авторефераты диссертаций БЕСПЛАТНАЯ  БИБЛИОТЕКА

АВТОРЕФЕРАТЫ КАНДИДАТСКИХ, ДОКТОРСКИХ ДИССЕРТАЦИЙ

<< ГЛАВНАЯ
АГРОИНЖЕНЕРИЯ
АСТРОНОМИЯ
БЕЗОПАСНОСТЬ
БИОЛОГИЯ
ЗЕМЛЯ
ИНФОРМАТИКА
ИСКУССТВОВЕДЕНИЕ
ИСТОРИЯ
КУЛЬТУРОЛОГИЯ
МАШИНОСТРОЕНИЕ
МЕДИЦИНА
МЕТАЛЛУРГИЯ
МЕХАНИКА
ПЕДАГОГИКА
ПОЛИТИКА
ПРИБОРОСТРОЕНИЕ
ПРОДОВОЛЬСТВИЕ
ПСИХОЛОГИЯ
РАДИОТЕХНИКА
СЕЛЬСКОЕ ХОЗЯЙСТВО
СОЦИОЛОГИЯ
СТРОИТЕЛЬСТВО
ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ
ТРАНСПОРТ
ФАРМАЦЕВТИКА
ФИЗИКА
ФИЗИОЛОГИЯ
ФИЛОЛОГИЯ
ФИЛОСОФИЯ
ХИМИЯ
ЭКОНОМИКА
ЭЛЕКТРОТЕХНИКА
ЭНЕРГЕТИКА
ЮРИСПРУДЕНЦИЯ
ЯЗЫКОЗНАНИЕ
РАЗНОЕ
КОНТАКТЫ

Научные основы расчета и проектирования механолюминесцентных чувствительных элементов датчиков импульсного давления

На правах рукописи

ТАТМЫШЕВСКИЙ Константин Вадимович

НАУЧНЫЕ ОСНОВЫ РАСЧЕТА И ПРОЕКТИРОВАНИЯ

МЕХАНОЛЮМИНЕСЦЕНТНЫХ ЧУВСТВИТЕЛЬНЫХ

ЭЛЕМЕНТОВ ДАТЧИКОВ ИМПУЛЬСНОГО ДАВЛЕНИЯ

Специальность 05.13.05 – Элементы и устройства вычислительной техники

и систем управления

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени

доктора технических наук

Москва 2010

Работа выполнена на кафедре «Приборостроение и информационно измерительные технологии» Государственного образовательного учреждения высшего профессионального образования «Владимирский государственный университет»

Научный консультант: Доктор технических наук, профессор ЛЕГАЕВ Владимир Павлович

Официальные оппоненты: АЛЁХИН Владимир Александрович - доктор технических наук, профессор МАНЯХИН Фёдор Иванович - доктор физико-математических наук, профессор НАЗАРОВ Александр Викторович - доктор технических наук, профессор

Ведущая организация: ГОУ ВПО «БГТУ «ВОЕНМЕХ» им.

Д.Ф. Устинова»

Защита диссертации состоится 12 мая 2010 г. в 14.00 на заседании дис сертационного совета Д212.131.03 при Государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Московский инсти тут радиотехники, электроники и автоматики (технический университет)»

(МИРЭА) по адресу: 119454, г. Москва, проспект Вернадского, д. 87, ауд. Г 412.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ГОУ ВПО МИРЭА.

Отзывы на автореферат в двух экземплярах, заверенные печатью, про сим отправлять по адресу: 119454, г.Москва, проспект Вернадского, д. 87, диссертационный совет Д212.131.03.

Автореферат разослан «_» _ 2010 г.

Ученый секретарь диссертационного совета Д 212.131. доктор технических наук, профессор О.А. ТЯГУНОВ

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы. Развитие и совершенствование робототехниче ских и мехатронных систем и комплексов обычного и специального назначения приобретает в настоящее время большое значение. Это вызвано тем, что постоян но расширяется диапазон потенциальных применений современной робототехни ки и мехатроники для решения сложных прикладных задач в экстремальных ус ловиях. В последние годы появилась необходимость развития новых подходов к построению систем управления робототехнических и мехатронных изделий, спо собных обеспечить надежное выполнение требуемых функций в неполнозаданной или априорно неизвестной среде при наличии помех, воздействии случайных воз мущений, нечеткости поступающей информации и т.д.

Одним из направлений совершенствования систем управления робототехни ческих и мехатронных систем является создание новых датчиков внешних физи ческих воздействий, обеспечивающих очувствление роботизированной техники.

При этом особое внимание уделяется разработке датчиков давления, как основ ных элементов, позволяющих повысить и расширить объем поступающей в сис тему управления информации о механических внешних воздействиях, как на ис полнительные органы, так и на всё изделие в целом. Восприятие полей давления воспроизводит чувство осязания, не менее важное для управления роботом, чем зрение, воспроизводимое различными локационными и телевизионными датчи ками. Способность к восприятию импульсных полей давления еще более важна, так как их воздействие может приводить к катастрофическим для робота ситуаци ям. К таким ситуациям можно отнести удар мобильного робота при наезде на препятствие, разрушение корпуса робота при падении тяжёлых предметов, метео ритные потоки, воздействующие на космические роботы, воздействие пуль, ос колков, взрывной волны на роботы военного и антитеррористического назначения и т.п.

Особенности условий функционирования датчиков систем управления робо тотехнических и мехатронных устройств в экстремальных условиях одновремен но выдвигают противоречивые требования. С одной стороны, требования повы шения чувствительности к входным механическим воздействиям, обеспечения многоканальности, быстродействия и высокой пространственной разрешающей способности. С другой стороны, требование повышения помехоустойчивости в условиях воздействия интенсивных естественных и искусственных электромаг нитных помех. Первое требование является следствием расширения диапазона входных воздействий при одновременной необходимости тактильного очувствле ния значительных по площади элементов устройства, взаимодействующих с внешней средой. Второе требование обусловлено усложнением электромагнитной обстановки в зоне функционирования системы, а также тем, что выполнение пер вого требования в большинстве случаев достигается применением электронных схем усиления сигнала датчиков.

Радикальным путем решения данной проблемы в информационных цепях систем управления робототехнических и мехатронных изделий является переход от электрических к оптоэлектронным компонентам и устройствам, предназначен ным для передачи, приема и обработки сигналов. В этом случае протяженные ка бельные электрические линии связи могут быть заменены волоконно оптическими, практически не подверженными воздействию электромагнитных помех.

Однако такое кардинальное решение проблемы повышения помехоустойчи вости информационных цепей устройств, предназначенных для регистрации и измерения давления, потребовало изыскания возможностей построения датчиков, преобразующих различные входные механические воздействия в выходной опти ческий сигнал, пригодный для дальнейшей обработки. Наиболее целесообразным и перспективным решением этой задачи является применение датчиков давления с механолюминесцентными чувствительными элементами сосредоточенного и распределённого типа. Такие датчики работают по принципу прямого преобразо вания входного механического воздействия (давление, сила, ускорение) в выход ной оптический сигнал видимого или инфракрасного спектра. К достоинствам та ких датчиков также следует отнести простоту технической реализации чувстви тельных элементов с распределёнными характеристиками, позволяющую решить проблему обеспечения тактильной чувствительности элементов конструкций, имеющих значительную площадь поверхности.



Из анализа посвященных данной проблеме работ можно сделать вывод о том, что до настоящего времени авторы, в основном, стремились исследовать спек тральные характеристики механолюминесцирующих соединений, а также расши рить круг веществ, обладающих способностью к люминесценции под действием механических нагрузок. При этом наблюдается единство мнений по вопросу лю минофора на основе сульфида цинка, легированного марганцем, обладающего са мым ярким свечением при механическом нагружении. Такой односторонний под ход к решению проблемы создания механолюминесцентных датчиков давления привел к ситуации, когда отмечается отсутствие научных основ расчёта и проек тирования механолюминесцентных чувствительных элементов датчиков им пульсного давления. Стремясь обнаружить механолюминесцентное излучение у различных типов соединений, авторы не уделили должного внимания изучению механизма механолюминесценции, разработке математической модели (функции преобразования), методики расчёта и проектирования механолюминесцентных чувствительных элементов, нахождению закономерностей формирования выход ных оптических сигналов механолюминесцентных чувствительных элементов.

В связи с перспективностью использования механолюминесцентных чувст вительных элементов в датчиках импульсного (динамического) давления для сис тем управления мобильных и стационарных мехатронных и робототехнических устройств, представляется весьма важным проведение исследований закономер ностей механолюминесцентного излучения цинксульфидных соединений на но вом уровне. Результатом таких исследований должны быть математическая мо дель (функция преобразования) механолюминесцентного чувствительного эле мента, а также методика расчёта выходных оптических сигналов в зависимости от параметров входных импульсов давления.

Большой вклад в разработку физических основ деформационной механолю минесценции соединений класса А2В6 внесли Осипьян Ю.А., Шмурак С.З., Бре дихин С.И., Сенчуков Ф.Д., Велиев З.А., Шикин В.Б. На возможность использо вания явления механолюминесценции для построения сенсорных устройств и не обходимость детального исследования свойств механолюминесцентных чувстви тельных элементов указывали отечественные и зарубежные авторы Мяздриков О.А., Сулин Г.А., Zink J., Chandra B.P., Sodomka L., Sage I., и др.

