Дисертація присвячена розробці теоретичних та експериментальних основ підвищення водостійкості гіпсу поліфракційними мінеральними добавками. Ви-значено електроповерхневі властивості гіпсу та мінеральних добавок, встановлено закономірності утворення електрогетерогенних контактів між ними. Вико-нано оптико-мікроскопічні та електронно-мікроскопічні дослідження, розроблено моделі структури штучного гіпсового каменю з мінеральними добавками, яка забезпечить його максимальну водостійкість. Виконано термодинамічний аналіз можливості хімічної взаємодії гіпсу з мінеральними добавками. Експериментально досліджено залежності фізико-механічних властивостей, показника водостійкості, вологісних деформацій штучного гіпсового каменю від вмісту мінеральної добавки однієї фракції (шлаку) та двох різних фракцій (шлаку і нанодисперсного глинозему або мікрокремнезему). Розроблено склад гіпсового в'яжучого підвищеної водостійкості та матеріалів на його основі, а також технологію їх виготовлення, виконано дослідно-промислове впровадження і впровадження у навчальний процес.^UThe dissertation is devoted to the development of theoretical and experimental foundations for increasing the water resistance of gypsum by polyfractional mineral additives. The electro-surface properties of gypsum and mineral additives have been determined. It was found that different faces of gypsum dehydrate crystals have surface charges of different signs: longitudinal - positive, end - negative, particles of slag and micro silica have a negative surface charge, and Nano dispersed alumina – positive. Taking this into account, the regularities of the formation of electro heterogeneous contacts between gypsum-dehydrate crystals between themselves and with particles of mineral additives were established. Optical-microscopic and electron-microscopic studies have been carried out, models of the structure of artificial gypsum stone with mineral additives have been developed, which will ensure its maximum water resistance. It is shown that the maximum water resistance will be provided by the structure of the composite material with a matrix of densely packed crystals of gypsum dehydrate with the maximum number of electro heterogeneous contacts between crystals and particles of mineral additives. Such contacts maximally protect crystals of gyp-sum dehydrate from dissolution and wedging action of water. A thermodynamic analysis of the possibility of chemical interaction of gypsum with mineral additives has been carried out; it is shown that gypsum and mineral additives generally do not chemically interact, except for the case of the presence of free lime in the slag, when calcium hydro-sulfa-aluminate of mono-sulfate form can be formed. The dependences of physical and mechanical properties, water resistance index, moisture deformations of artificial gypsum stone on the content of a mineral additive of one fraction (slag) and two different fractions (slag and Nano dispersed alumina or micro silica) have been experimentally investigated. The obtained dependences confirmed the idea of the influence of the composition and structure of artificial gypsum stone as a composite material with electro heterogeneous contacts between crystals and particles in it on water resistance. Compositions of a gypsum binder with poly-fractional mineral additives, providing a water-resistance index of up to 1, and materials based on them, as well as a technology for their manufacture, have been developed. Experimental industrial implementation and implementation in the educational process have been completed.

