоелементів відбувається синхронно з набряканням гідрогелів, десорбції (в кислому середовищі при рН 4) — з їх колапсом. За критеріями ефективності сорбції біоелементів та їх сповільненої десорбції в зовнішнє середовище оптимальні параметри має гелевий матеріал на основі акриламіду-акрилонітрилу, який може використовуватися як активний компонент штучного ґрунту самостійно або в суміші з нейтральним наповнювачем (піском). Гідрогелевий матрикс приводили до рівноваги з розчинами біоелементів із заключною обробкою сульфаті фосфатвмісними розчинами для формування малорозчинних нанокомпозитів біоелементів у гідрогелевих порах, здатних дифундувати в зовнішній розчин під дією органічних кислот рослинного походження. Така система штучного ґрунту забезпечує прискорення росту і підвищення врожайності рослин. Іл. 3. Табл. 1. Бібліогр.: 9 назв.

УДК 544.7:546.18:549.5172

Новий аніонообмінний матеріал на основі силікагелю з нанесеним наношаром оксиду заліза / Громадська Л.І., Романова І.В., Кириллов С.О. // Наукові вісті НТУУ “КПІ”. — 2012. — № 5. — С. 130—134.

З використанням цитратної методики здійснено хімічне модифікування поверхні силікагелю оксидом заліза в масовій кількості 0,6 %. Структурні характеристики отриманого зразка вивчені методами низькотемпературної десорбції азоту, скануючої електронної мікроскопії. За допомогою рентгенограм індивідуального оксиду заліза встановлено, що найбільш імовірним є утворення на поверхні силікагелю фази гематиту − α2 3 Fe O . Вивчено гідролітичну стабільність модифікованого зразка. Встановлено, що процес не залежить від рН і в розчин переходить 0,2 % від загальної кількості оксиду заліза (III) на поверхні модифікованого силікагелю. Сорбцію фосфат-іонів модифікованим зразком досліджено в широкому діапазоні рН, найбільше вилучення становить 12,2 мг на 1 г сорбенту при рН = 4, що в перерахунку на оксид заліза (III) становить приблизно 2,03 г. З величин максимальної ємності розраховано мольні співвідношення 3 3 4 Fe +:PO − на поверхні модифікованого силікагелю, які становлять 1:0,7 в лужному та 1:1,7 в слабокислому середовищах. Співвідношення близькі до стехіометричних і свідчать про утворення на поверхні модифікованого силікагелю індивідуальних фосфатів заліза. Іл. 6. Табл. 1. Бібліогр.: 18 назв.

УДК 655.531

Моделювання проникнення фарби в папір з водяними знаками під час офсетного друку / Киричок Т.Ю., Талімонова Н.Л., Заріцька В.І. // Наукові вісті НТУУ “КПІ”. — 2012. — № 5. — С. 135—139.

Запропоновано модель процесу закріплення фарби на папері з водяними знаками: ділянки паперу з позитивними водяними знаками за властивостями подібні до висококаландрованих паперів, ділянки поза межами позитивних водяних знаків і ділянки з негативними водяними знаками — до друкарських паперів машинної гладкості. Це обумовлює різний характер проникнення в папір пігменту та зв’язувальної речовини фарби. Колориметричні дослідження паперу з водяними знаками, задрукованого офсетним друком, показали істотні колірні відмінності між ділянками з водяним знаком і без нього — величина колірного зсуву ΔE* між цими ділянками становить 6,5—20,0 залежно від товщини фарбового шару. На основі техніки мікротомальних зрізів підготовлено зрізи паперу, вивчення яких за допомогою світлової мікроскопії показало, що глибина проникнення колоїдної системи пігмент—зв’язувальна речовина в області позитивного водяного знака становить 9— 16 мкм, тоді як на ділянці поза його межами — 22—40 мкм. 164 Наукові вісті НТУУ "КПІ" 2012 / 5 Отже, експериментально за допомогою колориметрії та мікроскопічних досліджень зрізів задрукованого паперу з водяними знаками підтверджено коректність розробленої моделі. Іл. 5. Бібліогр.: 14 назв.

УДК 544.723.54

Функціоналізація поверхні багатошарових вуглецевих нанотрубок / Іваненко І.М., Донцова Т.А., Кондратюк А.С., Бакалінська О.М. // Наукові вісті НТУУ “КПІ”. — 2012. — № 5. — С. 140—145.