Таким образом, актуальной и вполне обоснованной проблемой расчёта, про ектирования и производства качественно новых датчиков импульсного давления, от решения которой зависит улучшение информативности и помехоустойчивости систем управления интеллектуальных робототехнических и мехатронных уст ройств, является изучение закономерностей механолюминесцентного преобразо вания и создание на этой основе методики расчёта и проектирования светогенера ционных механолюминесцентных чувствительных элементов.

Целью работы является исследование основных закономерностей механо люминесцентного преобразования в цинксульфидных кристаллофосфорах и соз дание на этой основе новых высокоэффективных датчиков импульсного давления для систем управления мехатронных и робототехнических устройств, обеспечи вающих высокие информативность, точность и быстродействие при высокой по мехоустойчивости к электромагнитным помехам.

Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие задачи:

1. Провести теоретическое исследование физических основ явления механо люминесценции цинксульфидных кристаллофосфоров (в основном, ZnS:Mn, как самого чувствительного) с целью выявления механизма явления.

2. Разработать математическую модель (функцию преобразования) механо люминесцентного чувствительного элемента на основе явления механолюминес ценции цинксульфидных кристаллофосфоров.

3. Разработать методику расчёта выходных оптических сигналов механолю минесцентных чувствительных элементов.

4. Исследовать закономерности процессов формирования выходных оптиче ских сигналов в механолюминесцентном чувствительном элементе при воздейст вии на него импульсов давления с различными параметрами.

5. Разработать экспериментальные образцы механолюминесцентных датчи ков с сосредоточенным и распределённым чувствительным элементом, а также фотоприёмное устройство для регистрации выходных оптических сигналов.

6. Провести экспериментальные лабораторные исследования макетных об разцов механолюминесцентных датчиков импульсного давления с целью опреде ления основных параметров и характеристик, а также подтверждения теоретиче ских положений и выводов.

7. Разработать испытательную установку, позволяющую в лабораторных ус ловиях воспроизводить процессы воздействия импульсов давления на механолю минесцентные чувствительные элементы, характерные реальным условиям и предназначенную для отработки датчиков импульсного давления изделий экстре мальной робототехники и мехатроники.

8. Выявить возможности улучшения параметров и характеристик механолю минесцентных чувствительных элементов, оценить их точностные параметры и эффективность.

9. Разработать принципы проектирования и конструкцию чувствительного элемента датчика импульсного давления на основе явления механолюминесцен ции.

10. Провести оценку информационно-измерительных возможностей датчиков с механолюминесцентными чувствительными элементами, а также особенности и области их применения.

Методика исследований. Достижение поставленной цели обеспечено путём проведения теоретических и экспериментальных исследований. Основные выво ды, положения и рекомендации обоснованы теоретическими расчётами, сравне нием с известными результатами и экспериментальными данными. Физические и математические модели имеют наглядную физическую интерпретацию. В работе использованы фундаментальные положения физики твердого тела, физики дисло каций в полупроводниковых кристаллах, теории люминесценции, микроскопиче ской теории упругопластического деформирования твердых тел с упрочнением, математической статистики, теории эксперимента.

Научная новизна работы заключается:

в проведении теоретического исследования процессов туннелирования электронов примесных центров свечения цинксульфидных кристаллофосфоров в электрическом поле движущихся дислокаций в объеме кристаллических структур с целью создания светогенерационных чувствительных элементов и структур;

в создании теоретических предпосылок для проектирования светогенера ционных механолюминесцентных сосредоточенных и распределённых чувстви тельных элементов датчиков импульсного давления для систем управления робо тизированной техники, работающей в экстремальных условиях;

в разработанной математической модели механолюминесцентного внутри центрового излучения цинксульфидных порошковых люминофоров;

в предложенной методике расчёта выходных оптических сигналов механо люминесцентных чувствительных элементов (ЧЭ);

в найденных закономерностях формирования выходного оптического сиг нала механолюминесцентных ЧЭ в зависимости от параметров входных импуль сов давления;

в предложенной классификации механолюминесцентных датчиков по виду чувствительного элемента, виду оптического канала связи и типу входного меха нического воздействия и другим признакам;

в разработке способа обработки выходного оптического сигнала ЧЭ, по зволяющего определять форму входного импульса давления в пределах динами ческого диапазона чувствительности.

Практическая ценность работы определяется внедрением и использовани ем основных положений, выводов и рекомендаций, полученных при исследова нии и разработке датчиков импульсного давления с механолюминесцентными чувствительными элементами. Практическую ценность работы представляют:

результаты расчетов выходных оптических сигналов в зависимости от раз личных параметров входных импульсов давления;

результаты экспериментального исследования, содержащие количествен ные оценки влияния входного давления на параметры выходных оптических сиг налов при различных условиях работы;

созданные опытные образцы механолюминесцентных чувствительных элементов сосредоточенного и распределённого типа, защищенные 8 авторскими свидетельствами на изобретения и одним патентом;

разработанные методика расчета и основы проектирования механолюми несцентных чувствительных элементов;

предложенный способ обработки выходного сигнала механолюминесцент ного ЧЭ, позволяющий определять форму и величину входного импульса давле ния.

Часть исследований выполнялась в рамках хоздоговорных НИР, финанси руемых промышленными предприятиями РФ в 1990-2002 гг., а также госбюджет ных НИР по межотраслевой научно-технической программе «Научно инновационное сотрудничество» (раздел «Создание перспективных летательных аппаратов, импульсных установок, роботизированных комплексов, перспектив ных конструкционных, специальных и топливных материалов и технологий их получения») Министерства образования и Министерства обороны РФ (2000- гг.) и научно-технической программы «Научные исследования высшей школы по приоритетным направлениям науки и техники (подпрограмма «Электроника», раздел «Микро- и наносистемная техника») Министерства образования РФ ( г.), гранта № А-04-3.20-567 «Механолюминесцентные сенсорные элементы для визуализации полей давления» поддержки НИР аспирантов вузов Федерального агентства по образованию (2004 г.) и поисковой НИР «Сосредоточенные и рас пределенные (тактильные) датчики на основе явления механолюминесценции для приборов регистрации и измерения импульсных давлений» (Госконтракт №П2475) по направлению «Приборостроение, основанное на новых физических принципах» (конкурс НК-430П) в рамках мероприятия 1.2.2 федеральной целевой программы «Научные и научно-педагогические кадры инновационной России» на 2009 - 2013 годы.

Достоверность и обоснованность научных положений и результатов работы обусловливаются:

применением хорошо апробированного математического аппарата;

достаточно высокой сходимостью результатов расчётов по разработанной математической модели с экспериментальными данными, полученными в работе;

согласованностью полученных результатов с опубликованными материа лами других исследований.

На защиту выносятся:

1. Математическая модель механолюминесцентного чувствительного эле мента датчика импульсного давления на основе мелкодисперсных порошков сульфида цинка, активированного марганцем. В основу модели положено явление туннелирование электронов в электрическом поле движущихся дислокаций.

2. Методика расчета выходных оптических сигналов механолюминесцент ных чувствительных элементов в зависимости от параметров входных импульсов давления.

3. Выявленные закономерности изменения параметров выходного оптическо го сигнала от параметров входных импульсов давления и количества циклов на гружения.

4. Результаты экспериментального определения энергетических, временных и пространственных характеристик выходных оптических сигналов.

5. Технические решения, защищенные 8 авторскими свидетельствами и па тентом РФ, направленные на повышение информативности, надежности и поме хоустойчивости систем управления автономных изделий экстремальной мехатро ники и робототехники воздушного базирования.

6. Научные основы расчёта и проектирования механолюминесцентных чув ствительных элементов датчиков импульсного давления.

Реализация результатов работы осуществлена:

ГУП НИИ «Поиск» (г. Санкт-Петербург) в опытные образцы информаци онно-измерительных систем с использованием светогенерационных механолю минесцентных датчиков и волоконно-оптических линий связи для автономных информационных и управляющих систем подвижных объектов специального на значения;

ФГУП ВПО «Точмаш» (г. Владимир) при разработке опытной партии дат чиков ударного давления с волоконно-оптическим каналом связи и устройств ре гистрации полей давления на основе распределенных механолюминесцентных чувствительных элементов для робототехнических систем мобильных объектов;

ОАО «НИКТИД» (г. Владимир) при разработке датчиков определения де тонации для двигателей внутреннего сгорания отечественных автомобилей;

ФГУП «ФНПЦ «Прибор» (г. Москва) в образцы распределённых датчиков ударных воздействий малогабаритных летательных аппаратов.

Основные положения и теоретические результаты диссертации использованы в учебном процессе на кафедре «Приборостроение и информационно измерительные технологии» Владимирского государственного университета при проведении лекций, лабораторных занятий, курсовом и дипломном проектирова нии. Результаты диссертационной работы использовались также в учебной и на учной работе в БГТУ «ВОЕНМЕХ» им. Д.Ф.Устинова (г. С.-Петербург).

Акты о внедрении приведены в приложении.