Дисертація присвячена взаємодії між композитором та урбаністичним простором, адже економічні, соціальні та культурні структури міста неабияк впливають на реалізацію митця та його творчу активність. На мікрорівні ця взаємодія виявляється у тому, як через художні тексти можна дізнатись про повсякденні практики, мережу соціальних комунікацій, а також особливості просторового і звукового контексту, що оточував митця у місті; на макрорівні – репрезентує урбаністичний простір як самодостатню та складну мережу історичних, символічних значень, які визначають аудіальний досвід, адже слухання є не тільки фізіологічним актом, але й культурним конструктом.Дослідження й аналіз різноманіття звукових практик у культурному ландшафті міста є пріоритетним завданням в межах нових міждисциплінарних проєктів, таких як урбаністичне музикознавство та звукові дослідження. Задля кращого розуміння цих дослідницьких оптик, вперше в українській гуманітаристиці було окреслено історіографію, основне коло питань, джерел та методів, якими користуються урбаністичні музикознавці та звукові дослідники.Розуміння звуку значно поглиблюється в контексті розгляду чуттєвої культури, тож на основі аналізу різноманітних джерел, були виокремлені спільні для сенсуальних досліджень теми: критика візіоцентризму3західноєвропейської культури; критика «ієрархізації» чуттів; критика дуалістичної теорії Рене Декарта. Окреслено декілька пунктів, що є точками наближення між музикознавством та сенсуальними студіями, а саме: тіло композитора (як чуттєві модуси композитора втілюються у музиці), тіло виконавця (як через тіло виконавця музика стає чутною), тіло слухача (як тілесний та культурний досвід впливає на сприйняття музики), тіло музичного тексту (як музичний текст «свідчить» про тілесні практики композитора та/або епохи в цілому).Розкрито можливості мультисенсорного підходу в гуманітарних дослідженнях. Виходячи з цієї перспективи мистецький твір інтерпретується як матриця чуттєвого, тілесного досвіду його автора. Доцільність такої ідеї яскраво ілюструється на прикладі теоретичної роботи Жоржа Кастнера («Голоси Парижа»), а також творчих біографій Оноре де Бальзака та Шарля Бодлера.Фланування – чуттєве та культурне освоєння міста під час прогулянки, – було не тільки популярною повсякденною практикою 1840-50-х років, яка безпосередньо відбилась на творчості вищезгаданих паризьких митців, але й індикатором стрімких змін урбаністичного простору. З огляду на важливість фланування у творенні культурного простору Парижа було запропоновано оновлене тлумачення цього феномена.Галаслива реклама вуличних продавців та розносників газет, вистави еквілібристів просто неба, бали-маскаради, концерти, а також популярні опери, мотиви яких переспівувались вуличними музикантами – усі ці компоненти не тільки розкривали різноманіття аудіальних практик Парижа, але й слугували полем активного слухового досвіду митців. Композитори (Ф. Шопен, Ф. Ліст, Дж. Верді, Р. Вагнер, Г. Берліоз, М. Глінка), які проживали у Парижі, або неодноразово відвідували його – формували звукові маркери епохи романтизму та кидали виклик звичним формам сприйняття музичного твору, тож актуальність нашого дослідження полягає4у розкритті особливостей звукового ландшафту Парижа 1840-1850-х років та висвітленні ролі творчого внеску М. Глінки у строкату картину аудіальної реальності міста. Задля реалізації цієї мети було окреслено хронологію паризьких концертів, у яких виконувались твори М. Глінки, а також мережу культурних взаємодій композитора з виконавцями, критиками, видавцями та власниками концертних залів. Це дозволило ширше охопити контекстний зміст повсякденних комунікаційних практик.Аналіз критичних відгуків та згадок у музичних медіа дозволив диференціювати особливості рецепції творчості М. Глінки у Парижі, а саме: наголошення на національній специфіці таланту російського композитора в поєднанні з європейськими традиціями музичної культури.Запропоновано новий шлях в інтерпретації мемуарно-епістолярних джерел М. Глінки з точки зору просторової оптики. Екстраполяція методу ментального картографування на творчу біографію композитора дозволяє розшифрувати міру наближення або віддалення його життєвого світу щодо локацій, пов'язаних з музичною (або ширше, культурною) інфраструктурою міста; розкрити потенціал для реалізації артиста у міському контексті; змоделювати сліди соціальних перетинів між різними учасниками культурної комунікації всередині урбаністичного простору, etc.Просторова історія композитора розповідає про його досвід проживання у місті, а також про емоції та метафори, що втілюються у його творчості. Тому занурення у просторовий та звуковий контекст розкриває невидимі лінії присутності «тут і тепер», коли не існує хронологій та періодизацій, але існує синхронність співіснування чуттів, ідей та думок.Ключові слова: місто, метафора, чуттєва культура, культурні практики, урбаністичне музикознавство, звукові дослідження, звуковий ландшафт, ментальна мапа.^UThe thesis is dedicated to the interaction between a composer and urban space, since economical, social, and cultural structures of a city influence realization of the artist and his creative activity. At a micro-level this interaction is manifested in how through literary text one can find out about everyday practices, social communications network as well as peculiarities of space and sound context that surrounded an artist in a city; at a macro-level it represents urban space as a self-sufficient and complicated network of historical, symbolic meanings that define the auditory experience, since listening is not only a physiological act but also a cultural construct.Research and analysis of sound practices in the city cultural landscape is a priority task within the framework of new interdisciplinary projects, such as urban musicology and sound studies. For a better understanding of these research optics, it was for the first time in the Ukrainian humanities that historiography was outlined along with the main circle of issues, sources, and methods that are used by urban musicologists and sound researchers.Understanding of sound considerably deepens in the conteхt of consideration of sensory culture, so based on the analysis of different sources, common topics for this direction were distinguished: criticizing ocularocentricity of the Western culture; criticizing “hierarchization” of senses; criticizing of dualism theory of Rene Descartes. Several items were outlined which are points of approximation between musicology and sensory studies, namely: the performer's body (how through the performer's body music becomes audible), the listener's body (how6bodily experience affects music perception), the composer's body (how the composer's sensory modes materialize in music), the body of a musical text.Possibilities of a multisensory approach in humanities were revealed. Coming out of this perspective, an artwork is interpreted as a matrix of sensory, bodily experience of its author. The expediency of such an idea is vividly illustrated in the context of a Georges Kastner's theoretical work “Les voix de Paris” as well as creative biographies of Honore de Balzac and Charles Baudelaire.Flânerie is a sensory and cultural exploration of a city during a walk, – not only was a popular everyday practice of 1840-50s, which directly reflected on the aforementioned Parisian artists' works but also is an indicator of fast changes of urban space. Considering the importance of flânerie in creating cultural space of Paris, a new notion for this phenomenon was suggested.Noisy advertising of street vendors, acrobat performances, masquerade balls, concerts as well as popular operas, themes of which are sung by street musicians – all these components not only revealed the diversity of sound practices of Paris but also served as a field of active auditory experience of the artists. Composers (F. Chopin, F. Liszt, G. Verdi, R. Wagner, H. Berlioz, M. Glinka), who stayed in Paris or frequently visited it – formed sound markers of the Romanticism era and challenged conventional forms of music piece perception. Thus, the relevance of our research lies in revealing the peculiarities of the soundscape of Paris in the 1840-1850s and covering the role of the artistic contribution of M. Glinka into the diverse picture of urban auditory reality. To reach this goal, Parisian concert chronology was outlined, where M. Glinka's pieces were performed as well as a network of cultural interactions of the composer with the performers, critics, publishers etc. It allowed covering wider the contextual substance of everyday communication practices.Analysis of critical comments in music periodicals allowed to differentiate peculiarities of M. Glinka's art reception in Paris, among them national specificity of his works in connection with the European traditions of the music culture.7The suggested new way of reading M. Glinka's verbal texts from spatial optics. Extrapolating the mental mapping method to the composer biography allows deciphering the degree of approximation or alienation of his lifeworld concerning the locations, connected with music (or wider, cultural) city infrastructure; unlock the potential for an artist realization within urban context; model traces of social interactions between different participants of cultural communication, etc.The composer's spatial story tells us about his experience living in city, as well as emotions and metaphors which are incarnated in his art. That is why, immersion into space and sound reveals invisible presense lines “here and now”, when there is no chronologies and periodisations, but coexistense of feelings, ideas, and thoughts.Keywords: city, metaphor, sensory culture, cultural practices, urban musicology, sound studies, soundscape, mental map.