Метою роботи було відпрацювання методики окиснення багатошарових вуглецевих нанотрубок (БШВНТ) та встановлення залежності їх функціонального складу від умов окиснення. На основі вихідних БШВНТ було синтезовано три серії зразків, окиснених за різних умов: концентрованим пероксидом водню в суміші з сірчаною кислотою за стандартних умов; концентрованим пероксидом водню в суміші з сірчаною кислотою при кипінні; концентрованою нітратною кислотою за температур 50, 75 і 100 оС. Якісну та кількісну характеристику функціональних груп на поверхні БШВНТ проводили їх титруванням за методом Бьома. Встановлено, що обробка багатошарових вуглецевих нанотрубок концентрованим розчином пероксиду водню за наявності сірчаної кислоти за стандартних умов протягом 2— 27 год приводить до утворення на їх поверхні переважно фенольних груп і невеликої кількості лактонних, але не приводить до формування карбоксильних груп. При окисненні БШВНТ пероксидом водню в суміші з сірчаною кислотою при кипінні протягом 1—60 хв досягаються приблизно у 2,5 разу менші ступені окиснення, ніж при обробці такою ж самою сумішшю за кімнатної температури. Причому підвищення температури окиснення сприяє утворенню карбоксильних груп і не сприяє формуванню лактонних груп. Вміст фенольних груп в обох серіях зразків є превалюючим. Іл. 10. Табл. 1. Бібліогр.: 21 назва.

УДК 543.544.543.422.6

Застосування методів комп’ютерного моделювання для передбачення хроматографічної поведінки аналітів / Левандовський І.А. // Наукові вісті НТУУ “КПІ”. — 2012. — № 5. — С. 146—152.

Проаналізовано можливості методу QSRR. Надано короткі теоретичні відомості про створення цього методу, наведено перелік задач, які можна розв’язати з його допомогою, та вказано на проблеми, які можуть виникнути при отриманні QSRR-моделей. Наведено класифікацію дескрипторів і програмного забезпечення, які використовуються при побудові моделей, та перелік основних математичних алгоритмів, за якими відбувається відбраковка незначимих дескрипторів. Вказано на переваги та недоліки існуючих QSRR-моделей, що використовуються у випадку застосування методу ВЕРХ. Наведено деякі приклади застосування методу QSRR для визначення розбіжностей в механізмах розділення аналітів, порівняння роздільної здатності та класифікації хроматографічних колонок. Показано, що передбачення хроматографічної поведінки речовин в умовах Ag—ВЕРХ можливо здійснювати як за допомогою стандартних підходів методу QSRR, так і комп’ютерним моделюванням взаємодії аналіту й срібловмісної НФ із застосуванням сучасних квантово-хімічних методів. Бібліогр.: 34 назви.

УДК 666 + 553.493.34

Фазовий склад і особливості плавлення мінеральної сировини українських родовищ для виготовлення LAS-кераміки / Ріпенко В.В., Хоменко В.М., Спасьонова Л.М. // Наукові вісті НТУУ “КПІ”. — 2012. — № 5. — С. 153—158.

Отримано і досліджено літійалюмосилікатне скло, на основі якого виготовляють склокристалічні матеріали загального складу Li2O—Al2O3—SiO2, що відіграють важливу роль у промисловості як матеріали з особливими властивостями. Ситали вирізняються високою міцністю, низьким коефіцієнтом термічного розширення, хімічною та термічною стійкістю й іншими перевагами. Для отримання LAS-кераміки було виділено монофракції петаліту, досліджено їх хімічний склад, а також підібрано та розраховано склад і підготовлено компоненти шихти Li-скла, після чого було проведено термічну обробку отриманих зразків. У результаті дослідження було розроблено методику отримання літієвого скла на основі мінеральної сировини Полохівського родовища (західна частина Кіровоградського блока Українського щита), досліджено фазовий і хімічний склад отриманих зразків мінеральних фракцій, визначено їх основні характеристики, досліджено зразки отриманого скла. Зроблено висновки стосовно методики підготовки компонентів шихти скла. Результати роботи можуть бути використані для виготовлення на основі цих стекол склокристалічних матеріалів із заданими властивостями. Іл. 3. Табл. 3. Бібліогр.: 12 назв.