Апробация работы. Основные положения и результаты диссертационной работы докладывались на научно-технической конференции «Научно технический прогресс в машиностроении и приборостроении. К 150–летию МВТУ им. Н.Э.Баумана» (Москва, 1980 г.);

на научно-техническом семинаре «Разработка и применение перспективных приборов для измерения угловых ско ростей и ускорений» (Москва, 1991 г.);

на научно-технической конференции «Проблемы конверсии, разработки и испытания приборных устройств» (Москва, 1993 г.);

на Международной научно-технической конференции «Датчики и пре образователи информации систем измерения, контроля и управления (Датчик 93)» (Гурзуф, 1993, 2003 гг.);

на Международной научно-технической конферен ции «Конверсия, приборостроение, рынок» (Владимир, 1995 г.);

на Всероссийской научно-технической конференции «Проектирование систем» ВАА им. Калинина (С.-Петербург, 1995 г.);





научно-технической конференции «Современные инфор мационные технологии в образовательном процессе и научных исследованиях»

(Шуя, 2000 г.);

на 3-ей Всероссийской научно-технической конференции «Акту альные проблемы безопасности» (С.-Петербург, 2000 г.);

4-ой Всероссийской на учно-технической конференции «Актуальные проблемы развития автономных информационных и управляющих систем на основе высокоэнергетических кон денсированных материалов в XXI веке» (С.-Петербург, 2001 г.);

4-ой Междуна родной научно-технической конференции «Электроника и информатика» (Моск ва, 2002 г.);

на 3-ей Международной научно-практической конференции «Мате матическое моделирование в образовании, науке и производстве» (Тирасполь, 2003 г.);

на Общероссийских научно-технических конференциях «Первые Рдул товские чтения» и «Вторые Рдултовские чтения» (С.-Петербург, 2003 и 2008 гг.);

Первой Всероссийской научно-технической конференции с международным уча стием «Мехатроника, автоматизация, управление» (Владимир, 2004 г.);

на VI и VII Международных конференциях «Опто-, наноэлектроника, нанотехнологии м микросистемы» (Ульяновск, 2004 и 2005 гг.);

на Международном оптическом конгрессе «ОПТИКА –XXI век» (Международная научно-технической конферен ция «Прикладная оптика» (С.-Петербург, 2004 г.);

Всероссийской НТК «Исследо вание, проектирование, испытание и эксплуатация приборных устройств военной техники» (Владимир, 2008 г.).

Публикации. По тематике исследований опубликовано 50 научных работ, в том числе 1 учебное пособие, 10 статей в изданиях, рекомендованных ВАК РФ, авторские свидетельства на изобретения и 1 патент РФ.

Личное участие и вклад автора.

В диссертации приведены материалы, обобщающие теоретические исследо вания автора и опыт практического внедрения механолюминесцентных чувстви тельных элементов датчиков импульсного давления для систем управления изде лий экстремальной мехатроники и робототехники. Основные теоретические и экспериментальные результаты диссертации были получены автором в ходе вы полнения научно-исследовательских работ, проводимых на кафедре приборо строения и информационно-измерительных технологий ВлГУ в период с 1979 по 2009 гг.

Все основные виды работ выполнялись лично автором или осуществлялись под его руководством. Автором поставлены научные задачи, выбраны пути их решения и предложены методы и схемы теоретических и экспериментальных ис следований. Все вошедшие в диссертацию оригинальные результаты получены либо самим автором, либо при его определяющей роли.

Работа потребовала участия помощников при проведении моделирования и экспериментальных исследований, а также при создании и внедрении опытных образцов, что нашло отражение в совместных публикациях.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, семи глав, заключения, списка литературы и 2 приложений. Общий объем работы составляет 338 страниц и включает 290 страниц основного текста (в том числе 104 рисунка и 6 таблиц), список литературы из 357 наименований на 29 страницах и 19 страниц приложений.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении кратко изложена суть решаемой в диссертационной работе проблемы, показана её актуальность. Охарактеризованы новизна и практическая ценность работы, представлены данные о реализации результатов исследования.

В первой главе проведен анализ особенностей применения систем управле ния мехатронных и робототехнических систем. Определена ведущая роль систе мы датчиков как первых элементов воспринимающих информацию из внешней среды и передающая её системе управления для принятия адекватных решений.

С учетом особенностей применения экстремальной мехатроники и робото техники сформулированы основные требования к датчикам импульсного давле ния. Проведено рассмотрение принципов построения современных датчиков дав ления. Проведен краткий обзор датчиков давления с сосредоточенными и распре делёнными параметрами (тактильных).

Проанализирована электромагнитная обстановка в зоне применения различ ных робототехнических устройств. Проанализированы воздействие электромаг нитных помех на информационные цепи датчиков и методы повышения их поме хоустойчивости. Выявлено, что для кардинального решения проблемы помехо устойчивости информационно-измерительных систем в целом и датчиков в част ности необходимо использовать оптоэлектронные датчики совместно с волокон но-оптическими каналами связи.

Рассмотрены особенности и структура информационной цепи с применением оптоэлектронных компонентов.

Рассмотрены области применения и примеры конструкций датчиков им пульсного давления с механолюминесцентными чувствительными элементами (МЛЧЭ). Проанализированы достоинства и недостатки датчиков на основе МЛЧЭ. Оценена возможность решения проблемы тактильной чувствительности датчиков. Показано, что информационная цепь датчика с МЛЧЭ должна иметь структуру обычной оптопары, излучателем которой будет являться МЛЧЭ, как показано на рис. 1.

Оптический канал связи Фотоприемное устройство Излучатель Волоконно (t) оптический Механо- Ф(t) Микропроцессорный Фото жгут(кабель)/ Усилитель блок обработки люминесцентный приемник открытый информации с АЦП датчик оптический канал Узлы, не чувствительные Узлы, которые легко экранировать к электромагнитным помехам Рис. 1.

Обобщенная структурная схема информационной цепи регистрирующего устройства с механолюминесцентным датчиком импульсного давления Проведен обзор основных публикаций по исследованию механолюминес ценции твердых тел, на основании которого сделаны выводы о перспективности применения механолюминесцентных чувствительных элементов для построения датчиков давления, работающих по принципу прямого преобразования механиче ской энергии в энергию оптического излучения. Выделены публикации, посвя щенные изучению отдельных характеристик явления, прикладному применению механолюминесценции, а также математической модели преобразования. Резуль таты анализа имеющихся публикаций показали отсутствие в известных публика циях научных основ расчёта и проектирования механолюминесцентных чувстви тельных элементов.

На основе анализа материалов первой главы сформулирована цель работы и определены основные задачи исследования.

Во второй главе выполнено теоретическое исследование процессов, сопро вождающих механолюминесценцию цинксульфидных кристаллов.

Рассмотрены электрические свойства дислокаций в соединениях сульфида цинка, а также уравнение кинетики высвечивания внутрицентровой механолюми несценции.

Рассмотрено строение и зонная структура кристаллов цинксульфидных со единений. Проведена оценка степени влияния внешнего давления на структуру атомной решетки материала. Исследована кинетика затухания при внутрицентро вой и рекомбинационной люминесценции. Проведено исследование взаимодейст вие центров свечения (ЦС) с заряженными дислокациями и описан механизм внутрицентровой механолюминесценции. Сформулировано уравнение скорости возбуждения центров свечения и уравнение кинетики внутрицентровой механо люминесценции в целом.

Показано, что дислокации определяют не только механические характери стики твердых тел, но и существенно влияют на электронные свойства кристал лов. Изучение электрических, магнитных и оптических свойств кристаллов с дис локациями представляет собой самостоятельную область физики твердого тела.

Наиболее существенное влияние дислокаций на энергетический спектр и физиче ские свойства проявляется в полупроводниковых кристаллах. Еще в начале 70-х гг. в ИФТТ РАН были начаты и в настоящее время развиты исследования струк туры и свойств дислокаций, а также изучено влияние дислокаций на люминес ценцию полупроводниковых кристаллов сульфида ZnS и селенида цинка ZnSе, которые широко используются в оптоэлектронике, так как являются хорошими электролюминофорами.

В процессе пластической деформации происходит взаимодействие центров свечения с электрическим полем движущихся заряженных дислокаций, которое приводит к возбуждению (ионизации) центров свечения с их последующими из лучательными переходами. На основании этого предложена следующая схема возникновения механолюминесценции в ZnS-фосфорах Dm ЦС ЦС e ;

(I этап) (1) e ЦС ЦС ЦС, (II этап) где Dm – движущаяся заряженная дислокация;

ЦС*, ЦС+ - ионизированное и воз бужденное состояния центра свечения соответственно;

e – электрон;

- энер гия кванта излучения. Схема (1) описывает механолюминесценцию при иониза ции центра свечения, то есть рекомбинационное излучение. В случае внутрицен тровой механолюминесценции схема упрощается Dm ЦС ЦС ЦС.

Возбуждение (ионизация) центров свечения в сильных электрических полях движущихся дислокаций происходит путем туннелирования электронов, локали зованных на примесных центрах и уровнях захвата, либо на неравновесные воз бужденные уровни центров свечения, либо непосредственно в зону проводимо сти. Возвращение электронов в равновесное состояние приводит к внутрицентро вой или рекомбинационной механолюминесценции.

Рассмотрена дислокационная модель упруго-пластического деформирования ЧЭ механолюминесцентного датчика. Проанализированы определяющие соотно шения упругопластического деформирования и основные соотношения теории дислокаций. На основания анализа дислокационной теории упругопластического деформирования с упрочнением получено уравнение квазистатического дефор мирования чувствительного элемента механолюминесцентного датчика давления.

В третьей главе проведено описание математической модели механолюми несцентного чувствительного элемента.