  Скачати повний текст

На підставі експериментальних досліджень ефекту Фарадея у ряді кристалів пказано, що неповна невзаємність цього ефекту однозначно має прояв лише в оптично активних кристалах. На основі електродинамічної теорії з урахуванням просторової дисперсії показано, що неповна невзаємність ефекту Фарадея може існувати у магнітно-невпорядкованих кристалах за умови відмінності від нуля лінійного двозаломлення та наявності природної оптичної активності.

  Скачати повний текст

Дисертацію присвячено з’ясуванню механізмів та основних закономірностей виникнення та прояву ефектів оптичної активності акустооптичних середовищ в аспекті їхнього впливу на акустооптичну взаємодію в цих середовищах. З цією метою у ній було розглянуто оптичну активність та її температурну поведінку в сегнетоелектричних кристалах; досліджено магніто-індуковану оптичну активність та температурну поведінку анізотропії в лужно-боратних і халькогенідних сполуках; розглянуто різні типи акустооптичної взаємодії з врахуванням неортогональності акустичних власних хвиль та еліптичності оптичних власних хвиль; проаналізовано різні типи акустооптичної взаємодії за участю циркулярно-поляризованих оптичних власних хвиль в оптично активних кристалах.В результаті виконання дисертаційного дослідження:–?вирішена проблема акустооптичної взаємодії в оптично активних середовищах з врахуванням еліптичної та циркулярної поляризації власних оптичних хвиль, а також неортогональності поляризації власних акустичних хвиль;–?показано, що ефективністю акустооптичної дифракції можна керувати зовнішнім магнітним полем;–?запропоновано метод визначення параметрів розмитих сегнетоелектричних фазових переходів, який базується на результатах експериментальних досліджень оптичної активності;–?виявлені нові ефективні магнітооптичні матеріали.^UThe dissertation is devoted to elucidating the mechanisms and basic laws of the emergence and manifestation of the effects of optical gyrotropy of acousto-optic environments in terms of their influence on the acousto-optic interaction in these environments.For this purpose, the optical activity and its temperature behavior in ferroelectric crystals have been considered; the magnetically induced optical gyrotropy and temperature behavior of anisotropy in alkaline-borate and chalcogenide compounds were investigated; the various types of acousto-optic interaction, taking into account the non-orthogonality of acoustic eigenwaves and the ellipticity of optical eigenwaves have been considered; the different types of acousto-optic interaction involving circularly polarized optical eigenwaves in optically active crystals have been analyzed.As a result of the dissertation research:–?the problem of acousto-optic interaction in optically active media is solved, taking into account elliptical and circular polarization of own optical waves, as well as non-orthogonality of polarization of own acoustic waves;–?it is shown that the efficiency of acousto-optical diffraction can be controlled by an external magnetic field;–?a method for determining the parameters of blurred ferroelectric phase transitions is proposed, which is based on the results of experimental studies of optical activity;–?new effective magneto-optical materials were discovered.

Досліджено поширення оптичних вихорів (ОВ) у періодично збурених слабоспрямовувальних оптичних волокнах. Визначено структуру вищих мод скручених сильно анізотропних і еліптичних волокон. Показано принципову можливість використання даного типу волокон для стійкої передачі з них лінійно та циркулярно поляризованих ОВ. Визначено вищі моди сильно анізотропного й ідеального волокна, яке обертається. Показано, що модами таких волокон можуть бути лінійно та циркулярно поляризовані ОВ. Досліджено поширення ОВ у навитих ідеальних, сильно анізотропних і еліптичних волокнах. Висвітлено можливість використання навитих волокон для стійкої передачі ОВ. Вивчено топологічні ефекти, які виникають за поширення полів із власним орбітальним кутовим моментом у неплоских траєкторіях. Досліджено поширення ОВ у скручених анізотропних і еліптичних волокнах із кроком скрутки порядку довжини хвилі. Теоретично продемонстровано можливість створення на базі таких волокон частотних і модових фільтрів ОВ, які пропускають і відбивають, а також модових конверторів і генераторів оптичних вихрів. Досліджено поширення та конверсію ОВ у довгоперіодичних і брегівських волокнах із гелікоїдальною серцевиною. Показано можливість реалізації у них моно-вихрового режиму, який забезпечує поширення тільки двох циркулярно поляризованих ОВ. Досліджено геометричне індукування динамічного спарювання мод із різним орбітальним кутовим моментом.

  Скачати повний текст

Дисертацію присвячено вивченню механізмів струмопереносу та фоточутливості плівок Свинець сульфіду із різним потенціальним рельєфом зон та впливу технологічних факторів на ці механізми, а також розробці технології нанесення даних плівок на кремнієву підкладку зі схемами комутації сигналів та розгляду їх структури. Доведено, що для багатошарової структури на основі шарів Свинець сульфіду із різним типом провідності, а також плівок Свинець сульфіду з яскраво вираженим потенціальним рельєфом зон, крім понадбар'єрної рекомбінації носіїв струму, існує також тунельна рекомбінація, яка відповідає за польове гасіння фотоструму в таких структурах. З урахуванням фізичних властивостей плівок Свинець сульфіду проаналізовано теплові режими роботи неохолоджуваних фотоприймальних пристроїв інфрачервоного-випромінювання на їх основі та подано рекомендації щодо вибору режимів роботи, які забезпечують оптимальну фоточутливість плівок. Запропоновано оптико-кореляційний експрес-метод неруйнуючого контролю розмірів кристалів у плівках, який можна застосувати за умов промислового виготовлення.

  Скачати повний текст

Установлено взаємозв'язки між змінами орієнтацій оптичних осей і фазових зсувів, які вносяться двопроменезаломлюючими біологічними кристалами позаклітинних матриць тканин жіночої репродуктивної сфери та статистичними моментами I - IV порядків розподілів модуля та фази комплексного ступеня взаємної поляризації (КСВП) лазерних об'єктних полів у різних зонах дифракції, а також спектрами потужності розподілів параметрів КСВП. Установлено, що найбільш чутливими в усіх зонах дифракції об'єктного поля до зміни орієнтації оптичних осей сітки біологічних кристалів тканин жіночої репродуктивної сфери є асиметрія та ексцес розподілу значень модуля КСВП. Показано, що зміна двопроменезаломлення позаклітинної матриці виявляється у зміні ексцесу розподілу КСВП. Доведено, що онкологічні зміни позаклітинної матриці біологічних тканин (БТ), пов'язані із упорядкуванням напрямів оптичних осей двопроменезаломлюючих біологічних кристалів, виявляються у збільшення (до одного порядку) півширини автокореляційних функцій координатних розподілів КСВП лазерних об'єктних полів. Розкрито сценарії формування модуля та фази КСВП зображення двошарових БТ і їх подальшої трансформації у різних зонах дифракції. Вперше установлено взаємозв'язок статистичного та топологічного підходів у діагностиці оптико-геометричної структури сіток біологічних кристалів багатошарових позаклітинних матриць тканин жіночої репродуктивної сфери.

  Скачати повний текст

Досліджено закономірності зміни активних і реактивних параметрів детекторів під впливом оптичного випромінювання, модульованого мікрохвильовими коливаннями. Удосконалено метод детектування цього випромінювання, який передбачає використання модуляції ємності фотодіода під впливом оптичного випромінювання, що дозволяє значною мірою підвищити частоту модуляції оптичного випромінювання та чутливість детекторів за умов роботи на мікрохвильових частотах. Розроблено модель детектора оптичного випромінювання, модульованого мікрохвильовими коливаннями, що базується на використанні модуляції ємності фотодіода під впливом такого випромінювання. Розроблено схеми оптичних детекторів для лазерних сенсорних систем і оптико-електронних перетворювачів оптичного випромінювання модульованого мікрохвильовими коливанням, що базуються на використанні модуляції ємності фотодіода під впливом оптичного випромінювання модульованого мікрохвильовими коливаннями, що дозволяє підвищити їх робочу частоту на 10 - 50 %.

  Скачати повний текст

Удосконалено метод контролю рівня периферичної мікроциркуляції на певній довжині хвилі зондуючого випромінювання, що полягає в реєстрації відбитого світлового потоку оптико-електронними засобами "око-процесорного" типу, що, на відміну від аналогів, підвищує достовірність на 10 % під час контролювання стану периферичних судин. Вперше одержано математичні моделі контролю гемодинамічних показників на базі нечітких множин. Показано можливість їх використання для аналізу окремих органів шляхом обробки фотоплетизмографічної інформації. Вперше одержано еталони маски на базі застосування методу вейвлет-перетворення для виявлення рівня патологій периферичної мікроциркуляції, використання яких дозволяє підвищити достовірність результатів дослідження. Удосконалено оптико-електронні структури засобу контролю "око-процесорного" типу, які, на відміну від аналогів, підвищують інформативність обробки фотоплетизмографічної інформації.

  Скачати повний текст

Розроблено метод безконтактного контролю кутового положення, кутової швидкості та биття, що дозволило в 3 - 5 разів розширити діапазон вимірювання та підвищити вірогідність одержаних результатів. Створено математичну модель вимірювального перетворення параметрів обертального руху у значення струму на виході позиційно-чутливого елемента та описано дані фізичні процеси системою диференціальних рівнянь, яка враховує динамічні властивості засобу контролю. Оцінено тривалість перехідного процесу для динамічного режиму роботи та одержано аналітичні залежності функцій перетворення кутового положення, кутової швидкості та биття у двійковий код для статичного режиму роботи мікропроцесорного засобу контролю параметрів обертального руху. Оцінено функції чутливості впливних величин на результати вимірювання параметрів обертального руху. Проаналізовано похибки вимірювання та розраховано показники вірогідності контролю. Розроблено методику інженерного проектування та проведено її експериментальні дослідження.

  Скачати повний текст

Вирішено проблему субпіксельної локалізації простих елементів зображення об'єкта на основі низькочастотної фільтрації, що дозволило створити новий клас комп'ютерних опто-електронних систем (КОЕС) геометричних параметрів об'єктів. У даних системах реалізовано принципово нові методи виділення та кількісного оцінювання інформативних ознак досліджуваних зображень. Розроблено моделі дискретної асиметричної та квазіасиметричної межі краю об'єкта, методи знаходження субпіксельної координати краю та виділення контуру на основі гауссової низькочастотної фільтрації. Запропоновано метод автоматичного визначення межі бінаризації, який базується на використанні спеціальної гістограми щільності ймовірності розподілу інтенсивності спільних точок контурних зображень. Розроблено метод субпіксельного визначення координати максимуму розподілу інтенсивності світлової плями на підставі знаходження нахилу функції розподілу в околі пікселя з максимальною ітенсивністю. Проведено комп'ютерне моделювання й експериментальне дослідження нових методів. Запропоновано апаратну реалізацію на ПЛІС паралельно-конвейєрної обробки даних методу виділення контуру з метою підвищення швидкодії попередньої обробки. Розроблено та впроваджено у практику експериментальні макети КОЕС геометричних параметрів об'єктів. Побудовано КОЕС вимірювання поверхневого натягу рідин, КОЕС параметрів стопи людини та постави тіла. Удосконалено промислові рефрактометри й експериментально визначено їх основні метрологічні характеристики.