Математическая модель МЛЧЭ представляет собой систему интегро дифференциальных уравнений, основой которой является уравнение светового потока люминесценции Ф(t) как функции времени:

t t (t ) 2 N ЦС exp( ) rвз (t ) N mD (t )U D (t )dt ;

(2) p N mD (t )U D (t ) 3 ;

(3) 4b c замыкающими зависимостями: N ЦС СЦС V ;

(4) V rЦС PТ (rЦС ) rвз ;

(5) 2U D q rЦС ;

(6) 2 0 ЕD 1/ (E ) 23 4 2 PтGd EAБ m* (7) exp AБ ED 1/ 2 4Gd 4 3 e 1 E AБ 2T, при kБT m, Gd m 22 T, при 8mcl EАБ kБT m, ;

(8) 2 1 3 m 32 m* зп (9) EAБ 2 M яч m 0, если 1 S ;

Df exp 0,5 S U D kS Ctr exp ( ), где kS (10), если ;

1 1 1 S 1 S 0 3 p NtD 4 M N mD (t ) (NtD M1p ) exp (11) ;

4 Nt кр 1 (t ) E, p (12) где NЦС - общее количество ЦС в люминесцентном материале ЧЭ;

- энергия кванта света;

- время жизни возбужденного состояния;

t - длительность возбу ждения ЦС импульсом давления (t);

rвз - радиус взаимодействия дислокации с ЦС;

mD - средняя плотность подвижных дислокаций;

D - скорость движения дислокаций, усредненная по дислокационному массиву;

- модуль вектора Бюр b герса, характеризующий область искажения кристаллической решетки дислока цией определенного типа;

1p - скорость роста пластических деформаций;

C ЦС V объемная концентрация ЦС;

V - суммарный объём зёрен кристалла;

rЦС - текущее расстояние от ядра дислокации до ЦС;

Рт - вероятность туннелирования электрона в однородном электрическом поле;

q - линейная плотность заряда дислокации;

0 диэлектрическая проницаемость вакуума;

- относительная диэлектрическая про ницаемость;

ED - напряженность радиального электрического поля движущейся дислокации;

е - заряд электрона;

- постоянная Планка;

- параметр, характери зующий энергию поляризации кристаллической решетки;

ЕАБ - энергия потенци ального барьера, отсчитываемая либо от дна зоны проводимости, либо от нерав новесного возбужденного уровня электрона до его основного невозбужденного уровня;

Gd - параметр, характеризующий дисперсию энергии электрона;

T - абсо лютная температура;

m - дебаевская энергия фонона;

сl - скорость распростра нения продольных волн в кристалле;

Мяч - масса элементарной ячейки кристалла;

ЗП – константа деформационного потенциала зоны проводимости;

kБ - постоян ная Больцмана;

m* - эффективная масса электрона;

kS - поправочный коэффици ент;

Сtr - скорость распространения сдвиговых волн в кристалле;

Df - эффективное напряжение внутреннего трения (сопротивление движению дислокации внутри кристалла);

1 – главное значение тензора напряжения;

S - статический предел текучести;

E - модуль упругости;

М - коэффициент размножения дислокаций;

tD - общая плотность дислокаций;

t кр - критическая плотность дислокаций;

t - те кущее время.

Здесь интенсивность МЛ определяется числом квантов света в единицу вре мени и описывается формулой (2). Объём кристалла, в котором выполняется ус ловие возбуждения ЦС, определяется подынтегральным выражением в формуле (2). Объём кристалла, который полностью обметается движущимися дислокация ми, определяется выражением (3).

Общее количество ЦС, находящихся в люминофоре чувствительного элемента определяет суммарный световой поток и находится по формуле (4). Формула (5) определяет радиус взаимодействия ЦС и дислокации с учетом того, что при уве личении скорости движения изменяется конфигурация цилиндра пространствен ного дислокационного заряда. Выражение (6) определяет текущее расстояние от ядра дислокации до ЦС. Напряжённость электрического поля, при которой про исходит гарантированное туннелирование (PТ=1) определяется по формуле (7). С увеличением скорости цилиндр теряет симметрию и принимает форму вытянуто го эллипса.

Выражения (8) и (9) определяют соответственно параметры, характеризующие дисперсию энергии электрона и энергию поляризации кристаллической решетки.

Формула (10) позволяет рассчитать среднюю скорость движения дислокаци онного ансамбля в зависимости от приложенного давления. Здесь поправочный коэффициент kS корректирует значение скорости с учетом существования порого вого значения напряжения текучести, ниже которого движение дислокаций прак тически не происходит.

Выражение (11) определяет плотность подвижных дислокаций, как долю от общей плотности дислокаций с учетом их размножения и запирания. Здесь задача расчёта кинетики пластического деформирования для случая квазистатического одноосного нагружения решается на основе микроскопической модели изотроп ной упругопластической среды с упрочнением, согласно которой пластическая деформация рассматривается как результат движения и размножения дислокаций.

Уравнение (12) определяет главное значение тензора напряжения для одноос ного деформированного состояния. Здесь показано, что напряжение растёт за счет общей деформации и релаксирует за счет пластической.

Оптические параметры МЛЧЭ, определяющие перенос излучения в нём, в пер вую очередь зависят от его внутренней структуры. Наиболее существенным па раметром ЧЭ является его толщина. Толщина слоя, объемная концентрация час тиц порошка в нем и весовая концентрация легирующей примеси, создающей ЦС определяют общее число NЦС, принимающих участие в процессе излучения. Ус ловно можно считать отдельные зерна люминофора шарами одинакового диамет ра, равномерно расположенными по поверхности подложки и не перекрывающи ми друг друга. Назовем такой однорядный слой частиц монослоем. Для слоя из nсл таких слоев коэффициент объемной упаковки kV, равный отношению объемов всех частиц к объему слоя, ограничен величиной 0,86.

Общий поток излучения МЛЧЭ возрастает с увеличением количества частиц в монослое и с увеличением количества монослоев, однако возрастание потока дос тигает насыщения, поскольку при достаточно большом количестве монослоев свечение глубоко лежащих слоев полностью рассеивается вышележащими слоя ми. Прозрачность отдельного монослоя можно принять равной (1-kV). Таким об разом, предполагается, что отдельная частица пропускает только свое излучение и является непрозрачной для излучения нижележащих частиц, а излучение прохо дит только в промежутках между частицами. Обозначая поток излучения самого ближнего к подложке монослоя Ф1(t), определяем суммарный поток от ЧЭ тол щиной hЧЭ nCЛ nСЛ Ф1 Ф1 1 (1 kV ) i Ф1k n ;

(13) Ф Ф1 (1 kV )Ф1 (1 kV ) Ф1... (1 kV ) i 1 где nсл=hЧЭ/dср;

dср - средний диаметр частиц порошка;

i - число слоев кроме пер вого;

kn - коэффициент неравномерности свечения. Эта формула позволяет при вести суммарный поток излучения Ф(t) к потоку первого монослоя Ф1(t), а нерав номерность вклада остальных слоев в суммарный поток учесть при помощи ко эффициента неравномерности свечения kn. Анализ формулы (13) показывает, что оптимальное число слоев nсл3…6, так как дальнейшее их увеличение даст при рост светового потока не более 5%.

Рассмотрены структура и основные закономерности вывода излучения чув ствительного элемента, показанного на рис. 2.

(t) Рис. 2.

dср Конструкция механолюминесцентного 2 чувствительного элемента: 1 - элемент 3 передачи давления;

2 - частицы люмино hчэ фора;

3 - прозрачный связующий матери ал;

4 - прозрачная подложка (волоконный жгут, кабель и т.п.) Ф1(t) Ф1(1-kv)n- Ф(t) Проведено определение кинетических параметров модели, необходимых для проведения расчетов. Приведены основные особенности программы, разработан ной в среде MATLAB и используемой для расчета выходных оптических сигналов механолюминесцентных чувствительных элементов.

Сформулированы основные допущения, принятые при разработке математи ческой модели. Описана методика расчета МЛЧЭ датчиков импульсного давле ния. Методика расчета выходных оптических сигналов механолюминесцентных чувствительных элементов включает следующую последовательность процедур:

1. Для рассчитываемой конструкции датчика с известными физико механическими свойствами материалов деталей определяется диапазон входных механических воздействий в виде временных реализаций импульсов давления (t). Наиболее просто решение этой задачи осуществляется методом характери стик, путем построения x-t диаграмм. Исходные данные о размерах элементов датчика, материалах и их характеристиках берутся из чертежа датчика и соответ ствующих литературных источников.

2. Задаются геометрические параметры (толщина и площадь) чувствительно го элемента и по известным гранулометрическим данным механолюминофора рассчитываются параметры вывода излучения и количество центров свечения в первом слое.

3. С помощью математической модели механолюминесцентного чувстви тельного элемента определяется диапазон изменения параметров выходных опти ческих сигналов (энергетической светимости R(t) или полного светового потока Ф(t)) для заданного диапазона входных механических воздействий (t).

4. Задается вид оптического канала связи между чувствительным элементом и фотоприемником, и определяются его параметры.

5. По результатам расчетов параметров выходных оптических сигналов Ф(t) выбирается тип фотоприемника и определяется чувствительность фотоприемника в полосе спектра излучения механолюминофора. Выбирается схема и электрон ные компоненты предварительного усилителя. Рассчитываются электрические сигналы U(t) на выходе фотоприёмного устройства.

6. На основании полученных результатов делается вывод о работоспособно сти, быстродействии и чувствительности информационной цепи датчика в целом.

В четвертой главе приведены результаты численного моделирования вы ходных оптических сигналов. Проанализированы и объяснены особенности изме нения параметров выходных оптических сигналов в зависимости от параметров входных импульсов давления.

Входное воздействие в большинстве расчетов описывалось одиночным им пульсом давления полусинусоидальной формы t (t ) A sin.

t Такая форма импульса давления наиболее близка к импульсам давления, воз никающим в реальных конструкциях. На рис. 3 приведены результаты расчёта выходного потока излучения (светимости), вызванного воздействием на чувстви тельный элемент импульса давления полусинусоидальной формы.

Характер изменения вы ходных оптических сигналов чувствительного элемента при изменении амплитуды, но при а) постоянной длительности им пульсов давления показан на рис. 4.

Здесь видно, что с умень шением амплитуды и соответст- б) венно крутизны импульса дав ления наблюдается увеличение временного запаздывания в по в) явлении излучения. Временное запаздывание определяется вре менем достижения входным им пульсом значения давления, Рис. 3.

Пример расчета выходного оптического сигнала МЛЧЭ как равного пределу текучести ма- функции времени: а – импульс давления;

б – импульс энер териала чувствительного эле- гетической светимости МЛЧЭ;

в – совместное изображение мента. Это подчеркивает поро- входного и выходного сигналов говый характер функции преоб разования механолюминесцентных датчиков. В рамках разработанной модели считается, что в пределах упругих деформаций генерации излучения практически не происходит.

Кроме того, наблюдается временной сдвиг между максимумом давления в импульсе и максимумом излучения, причем величина сдвига имеет небольшой прирост с увеличением амплитуды импульса давления.

Расчетные зависимости амплитуды импульса излучения от амплитуды им пульса давления для различных длительностей импульса давления приведены на рис. 5.

Такие зависимости фактиче ски являются аналогом амплитуд ных характеристик электронных усилителей или преобразователь ных характеристик измерительных преобразователей.

Здесь все кривые имеют вы сокую крутизну в диапазоне вход ных давлений А=45…75 МПа. С увеличением давления наклон кри вых уменьшается и на участке А=150…350 МПа изменяется не Рис. 4.

слишком существенно. Видимо, на Расчетные зависимости энергетической светимости этом участке прирост светимости МЛЧЭ при воздействии импульсов давления одинако за счет увеличения давления не вой длительности (t=60 мкс) и различной амплитуды: –A =60 МПа;

2 -A =90 МПа;

3 -A =180 МПа;

4 -A сколько опережает прирост за счет =2700 МПа;

5 -A= =360 МПа увеличения длительности нагру жения.

Сопоставление полученных результатов с данными чувстви тельности современных фотопри емников показывает, что даже с учетом потерь на входе и выходе оптического канала передачи воз можно надежное детектирование оптического сигнала механолюми несцентных чувствительных эле ментов. Величина энергетической светимости имеет тот же порядок, что и светимость современных светоизлучающих диодов.

Рис. 5.

Характер изменения выход Расчетные зависимости амплитуды энергетической све ных оптических сигналов чувстви тимости МЛЧЭ от амплитуды импульса давления полу синусоидальной формы различной длительности: 1 - тельного элемента при изменении t=20 мкс;

2 - t=40 мкс;

3 - t=60 мкс;

4 - t=80 мкс;

5 длительности импульса давления, t=100 мкс но при постоянной амплитуде по казан на рис. 6.

Здесь видно, что при монотонном увеличении длительности сначала проис ходит рост амплитуды светимости, а затем, после достижения максимума, проис ходит уменьшение интенсивности импульса свечения. Этот процесс сопровожда ется существенным изменением формы импульса излучения. Если в диапазоне длительностей входных импульсов давления t20…200 мкс импульсы свечения имели острый пик и достаточно крутой передний фронт, то в диапазоне длитель ностей импульсов давления t200…2000 мкс импульсы свечения резко падают по величине, длительности переднего и заднего фронтов становятся практически одинаковыми.

Кроме того, наблюда ется временной сдвиг меж ду максимумом давления в импульсе и максимумом излучения, причем величи на сдвига имеет значитель ный прирост с увеличени ем длительности импульса давления, а соответственно и продолжительности на гружения.

Это объясняется тем обстоятельством, что в хо де процесса генерации ме- Рис. 6.

ханолюминесцентного из- Расчетные зависимости энергетической светимости МЛЧЭ лучения одновременно при воздействии импульсов давления одинаковой амплиту протекают два конкури- ды(A =90 МПа) и различной длительности: 1 - t=60 мкс;

- t=120 мкс;

3 - t=250 мкс;

4 - t=500 мкс;

5 - t=1000 мкс;

рующих процесса.

первого - t=2000 мкс Сущность процесса состоит в том, что в механолюминесцентных кристаллах с разной скоростью происходит накопление возбужденных центров свечения. Скорость их накопления зависит преимущест венно от скорости приложения давления. Сущность второго процесса состоит в возврате возбужденных центров свечения в исходное состояние, которое сопро вождается испусканием квантов света (люминесценцией). Второй процесс имеет постоянную скорость, которая описывается законом мономолекулярной реакции.

Соответственно, если скорость возбуждения будет много больше скорости возврата, то будет наблюдаться интенсивная механолюминесценция с крутым фронтом нарастания. В противоположном случае концентрации возбужденных центров свечения не будет достаточно, чтобы появилось заметное излучение. Та кой процесс будет происходить даже, несмотря на то, что полная деформация люминофора чувствительного элемента может быть значительно больше, чем при больших скоростях нагружения. В этом проявляется неоднократно отмечаемая различными исследователями значительная чувствительность интенсивности ме ханолюминесценции к скорости механического нагружения.

Расчетные зависимости амплитуды импульса излучения от длительности им пульса давления при различных значениях амплитуды давления приведены на рис. 7. Такие зависимости фактически являются аналогом амплитудно-частотных характеристик измерительных преобразователей.

Из графиков видно, что в области длительностей импульса давления t20…200 мкс с увеличением длительности наблюдается увеличение амплитуд ного значения светимости пропорционально lg(t).

В точке А при t180…220 мкс графики имеют перегиб и при даль нейшем увеличении дли тельности импульса давления величина светимости умень шается обратно пропорцио нально lg(t). Длительность импульса давления в точке А перегиба характеристик t t обеспечивает фактическую А длительность пластического Рис. 7.

Расчетные зависимости амплитуды энергетической све- деформирования люминофо тимости МЛЧЭ от длительности импульса давления полу- ра чувствительного элемента синусоидальной формы различной амплитуды: 1 – A =90 приблизительно равную по МПа;

2 - A =180 МПа;

3 - A =270 МПа;

4 - A =360 МПа стоянной времени люминес ценции л. Продолжитель ность свечения чувствительного элемента на восходящей ветви практически во всех случаях в несколько раз больше длительности импульса давления t. На нис ходящей ветви длительность свечения значительно уменьшается.

Снижение амплитуды и длительности импульса излучения с ростом t объяс няет факт отсутствие излучения при статическом нагружении. Ход процесса воз буждения центров свечения в этом случае не изменяется, однако нарушение усло вия накопления возбужденных центров свечения приводит к сильному снижению интенсивности излучения за счет увеличения его продолжительности.

Это подчеркивает существенные динамические свойства механолюминес центных чувствительных элементов и невозможность определения коэффициента преобразования чувствительного элемента, как измерительного преобразователя, в целом. Результаты численного моделирования выходных оптических сигналов механолюминесцентных чувствительных элементов показали, что амплитуда и длительность световых импульсов существенно и неоднозначно зависят как от амплитуды, так и от длительности импульсов давления. Наличие точки перегиба на характеристиках указывает на то, что при регистрации выходного оптического сигнала его амплитуда неоднозначно определяет параметры входного импульса давления. Такую же амплитуду оптического сигнала может вызвать воздействие импульса давления другой длительности, отличающейся в 10…100 раз (см. рис.

7, t1, t2).

Очевидным достоинством разработанной математической модели и методи ки расчета является определение выходного оптического сигнала в абсолютных единицах энергетической светимости, пригодных для расчёта схемы включения фотоприёмника.

Далее в главе проведена оценка влияния формы импульса давления на форму выходного оптического сигнала. Анализ формы выходных оптических сигналов механолюминесцентных чувствительных элементов, проведенный на основании исследования влияния амплитудно-временных параметров импульсов давления (см. рис. 4 и 6) показал, что форма выходных оптических сигналов не соответст вует полусинусоидальной форме входных импульсов давления. Этот факт затруд няет непосредственное применение механолюминесцентных датчиков в качестве измерительных преобразователей, так как они существенно искажают форму входного сигнала.

Сравнительный анализ формы выходных импульсов светимости показал, что различия выходных сигналов наблюдаются, в основном, в форме и длительности переднего фронта, а также амплитуде импульса. Выходной оптический сигнал по форме не совпадает с входным механическим сигналом. Этот результат вполне объясним тем обстоятельством, что постоянная времени люминесценции л ис следуемого материала много больше длительности импульсов давления. В про цессе формирования переднего фронта импульса излучения (разгорание механо люминесценции) величина мгновенного значения светимости фактически про порциональна интегралу от действующего давления, а не его мгновенному значе нию. Задний фронт импульса излучения (затухание механолюминесценции) фор мируется здесь после окончания действия давления, подчиняется закону мономо лекулярной реакции и имеет явно выраженный экспоненциальный характер.

Несколько иная картина наблюдается в случае импульсов давления имеющих длительность, превышающую постоянную времени люминесценции л. Здесь форма выходного сигнала в большей степени повторяет форму входного сигнала.