  Скачати повний текст

Дисертацію присвячено визначенню особливостей отримання ІЧ-прозорої кераміки в системі MgO-Y2O3, а також впливу структурно-морфологічних характеристик нанопорошків на оптичні властивості та функціональні характеристики кераміки. Визначено основні фізико-технологічні параметри синтезу ІЧ-прозорої кераміки в системі MgO-Y2O3. Реалізовано комплексний підхід до синтезу оксиду ітрію, як ІЧ-прозорого матеріалу для вікон технологічних апаратів на всіх етапах маршруту отримання кераміки та умови синтезу нанокомпозитів 50:50 об.% MgO–Y2O3 методом іскрового спікання.В першому розділі описані методи отримання прозорих середовищ для сучасної інфрачервоної (ІЧ) оптики в системі MgO–Y2O3.У другому розділі наведено детальний опис експериментальних методик отримання порошків, виготовлення зразків ІЧ-прозорої кераміки та описано методи їх характеризації.В третьому розділі досліджено активність до спікання нанопорошків Y2O3 як функцію їх структурно-морфологічих характеристик. Визначено, що комерційні порошки Y2O3 утворюють тривимірні агломерати складної ієрархії з розміром до 3-5 мікрон, які формуються з більш тонких первинних частинок розмірами 25-60 нм. Встановлено, що ефективне ущільнення нанопорошків Альфа-нано обумовлено високою дисперсністю порошкової суміші, низьким ступенем агломерації та малим розміром первинних частинок. Досліджено закономірності формування твердих розчинів заміщення Y2O3:La3+. Показано, що повне розчинення гексагонального La2O3 в кубічному Y2O3 відбувається за температур нижче 1500°C за участі проміжних фаз, збагачених лантаном. Фазові перетворення, що супроводжуються збільшенням питомого об’єму, а також гігроскопічність оксиду лантану призводять до розтріскування високолегованої кераміки Y2O3:La3+ при спіканні.В четвертому розділі досліджено особливості мезоструктури порошкових компактів Y2O3, влив домішок, що сприяють спіканню та умови формування кераміки Y2O3. Показано, що попередній відпал компактів Y2O3 доцільно проводити за максимальної температури, при якій не відбувається спікання зі зближенням центрів частинок, а збільшення розміру пор не перевищує ≈30%. Компакти, відпалені за Т=800С, характеризуються оптимальною мезоструктурою з точки зору ефективності ущільнення при подальшому вакуумному спіканні (Т=72% при λ=1100 нм). Показано, що комплексна домішка La3++Zr4+, що сприяє спіканню, ефективно пригнічує рухливість границь зерен та одночасно активує дифузійний транспорт по розгалуженій системі міжзеренних меж за рахунок формування дефектів в катіонній підгратці. Та в результаті оптимізації температурно-часового маршруту вакуумного спікання вствновлено умови синтезу ІЧ-прозорої кераміки Y2O3, з високою прозорістю в видимому та ІЧ-діапазонах (83% при 5 мкм).В п’ятому розділі досліджувалися фізико-хімічні умови формування аморфних прекурсорів та нанопорошків в системі MgO–Y2O3. Застосовуючи метод самопоширюваного гліцин-нітратного синтезу з використанням надлишку гліцину і азотної кислоти, були синтезовані композитні нанопорошки MgO–Y2O3 у співвідношенні 1:1 за об'ємом. Встановлено, що нерівноважні умови синтезу прекурсорів сприяють утворнню продукту коралоподібної геометрії. Визначено термодинамічну стабільність та стійкість прекурсора до фрагментації під час кальцинації. Показано, що за температур вище 800°С волокна розпадються на окремі ізольовані частинки квазісферичної морфології та видаються найбільш придатними для подальшого спікання у рамках керамічної технології.Шостий розділ присвячений дослідженю впливу температури спікання на процеси дифузійного масопереносу та фізичні властивості нанокомпозитної кераміки MgO–Y2O3 та впливу домішки іонів Нo3+ як домішки що сприяє спіканню. Реалізовано умови синтезу нанокомпозитів 50:50 об.% MgO-Y2O3 методом іскрового спікання нанопорошків, які дозволяють отримати оптичну прозорість кераміки у ІЧ-діапазоні довжин хвиль. Показано що лінійне оптичне пропускання композиту Т≈68% при λ=5000 нм може бути реалізовано за умов формування однорідної двофазної структури, просторового обмеження процесів рекристалізації компонентів та збереження розміру зерен на рівні 200-250 нм, за якого внесок розсіювання світла на міжфазних межах є мінімальним. Отримана кераміка MgO–Y2O3 з Нo3+ як домішки що сприяє спіканню. Всі зразки містять включення з розміром в межах 1-15 нм домішкової фази, які локалізовані як на границях зерен, так і на потрійних стиках. Найвища твердість за Віккерсом 10,7 ГПа досягается у зразку, легованому 12 ат.% іонів Ho3+ через наявність включень карбідів гольмію із характерними розмірами до 15 нм. Встановлено, що легування іонами Ho3+ активізує дифузійний масоперенос при отриманні кераміки MgO–Y2O3:Нo3+ (3-12 ат.%) через перерозподіл електронної щільності поблизу легуючих іонів. Це призводить до збільшення коефіцієнту оптичного пропускання кераміки MgO–Y2O3:Нo3+ (3 ат.%) з 68 до 75% у порівнянні з нелегованою.^UThe dissertation is dedicated to determining the features of obtaining IR-transparent ceramics in the MgO-Y2O3 system, as well as the influence of structural-morphological characteristics of nanopowders on the optical and functional properties of ceramics. The main physico-technological parameters of the synthesis of IR-transparent ceramics in the MgO-Y2O3 system are determined. A comprehensive approach to the synthesis of yttrium oxide as an IR-transparent material for windows of technological devices is implemented at all stages of the ceramic production route, as well as the conditions for the synthesis of 50:50 vol.% MgO-Y2O3 nanocomposites by spark plasma sintering.The first chapter describes the main features of methods for obtaining transparent media for modern infrared (IR) optics in the MgO-Y2O3 system.The second chapter provides a detailed description of experimental methods for obtaining powders, manufacturing samples of IR-transparent ceramics and methods of their characterization are described.The third chapter investigates the sintering activity of Y2O3 nanopowders as a function of their structural-morphological characteristics. It is determined that commercial Y2O3 powders form three-dimensional agglomerates of complex hierarchy with sizes up to 3-5 microns, which are formed from finer primary particles with sizes of 25-60 nm. It is established that the effective densification of Alpha-nano powders is due to the high dispersion of the powder mixture, a low degree of agglomeration, and a small size of primary particles. The regularities of the formation of substitution solid solutions Y2O3:La3+ are investigated. It is shown that complete dissolution of hexagonal La2O3 in cubic Y2O3 occurs at temperatures below 1500°C with the participation of intermediate phases enriched with lanthanum. Phase transformations accompanied by an increase in specific volume, as well as the hygroscopicity of lanthanum oxide, lead to the cracking of highly alloyed Y2O3 ceramics:La3+ during sintering.The fourth chapter investigates the features of the mesostructure of Y2O3 powder compacts, the influence of sintering-promoting additives, and the conditions for the formation of Y2O3 ceramics. It is shown that the pre-sintering of Y2O3 compacts is advisable at the maximum temperature at which sintering does not occur with the approach of particle centers, and the increase in the size of pores does not exceed ≈30%. Compacts fired at T=800°C are characterized by an optimal mesostructure in terms of densification efficiency during subsequent vacuum sintering (T=72% at λ=1100 nm). It is shown that a complex doping of La3++Zr4+, promoting sintering, effectively suppresses the mobility of grain boundaries and simultaneously activates the diffusion transport along the branched system of intergranular boundaries by forming defects in the cationic sublattice. Through the optimization of the temperature-time route of vacuum sintering, conditions for the synthesis of IR-transparent Y2O3 ceramics with high transparency in the visible and IR ranges (83% at 5 μm) are established.The fifth chapter investigates the physico-chemical conditions for the formation of amorphous precursors and nanopowders in the MgO-Y2O3 system. Using the method of self-propagating glycine-nitrate synthesis with an excess of glycine and nitric acid, composite MgO-Y2O3 nanopowders in a ratio of 1:1 by volume were synthesized. It is established that non-equilibrium conditions of precursor synthesis contribute to the formation of a product with coral-like geometry. It is shown that at temperatures above 800°C, the fibers break down into individual isolated quasi-spherical particles suitable for further sintering within the ceramic technology framework.The sixth chapter is dedicated to studying the influence of sintering temperature and Ho3+ ion doping on the processes of diffusion mass transfer and physical properties of MgO-Y2O3 nanocomposite ceramics. Conditions for the synthesis of 50:50 vol.% MgO-Y2O3 nanocomposites by spark plasma sintering of nanopowders, allowing the achievement of optical transparency of ceramics in the IR wavelength range, are implemented. It is shown that linear optical transmittance of the composite T≈68% at λ=5000 nm can be realized under the conditions of forming a homogeneous two-phase structure, spatial restriction of recrystallization processes of components, and preservation of grain size at the level of 200-250 nm, where the contribution of light scattering at interphase boundaries is minimal. It is established that doping with Ho3+ ions activates diffusion mass transfer during the formation of MgO-Y2O3:Ho3+ ceramics (3-12 at.%) through the redistribution of electronic density near the doping ions. This leads to an increase in the optical transmittance coefficient of MgO-Y2O3:Ho3+ ceramics (3 at.%) from 68 to 75% compared to the undoped material.