Форма переднего фронта выходного сигнала приближается к форме переднего фронта импульса давления, однако достаточно приемлемого совпадения не на блюдается. С увеличением длительности импульса давления совпадение форм проявляется в еще большей степени, но при этом значительно падает интенсив ность излучения. Все эти факты указывают на необходимость дополнительной ал горитмической обработки выходного сигнала для того, чтобы механолюминес центный чувствительный элемент можно было использовать в качестве измери тельного преобразователя.

Оценка коэффициента полезного действия (КПД) преобразования была про ведена для всех случаев, представленных на рис. 5-7. Энергия механолюминес центного излучения определялась путем интегрирования импульса энергетиче ской светимости R(t). Энергия деформирования определялась как сумма энергий, затраченных на упругое и пластическое деформирование чувствительного эле мента. Во всех случаях величина КПД находилась в пределах 0,3…0,5%.

Механолюминесцентное излучение возникает в чувствительном элементе в процессе пластической деформации. В соответствии с основами теории дислока ционной микропластичности при каждом акте пластической деформации будет изменяться и дислокационная структура кристалла. Причем направление измене ний дислокационной структуры будут зависеть от ее фактического состояния и от предыстории механических нагружений.

Если положение рабочей точки материала на диаграмме () находится дале ко правее площадки текучести, то с действием каждого последующего импульса давления общая плотность дислокаций должна возрастать, а плотность подвиж ных дислокаций должна уменьшаться. Тогда уменьшение плотности подвижных дислокаций в соответствии с формулой (11) должно приводить к снижению ин тенсивности излучения с каждым новым циклом. Для оценки величины уменьше ния амплитуды светимости при многократном действии импульса давления было проведено численное моделирование. В программе расчета конечная общая плот ность дислокаций NtDi после действия предыдущего импульса давления подстав лялась как начальная плотность дислокаций N tDi 1 для следующего цикла нагру жения.

Расчёты проводились для многократного действия импульсов давления полу синусоидальной формы с амплитудами А=90 МПа и А=180 МПа. Длительность воздействующего импульса давления составляла t =60 мкс. Результаты расчетов приведены на рис. 8. Результаты расчетов показали, что в первом случае спад ин тенсивности излучения после 100 000 циклов нагружения составил 0,12 %, а во втором - 0,23 % от своего начального значения.

Полученные величины спада излучения незначитель ны и позволяют сделать вывод о возможности применения механолюминесцентных чув ствительных элементов в усло виях воздействий многократ ных импульсных давлений.

Проведено исследование влияния точности определения отдельных параметров модели на параметры выходных опти Рис.8.

Влияние количества циклов нагружения на амплитуду ческих сигналов. В процессе энергетической светимости МЛЧЭ расчетов исходным значениям этих параметров задавались отклонения на 1%, 5%, 10% и 50% от своей исходной величины. Оценка влияния отклонений дислокационных параметров проводилась на примере вход ного импульса давления полусинусоидальной формы (А=90 МПа, t=60 мкс). При этом определялась амплитуда выходного импульса излучения, а также величина полученного отклонения. Результаты расчетов приведены на рис. 9.

Из диаграммы следует, что отклонения таких параметров модели как коэф фициент размножения дислокаций М и эффективное напряжение внутреннего трения Df очень незначительно влияют на амплитуду оптического выходного сигнала. В гораздо большей степени влияют на результаты расчетов отклонения значений начальной плотности дислокаций NtD и критической плотности дисло каций Ntкр. Так, при изменении значений этих параметров всего на 10% ампли туда оптического сигнала изменяется почти на 400%.

Можно сказать, что, в основном, на погрешность M изменения результата влияют N tD N tк р колебания значений NtD0 и D f Ntкр, поэтому точность их оп ределения для предложенной математической модели весь ма критична.

В пятой главе сформу лированы задачи эксперимен тального исследования. Здесь рассмотрены конструкции опытных образцов механо люминесцентных датчиков, а Рис. 9.

также стендовой аппаратуры для их экспериментального Зависимость амплитуды оптического сигнала от измене ния значений некоторых параметров кинетики дислока исследования. ционного состояния, используемых в математической Конструкция опытного модели МЛЧЭ варианта МЛД приведена на рис. 10.

Для проведения экспе- 1 2 3 4567 риментальных исследований было изготовлено два стен- (t) да. Механический ударный стенд применялся для про верки адекватности матема R (t) тической модели реальному МЛЧЭ. Рис. 10.

Внешний вид механиче- МЛД волнового действия: 1 - сердечник-концентратор;

2 ского измерительного ком- упругая прокладка;

3 - накидная гайка;

4 - ЧЭ;

5 - корпус;

плекса показан на рис. 11. 6 - штифт;

7 - ВОЖ;

8 - наконечник ВОЖ;

9 - корпус из Стенд представляет собой делия или специального крепежного элемента вертикально расположенный цилиндрический стержень Гопкинсона, установленный на специальном основа нии и акустически изолированный от него при помощи резиновых прокладок.

Ударное воздействие формировалось падающим с определенной высоты грузом.

В ходе исследований регистрировалось ударное ускорение на свободном торце стержня, которое затем пересчитывалось во входное давление.

Для проверки работоспособности МЛД в условиях адекватным реальным условиям эксплуатации мобильных объектов воздуш ного базирования была разработана и изго товлена магнитно-импульсная метательная установка, позволяющая разгонять металли ческие пластины до скоростей в несколько сотен метров в секунду.

Внешний вид установки показан на рис. 12. При испытаниях механолюминес центные датчики устанавливались в корпуса Рис. 11.

реальных изделий. В состав обоих стендов Внешний вид механического ударного входила аппаратура для регистрации им стенда и регистрирующей аппаратуры пульсов ударного ускорения и приборы ре гистрации выходных оптических сигналов датчиков.

Сравнение и анализ эксперимен тально полученных сигналов механолю минесцентных датчиков с расчётными ре зультатами позволил сделать вывод об адекватности математической модели экспериментальным данным. При провер ке адекватности математической модели в качестве значимых компонент отклика механолюминесцентного чувствительного элемента были выбраны: Y1- амплитуда Рис. 12.

Внешний вид магнитно-импульсной мета- импульса энергетической светимости, Y2 – тельной установки и регистрирующей ап- длительность переднего фронта импульса, паратуры Y3 – длительность задержки появления излучения относительно начала импульса давления ЧЭ(t), Y4- общая длительность импульса излучения (см. рис. 13).

afs(t) 10 5 м/c Рис. 13.

а) Осциллограммы: а - импульса ударного уско рения;

б – энергетической светимости МЛЧЭ;

А R(t) 100 мкс в – расчётная зависимость импульса энергети 2,2 Вт/м ческой светимости. Расчетная зависимость по б) лучена при входном воздействии с параметра ми: А=52 МПа, t=40 мкс, что соответствует Rэ, 8, пересчету результата измерения импульса Вт/м 6, ударного ускорения 4, Y 2, 0 200 400 600 800 t, мкс Y в) Для экспериментального исследования тактильных датчиков был разработан специальный стенд, конструкция которого показана на рис. 14.

Здесь регистрация светового поля осуществлялась при помощи видеокамеры типа YOKO YK-775, подключенной к персональному компьютеру. Использовался пло ский круглый МЛЧЭ диаметром 56 мм, конструкция которого ана логична, показанной на рис. 2. Си ловое воздействие на МЛЧЭ ока зывалось путём передвижения ка кого-либо предмета, например, стального шарика (диаметр 32 мм, Рис. 14.

вес 110 г) по поверхности чувстви- Конструкция стенда для исследования распреде лённых по площади (тактильных) чувствительных тельного элемента с произвольным элементов усилием прижатия.

Пример совмещённого изображения нескольких последовательных видео кадров, выбранных через равные промежутки времени 0,2 с показан на рис. 15.

Видеокадры получены после обработки изображений на компьютере. Координат ная сетка на кадрах нанесена также при компьютерном редактировании изобра жений.

Анализ кадров показывает, что по приведенным изображениям можно получить в режиме реально го времени весьма полную инфор мацию о взаимодействии очувст вленной поверхности изделия с внешним объектом, т.е. создать тактильный динамический образ ситуации контактного взаимодей ствия с конкретным объектом.

Таким образом, эксперимен тально доказана возможность ис- Рис. 15.

пользования механолюминесцент- Результат совмещения видеокадров. Видны: 1) мо ных чувствительных элементов с дуляция яркости и площади свечения за счёт не распределённой по площади чувст- равномерности усилия прижатия;

2) локальные из вительностью для визуализации и менения направления траектории движения;

3) не регистрации полей импульсных равномерность скорости передвижения. Средняя скорость перемещения из начального в конечное давлений с различными временны- положение составила 0,025 м/с ми и амплитудными параметрами В шестой главе рассмотрены вопросы классификации механолюминесцент ных датчиков, а также различные варианты и особенности применения механо люминесцентных датчиков в системах управления экстремальной робототехники и мехатроники.

Приведена разработанная классификация механолюминесцентных датчиков импульсного давления. В основу классификации положены вид спектра излуче ния, тип чувствительного элемента, кинетика затухания излучения, тип оптиче ского канала связи, тип фотоприёмника и вид механического входного воздейст вия.

Рассмотрены примеры использования сосредоточенных и распределённых МЛД в промышленной робототехнике (датчики тактильного очувствления адап тивных схватов манипулятора) и военной робототехнике (датчики импульсных ударных воздействий), автомобильной мехатронике (датчики детонации и датчи ки срабатывания подушек безопасности).

В седьмой главе проведена оценка информационно-измерительных возмож ностей МЛЧЭ. С точки зрения теории информации рассмотрены вопросы опреде ления информационной ёмкости распределенного МЛЧЭ и показано, что количе ство информационных каналов повышает объем информации эффективнее, неже ли число различимых градаций излучения в пределах одного канала.

Проведена оценка эффективности оптоэлектронных информационных цепей датчиков по сравнению с электрическими кабельными цепями. На основе сравни тельных оценок повышения помехоустойчивости сформулированы основные ус ловия целесообразности применения таких цепей с МЛД: 1) длительное воздейст вие ЭМП;

2) протяженные линии связи между датчиками и системой управления;

3) необходимость снижения порога срабатывания логических элементов блоков обработки информации системы управления;

4) повышенная чувствительность обычных электронных датчиков к ЭМП.

Различие формы входных механических и выходных оптических сигналов ограничивает измерительные возможности МЛД и требует своего разрешения.

Наиболее простым и доступным способом разрешения данной проблемы является алгоритмическая обработка выходного сигнала. Цель такой обработки выходного сигнала состоит в том, чтобы после ряда математических преобразований восста новить форму входного импульса давления, действовавшего на чувствительный элемент.

Для придания механолюминесцентному чувствительному элементу свойств измерительного преобразователя предложен способ обработки оптического сиг нала, позволяющий с достаточной точностью восстановить форму входного дав ления выше предела текучести (порога чувствительности) p(t). Для этого следует:

1) определить первообразную Z(t) подынтегральной функции z(t) путем умноже ния выходного сигнала на экспоненциальную функцию Z (t ) R (t ) exp t л ;

2) путем дифференцирования по времени полученной функции Z(t) определить по дынтегральную функцию эффективной скорости изменения энергетической све тимости z(t);

3) найти значения входного давления p(t) выше уровня предела те кучести s путём деления значений полученной функции z(t) на величину квази чувствительности Sqi для соответствующих диапазонов давлений. Величина ква зичувствительности составила:Sq1=1,2·10-2 ВтМПа-1м-2с-1 в диапазоне давлений 45…90 МПа;

Sq2=0,4·10-2 ВтМПа-1м-2с-1 в диапазоне давлений 90… -2 -1 -2 - МПа;

Sq3=0,13·10 ВтМПа м с в диапазоне давлений 180…360 МПа. Величина нелинейности на всех трех участках не превышает ±4%. Здесь приставка «квази-»

указывает на то, что параметр определяется по отношению к преобразованной производной величине выходного сигнала, а не к самому выходному сигналу и строгому определению термина «чувствительность» не отвечает.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ Проведенные исследования позволили установить новые закономерности формирования выходных оптических сигналов механолюминесцентных чувстви тельных элементов и найти решение ряда проблем в области очувствления систем управления роботизированной техники, работающей в экстремальных условиях.

В частности:

1. Рассмотрены особенности работы информационных цепей систем управ ления мехатронных и робототехнических объектов. Установлено, что достаточно высокий уровень электромагнитных помех от внутренних и внешних источников ограничивает требования по повышению чувствительности и информативности электронных датчиков импульсного давления, использующих кабельные линии связи. Показано, что противоречие между требованиями повышения чувстви тельности и обеспечения помехоустойчивости можно решить путем применения оптических и волоконно-оптических линий связи и датчиков светогенерационно го типа. Показано, что наиболее просто поставленная цель может быть решена за счет применения датчиков с механолюминесцентными чувствительными элемен тами, работающими по принципу прямого преобразования механической энергии в энергию светового импульса.

2. Показано, что за счет применения механолюминесцентных чувствитель ных элементов с волоконо-оптическими связями вероятность ложной тревоги от срабатывания от электромагнитных помех может быть снижена на несколько по рядков.

3. Проведен анализ известных конструкций, на основе которого выявлены основные особенности, достоинства и недостатки механолюминесцентных чувст вительных элементов, а также сформулированы требования к элементам конст рукции датчиков.

4. На основе анализа известных конструкций впервые разработана класси фикация механолюминесцентных датчиков.

5. Проведен анализ свойств материалов, обладающих механолюминесцент ными свойствами и определен материал, который обладает наиболее ярким све чением (сульфид цинка, легированный марганцем - ZnS:Mn).

6. Проведено теоретическое исследование физических основ явления меха нолюминесценции цинксульфидных кристаллофосфоров (в основном ZnS:Mn) с целью выявления механизма явления.

7. Разработана математическая модель (функция преобразования) механо люминесцентного чувствительного элемента, в основу которой положено явление туннелирования электронов примесных центров свечения в электрическом поле движущихся заряженных дислокаций, возникающее при пластической деформа ции чувствительного элемента. Задача расчета кинетики пластического деформи рования решена для случая квазистатического одноосного нагружения на основе микроскопической модели изотропной упругопластической среды с упрочнением, согласно которой пластическая деформация рассматривается как результат дви жения и размножения дислокаций.

8. Впервые разработана методика расчёта выходных оптических сигналов механолюминесцентных чувствительных элементов.

9. Впервые исследованы основные закономерности процессов формирова ния выходных оптических сигналов механолюминесцентных чувствительных элементов при воздействии импульсов давления с различными амплитудно временными параметрами. Теоретическая оценка КПД механолюминесцентного преобразования показала, что для исследованного диапазона входных давлений он находится в диапазоне 0,3…0,5%.

10. Проведена оценка влияния на результаты расчетов выходных оптических сигналов дислокационных параметров, входящих в математическую модель и сформулированы требования к точности этих параметров.

11. Разработаны опытные образцы механолюминесцентных датчиков с со средоточенным и распределённым чувствительным элементом, а также фотопри емное устройство для регистрации выходных оптических сигналов.

12. Проведены экспериментальные лабораторные исследования опытных об разцов механолюминесцентных датчиков импульсного давления с целью опреде ления основных параметров и характеристик, проверки работоспособности, а также подтверждения теоретических положений и выводов.

13. Методами физического моделирования подтверждены основные положе ния теории и правильность разработанной методики расчета выходных оптиче ских сигналов механолюминесцентных чувствительных элементов. Расхождения между расчетными и экспериментальными значениями выходных оптических сигналов составляют 8-12%, что можно считать удовлетворительным для слож ных и нестационарных процессов движения дислокаций в кристаллах.

14. Разработана магнитно-импульсная испытательная установка, позволяю щая в лабораторных условиях воспроизводить параметры импульсов давления, соответствующие реальным условиям работы мехатронных и робототехнических систем авиационно-космических изделий. Установка предназначена для отработ ки датчиков импульсного давления совместно с элементами конструкции изделия или совместно с изделием в целом.

15. Разработана методика обработки выходного оптического сигнала, позво ляющая по выходному сигналу однозначно определять значения входного им пульса давления. Величина квазичувствительности составила:

Sq1=1,2·10-2 ВтМПа-1м-2с-1 в диапазоне давлений 45…90 МПа;

Sq2=0,4·10-2 ВтМПа-1м-2с-1 в диапазоне давлений 90…180 МПа;

Sq3=0,13·10-2 ВтМПа-1м-2с-1 в диапазоне давлений 180…360 МПа.

16. Предложены технические решения по повышению чувствительности (энергетической светимости) механолюминесцентных датчиков, во-первых, за счёт введения концентраторов напряжений, во-вторых, за счёт уменьшения общей плотности дислокаций исходного механолюминесцентного материала.

17. Результаты проведенного комплекса исследований и опытно конструкторских работ внедрены в ФГУП НИИ «Поиск» (г. С.-Петербург), ФГУП ВПО «Точмаш» и ОАО «НИКТИД» (г. Владимир), ФГУП «ФНПЦ «Прибор» (г.

Москва) при создании датчиков импульсного давления для систем управления мобильными мехатронными объектами.

Основное содержание диссертационной работы опубликовано в работах 1. Татмышевский К.В. Стенд для исследования некоторых характеристик три болюминофоров// Сборник тезисов докладов НТК к 150-летию МВТУ им. Н.Э.

Баумана. М.: МВТУ, 1980. С. 101.

2. Татмышевский К.В. Стенд для исследования характеристик механолюми несцентных датчиков динамического давления// Сборник тезисов докладов «Мо лодые ученые - производству». Владимир: ВОДТ НТО, 1985. С.29.

3. Татмышевский К.В. Механолюминесцентный датчик давления// Мат-лы НТС «Повышение эффективности испытаний приборных устройств». М.:

ЦНИИНТЭИ, 1989. С.19-21.

4. Татмышевский К.В. Механолюминесцентный датчик динамического давле ния с распределенными характеристиками// Сборник материалов НТС «Разработ ка и применение перспективных приборов для измерения угловых скоростей и ус корений». М.: НТЦ «Информтехника», 1991. С.47-50.

5. Татмышевский К.В. Механолюминесцентный преобразователь// Мат-лы НТК «Проблемы конверсии и испытаний приборных устройств». М., 1993. С.69 71.

6. Михайлова Л.П., Татмышевский К.В. Механолюминесцентный преобразо ватель// Сборник тезисов докладов Международной НТК «Датчики и преобразо ватели информации систем измерения, контроля и управления «ДАТЧИК-93».

Часть 2. Гурзуф, 1993. С. 227-228.

7. Карпов С.А., Татмышевский К.В. Светогенерационный датчик давления с распределённым чувствительным элементом// Сборник тезисов докладов НТС ВАА им. Калинина. СПб., 1995. С.137.

8. Карпов С.А., Татмышевский К.В. Светогенерационный датчик давления// Мат-лы НТК «Конверсия, приборостроение, рынок». Владимир: ВлГТУ, 1995. С.