Науково обгрунтовано програму місцевого лікування гнійно-запальних процесів лиця та шиї. На підставі експериментальних і клінічних досліджень доведено високу протимікробну та лікувальну ефективність застосування озонованих розчинів з іонами срібла, виявлено їх взаємопідсилювальну антимікробну дію. Встановлено, що детоксикації вогнища запалення сприяє використання сорбувальної композиції, до складу якої включено гідрофобний і гідрофільний сорбенти (поліметилсилоксан і високодисперсний двоокис кремнію) та поверхнево-активну речовину. З'ясовано, що пропорційний склад сорбувальної композиції залежить від фази ранового процесу. Встановлено, що у І фазі ранового процесу доцільно застосовувати гідрофільно-гідрофобну композицію сорбентів, у II фазі - гідрофобно-гідрофільну композицію. Розроблено оптико-електронний комплекс для діагностики стану судинного русла експрес-методом на різних стадіях гнійно-запального процесу та визначення ступеня мікроциркуляторних і гемодинамічних порушень. Показано високу ефективність розробленої програми з використанням озону, іонів срібла та сорбувальних композицій за рахунок скорочення термінів лікування, зменшення витрат дорогих антибіотиків і перев'язочного матеріалу. Доведено перевагу запропонованої програми у порівнянні з традиційними схемами лікування.

  Скачати повний текст

Дисертація на здобуття наукового ступеня доктора технічних наук за спеціальністю 05.02.01 – матеріалознавство. – Інститут монокристалів НАН України, Харків, 2021.Дисертація присвячена розробці фізико-технологічних основ створення новітніх композитних матеріалів на основі кристалів KDP з інкорпорованими наночастинками металооксидів, органічними та напіворганічними молекулами та підвищеними у порівнянні з чистим KDP нелінійно-оптичними властивостями, а також композитних матеріалів на основі прозорих золь-гель SiO2-матриць з інкорпорованими молекулами лазерних барвників (для області спектра 610-750 нм) або органічними молекулами DAST (для інфрачервоного і терагерцового випромінювання).Встановлено оптимальні режими вирощування композитів на основі KDP з водних розчинів та оптимальні діапазони концентрацій відповідних домішок в розчинах – наночастинок оксигідроксиду алюмінію Al2O3•nH2O(n=3,5-3,6); молекул NN'-диметилмочевини; молекул L-аргініну та L-аргінінфосфату. Вперше отримано та досліждено низку якісних композитних матеріалів на основі KDP, які демонструють корисне поєднання поліпшених нелінійно-оптичних, міцнісних, структурних і термофізичних властивостей.Запропоновано два різні підходи для отримання нових композитів на основі аморфних SiO2-матриць шляхом інкорпорування активних молекул на стадії ростового синтезу або в попередньо відпалені до температур 600-700°С SiO2-матриці. Встановлені оптимальні співвідношення компонентів для синтезу композитів на основі SiO2-матриць з лазерними барвниками. Висока оптична досконалість створених лазерних композитів обох типів на основі невідпалених та відпалених SiO2-матриць підтверджується лінійчатою структурою спектрів отриманої лазерної генерації. Встановлено вплив пористості SiO2-матриць на люмінесцентні властивості композитів з інкорпорованими молекулами DAST. Розроблені SiO2-композити можуть використовуватись для створення сучасних сенсорів і лазерів для червоної, інфрачервоної та терагерцової області спектру.Ключові слова: композити, монокристали групи KDP, наночастинки, металооксиди, SiO2-матриця, лазерні барвники, DAST, люмінесценція, нелінійно-оптичний відгук, лазерне випромінювання, терагерцове випромінювання.^UTechnical Sciences in speciality 05.02.01. – Materials Science. – Institute of Single Crystals of the National Academy of Sciences of Ukraine, Kharkiv, 2021.The thesis is devoted to the development of physico-technological foundations of creation of new composite materials based on KDP crystals with incorporated metal oxide nanoparticles, organic and semi-organic molecules, and increased nonlinear optical properties in comparison with pure KDP, as well as on composite materials based on transparent sol-gel SiO2-matrices with incorporated molecules of laser dyes (for the spectral region 610-750 nm) or organic molecules DAST (for infrared and terahertz radiation).There were established optimum conditions for the growth of KDP-based composites from aqueous solutions, and optimum ranges of concentrations of the corresponding impurities in solutions – nanoparticles of aluminum oxyhydroxide Al2O3•nH2O(n=3,5-3,6), and NN'-dimethylurea, L-arginine and L-arginine phosphate molecules. For the first time, a number of high-quality KDP-based composite materials was obtained and investigated. This demonstrates a useful combination of improved nonlinear optical, strength, structural and thermophysical properties.Proposed were different approaches to the obtaining of new composites based on amorphous SiO2-matrices: by incorporating active molecules either during the stage of synthesis, or into SiO2-matrices pre-annealed at temperatures of 600-700°C. There were established the optimum ratios of the components for the synthesis of composites based on SiO2-matrices with laser dyes. A high optical perfection of the created laser composites of both types based on unannealed and annealed SiO2-matrices is confirmed by the linear structure of the spectra of the obtained laser generation. The influence of the porosity of SiO2-matrices on the luminescent properties of the composites with DAST was determined. The developed SiO2-composites can be used to create modern sensors and lasers for the red, infrared and terahertz regions of the spectrum.Keywords: composite materials, single crystals of KDP group, nanoparticles, metal oxides, SiO2-matrice, laser dyes, DAST, luminescence, nonlinear optical response, laser radiation, terahertz radiation.

Досліджено принципи побудови та розроблено нові аналого-цифрові перетворювачі поодиноких і рідкоповторюваних сигналів зі значним підвищенням їх швидкодії та точності, а також можливістю адаптації дохідних сигналів за амплітудою у часі в нано- та пікосекундному діапазонах. Наведено класифікацію перетворювачів. Розроблено нові класи перетворювачів, зокрема, швидкодіючі перетворювачі на основі спеціальних електронно-променевих трубок з електричним зчитуванням інформації та перетворювачі на основі елементів волоконної оптики. Запропоновано способи розширення динамічного діапазону перетворювачів, які дозволяють проводити реєстрацію й обробку поодиноких і рідкоповторюваних сигналів у діапазоні амплітуд від 10 мВ до 5 В без застосування механічних перемикачів. Виведено аналітичні вирази для характеристик перетворення й оцінки похибок перетворювачів. Запропоновано апаратні та програмні засоби зменшення похибки перетворення, алгоритми корекції нелінійностей сигнального та часового каналів і смуги пропускання перетворювачів, які зменшують сумарну похибку перетворення до 2 % і менше. Окремі вузли розроблених перетворювачів використано в серійних приладах С9-6, И9-2.

  Скачати повний текст

  Скачати повний текст

Розглянуто температурні (77 - 800 К), спектральні (300 - 850 нм) та баричні залежності показників заломлення, двопроменезаломлення та інверсії знака двопроменезаломлення (ІЗД) кристалів. Виявлено нові точки ІЗД та нові фазові переходи, баричне витіснення несумірної фази, баричне зміщення точки інверсії знака двопроменезаломлення та досліджено баричні залежності точок фазових переходів. Розраховано параметри формули Зельмейєра, електронну поляризованість, питомі рефракції та їх залежності від зміщень у підгратці катіонів та аніонів. Запропоновано матеріал для кристалооптичного датчика температури та метод для вимірювання тиску на базі інверсії знака двопроменезаломлення.

  Скачати повний текст

Роботу присвячено вирішенню актуальної проблеми пошуку та вивченню властивостей кристалічних діелектриків з метою їхнього використання у класичних оптичних пристроях, різних галузях сучасної оптоелектроніки та сенсорики, а також розробки методики прогнозування та синтезу матеріалів із наперед заданими, керованими і стабільними рефрактивними властивостями та наявністю точок інверсії знаку двопроменезаломлення (ІЗД) в широкому температурному та спектральному діапазонах. Робота містить результати експериментальних досліджень рефрактивних властивостей діелектричних кристалів групи сульфатів АВSO4 (де А, В = Lі, К, Na, Rb, NH4) та хлороцинкатів А2ZnCl4 (де А = К, Rb), їх температурно-спектрально-баричних змін та теоретичних розрахунків зонно-енергетичної структури, на основі яких проаналізовано спектри оптичних констант цих кристалів.З'ясовано природу баричних змін показників заломлення nі та двопроменезаломлення nі в широкому температурному (77–1000 К) і спектральному (300–800 нм) діапазонах та встановлено, що баричне зростання nі кристалів зумовлене зменшенням ширини забороненої зони Eg і зміщенням максимуму смуги УФ поглинання в область менших частот та зміною густини ефективних осциляторів кристалів. Виявлена якісна кореляція характеру поведінки експериментально виміряних і отриманих на основі розрахунків зонно-енергетичної структури та з експериментальних ІЧ-спектрів відбивання характеристик оптичної індикатриси кристалів, що дає можливість використовувати методи теоретичних розрахунків оптичних констант в області прозорості поблизу фундаментальної смуги та вакуумного ультрафіолету, яка є складною для експериментальних досліджень кристалічних діелектриків. Розрахунки зонно-енергетичної структури монокристалів, а також повної та парціальної густин електронних станів та природи основних енергетичних груп підтверджено дослідженнями Х-променевих фотоелектронних та Х-променевих емісійних спектрів їх електронної структури.На основі температурно-спектрально-баричних діаграм одновісного стану кристалів запропоновано використання їх в якості п'єзооптичних та термооптичних елементів для кристалооптичних датчиків тиску та температури. Запропоновано та запатентовано пристрій для дослідження оптичної якості монокристалів.^UThe work is devoted to the solving of the actual problem of searching and studying of the crystalline dielectrics properties for their use in classical optical devices and different fields of modern optoelectronics and sensorics; to the development of methods for prediction and synthesis of materials with predetermined, controlled and stable refractive properties possessing points of birefringence sign inversion (BSI) in a wide temperature and spectral ranges. The work contains results of experimental studies of the refractive properties of dielectric crystals of the АВSO4 (where А, В = Li, К, Na, Rb, NH4) sulfates group and А2ZnCl4 (where А = К, Rb) chlorozincates group, as well as doped crystals of triglycine sulfate; their temperature-spectral-baric changes and theoretical calculations of the band-energy structure, on the basis of which spectra of the optical constants of these crystals are analyzed.It is established that the increase of the refractive indices of crystals due to the isomorphic cationic-anionic substitution is caused by the increase of their average ionic radius and the density of the crystal, which causes an increase in the polarization action of the cations and anionsThe isotropic points at the temperature of 300 K and λ0 ≈ 683 nm (α-LiNH4SO4 crystal), and in the short-wavelength spectrum region (β-LiNH4SO4 crystal) are revealed.The nature of the baric changes of the refractive indices ni and birefringence ni in a wide temperature (77–1000 K) and spectral (300–800 nm) ranges is elucidated. It is shown that uniaxial compression increases refraction R and polarizability i of crystals. Baric growth of refractive indices of crystals is caused by the decrease in the effective power of the ultraviolet oscillator and a slight increase in the power of the infrared oscillator caused by the decrease in the band gap Eg and shift of the UV absorption band maximum towards lower frequencies, as well as by change in effective oscillators density of crystals. The factor characterizing the change in the dispersion frequency (change in the type of chemical bond), ie the polarizability itself in comparison with the geometric factor (compression of the sample) is dominant in the total baric increment of refraction R, and, therefore, in the change of refractive index.It is established that the uniaxial pressures can induce the "pseudoisotropic" states in crystals, shift isotropic points along spectral and temperature ranges, and change the temperature interval of existence of the intermediate phase of the K2SO4 crystal. The disappearance of incommensurate phase and the occurrence of paraelectric-ferroelectric PT ("triple point") in chlorozincate crystals under the action of uniaxial pressure is revealed. The mechanism of influence of uniaxial pressures of different geometry on temperature points of PT is presented. The effect of uniaxial pressures on the mechanism of structural phase transitions in ferroics of the sulfate and chlorozincate groups, which consists in various variants of ordering the orientations of tetrahedral groups, is elucidated, and the infrared (IR) reflection spectra of mechanically free and uniaxially loaded crystals are analyzed.Calculations of the band-energy structure of single crystals, as well as the total and partial densities of electronic states and the nature of the main energy groups are confirmed by studies of X-ray photoelectron spectra (XPS) and X-ray emission spectra (XES) of their electronic structure.The method of calculation of spectral dependences of the refractive indices n(λ), birefringence Δn(λ) and absorption k(E) of crystals using Kramers–Kronig dispersion ratios on the basis of the dependences of the real and imaginary part of the complex dielectric function, obtained from band-energy structure and experimental IR reflection spectra, was tested. The qualitative correlation of experimental and calculated curves is revealed. This gives grounds for the use of theoretical methods for calculating optical functions, primarily in spectral regions that are difficult to access for the experiment.Based on the temperature-spectral-baric diagrams of the uniaxial state of α-LiNH4SO4, (NH4)2SO4 and K2SO4 crystals, it is proposed to use them as piezo-optic and thermo-optic elements for crystal-optic pressure and temperature sensors. For experimental optical measurements of the refractive parameters, the device for investigation of the optical quality of single crystals was proposed.Key words: dispersion, refractive index, birefringence, birefringence sign inversion (isotropic point), phase transitions, temperature-spectral-baric diagrams, uniaxial mechanical pressures, IR reflection spectra, piezo-optic coefficients, band-energy structure, density of states, dielectric function, X-ray photoelectron and X-ray emission spectra.