55-57.

9. Карпов С.А., Татмышевский К.В. Классификация светогенерационных дат чиков// Сборник научных трудов ВлГУ «Автоматические системы контроля в технике и медицине». Владимир, 1996. С. 99-102.

10. Татмышевский К.В., Шагурин А.Л. Математическая модель светогенера ционного датчика давления // Междунар. научная конференция «Современные информационные технологии в образовательном процессе и научных исследова ниях». Сб. статей. Шуя, 2000. С. 45.

11. Каляев М.А., Татмышевский К.В., Шагурин А.Л. Информационные воз можности светогенерационных датчиков ударных нагрузок// Мат-лы докладов IV Всероссийской НТК «Актуальные проблемы развития автономных информацион ных и управляющих систем на основе высокоэнергетических конденсированных материалов в XXI веке». СПб., 2002. С. 228-238.

12. Макарова Н.Ю., Татмышевский К.В. Механолюминесцентные (светоге нерационные) сенсорные элементы для современных информационно измерительных технологий// Тезисы докладов IV Международной НТК «Элек троника и информатика - 2002», МИЭТ, 19-21 ноября 2002 г. Ч.2. Москва. С. 260 262.

13. Макарова Н.Ю., Татмышевский К.В. Механолюминесцентные (светоге нерационные) сенсорные элементы полей механических напряжений// Мат-лы докладов XV НТК «Датчики и преобразователи информации систем измерения, контроля и управления «ДАТЧИК-2003». Судак, 2003. С. 78.

14. Макарова Н.Ю., Татмышевский К.В. Математическая модель внутрицен тровой механолюминесценции// Мат-лы III Международной НПК «Математиче ское моделирование в образовании, науке и производстве». Тирасполь, 2003. С.

140.

15. Макарова Н.Ю., Татмышевский К.В. Механолюминесцентные (светоге нерационные) сенсоры ударных нагрузок// Мат-лы докладов Общероссийской НТК «Первые Рдултовские чтения». Часть 1. СПб.: БГТУ «Военмех», 2003. С.

159-167.

16. Татмышевский К.В. Механолюминесцентные сенсорные элементы. Осно вы теории, расчета и вопросы проектирования. Владимир: ВлГУ, 2004. 136 с.

17. Татмышевский К.В., Макарова Н.Ю. Механолюминесцентный сенсорный элемент: математическая модель и расчет выходных оптических сигналов // Про ектирование и технология электронных средств. 2004. № 1. С. 2-8.

18. Татмышевский К.В. Контактные датчики ударных воздействий на основе явления механолюминесценции // Известия РАРАН. 2004. №3. С. 114-123.

19. Татмышевский К.В. Механолюминесцентные датчики давления: класси фикация, характеристики и основы проектирования // Проектирование и техноло гия электронных средств. 2004. №3. С. 10-19.

20. Татмышевский К.В. Информационные свойства механолюминесцентных сенсоров // Проектирование и технология электронных средств. 2004. №4. С. 16 21.

21. Татмышевский К.В. Механолюминесцентные сенсоры импульсного дав ления// Труды Международного Оптического конгресса «Оптика – XXI век. При кладная физика». СПб., 2004. С.53.

22. Татмышевский К.В. Механолюминесцентные сенсоры давления// Сб.

трудов VI Международной конференции «Опто-, наноэлектроника, нанотехноло гии м микросистемы». Ульяновск: УлГУ, 2004. С. 164.

23. Татмышевский К.В. Теоретическое и экспериментальное исследование механолюминесцентных сенсоров// Труды Первой Всероссийской НТК с между народным участием «Мехатроника, автоматизация, управление». М.: Новые тех нологии, 2004. С. 325.

24. Татмышевский К.В. Классификация и особенности применения механо люминесцентных датчиков давления // Датчики и системы. 2004. № 12. С. 30-33.

25. Татмышевский К.В. Механолюминесцентные (светогенерационные) сен сорные элементы для современных информационно-измерительных технологий // Микросистемная техника. 2004. №12. С. 4-10.

26. Татмышевский К.В. Механолюминесцентный чувствительный элемент:

математическая модель и основные характеристики //Датчики и системы. 2005. № 1. С. 10-15.

27. Макарова Н.Ю., Татмышевский К.В. Механолюминесцентные сенсоры импульсного давления: результаты экспериментального исследования// Проекти рование и технология электронных средств. 2005. № 2. С. 2-8.

28. Татмышевский К.В. Механолюминесцентные сенсорные устройства со средоточенного и распределенного типа // Мехатроника, автоматизация, управле ние. 2005. № 2. С. 43-49.

29. Татмышевский К.В. Механолюминесцентный чувствительный элемент:

математическая модель и динамические свойства//Приборы и системы. Управле ние, контроль, диагностика. 2005. №4. С. 35-39.

30. Makarova N. Yu., Tatmyshevsky K.V. Mechanoluminescent smart materials// Physics of Electronic Materials: 2nd International Conference Proceedings, Kaluga, Russia, May 24-27, 2005. Vol. 2 / Ed. K.G. Nikiforov. - Kaluga: KSPU Press, 2005. PP.

186-189.

31. Макарова Н.Ю., Татмышевский К.В. Механолюминесцентные сенсоры давления на основе соединения ZnS:Mn// Сб. трудов VII Международной конфе ренции «Опто-, наноэлектроника, нанотехнологии м микросистемы». Ульяновск:

УлГУ, 2005. С.197.

32. Татмышевский К.В., Козлов С.А., Семенович М.Л. Магнитно-импульсные метательные установки для ударных испытаний взрывательных устройств бое припасов и средств бронезащиты// Известия РАРАН. 2005. № 4. С.22-31.

33. Татмышевский К.В., Рахманов З.Т. Экспериментальные исследования ме ханолюминесцентных сенсоров// Проектирование, конструирование и производ ство авиационной техники/ Под ред. Ю.Ю.Комарова. М.: Изд-во МАИ, 2005. С.

188-193.

34. Татмышевский К.В., Козлов С.А. Магнитно-импульсные установки для испытаний изделий авиакосмической техники на ударные воздействия// Авиакос мическое приборостроение. 2005. № 12. С.52-57.

35. Макарова Н.Ю., Татмышевский К.В. Стенд для экспериментального ис следования механолюминесцентных датчиков импульсного давления// Приборы и техника эксперимента. 2006. Т.49. № 1. С. 135-141.

36. Макарова Н.Ю., Татмышевский К.В. Процесс преобразования в механо люминесцентном сенсоре давления// Инженерная физика. 2006. №1. С. 1-6.

37. Макарова Н.Ю., Татмышевский К.В. Методика обработки выходного оп тического сигнала механолюминесцентных датчиков импульсного давления// Приборы и системы. Управление, контроль, диагностика. 2006. № 3. С. 34-39.

38. Макарова Н.Ю., Татмышевский К.В. Механолюминесцентные сенсоры для измерительных систем с волоконно-оптическими связями// Информационно измерительные и управляющие системы. 2006. № 4. С.3-9.

39. Макарова Н.Ю., Татмышевский К.В. Механолюминесцентные датчики импульсного давления. Обработка выходного оптического сигнала// Измеритель ная техника. 2007. № 10. С.28-31.

40. Макарова Н.Ю., Татмышевский К.В. Механолюминесцентные датчики внутренних напряжений композитных конструкций для современной аэрокосми ческой техники// Авиакосмическое приборостроение. 2007. № 4. С. 26-32.

41. Макарова Н.Ю., Павлов Д.Д., Татмышевский К.В. Использование механо люминесцентных датчиков для измерения импульсного давления// Автоматизация в промышленности. 2007. № 11. С. 46-50.

42. Патент РФ № 2305847, МПК G01P 15/093. Механолюминесцентный дат чик удара/ Татмышевский К.В., Рахманов З.Т., Макарова Н.Ю., Спажакин А.Г.

(РФ)/ - №2006105355/28;

Заявл. 20.02.2006;

Опубл. 10.09 2007;

Бюл. № 25.

43. Татмышевский К.В., Козлов С.А., Григорьев А.С. Магнитно-импульсные метательные устройства для воспроизведения в лабораторных условиях высоко скоростных ударных воздействий// Приборы и техника эксперимента. 2008. Т.51.

№ 3. С.448-455.

44. Татмышевский К.В., Макарова Н.Ю., Павлов Д.Д., Игнатьев Н.В., Иванов А.А. Контактные механолюминесцентные датчики цели с повышенной энергети ческой светимостью// Материалы ВНТК «Исследование, проектирование, испы тание и эксплуатация приборных устройств военной техники». М.: РАРАН. 2008.

С. 154-159.

45. Татмышевский К.В. Контактные взрывательные устройства на основе яв ления механолюминесценции// Материалы ВНТК «Исследование, проектирова ние, испытание и эксплуатация приборных устройств военной техники». М.:

РАРАН. 2008. С.159-168.

46. Барбашов Г.В., Карпов С.А., Милушев Ю.Й., Сулин Г.А., Татмышевский К.В. Светогенерационные датчики динамического давления экстремальных сис тем// Труды Общероссийской НТК «Вторые Рдултовские чтения». СПб.: БГТУ «Военмех». 2008. Ч.1. С. 79-84.

47. Барбашов Г.В., Карпов С.А., Сулин Г.А., Татмышевский К.В. Механолю минесцентные датчики динамического давления для жестких условий эксплуата ции. Там же. С.84-88.

48. Татмышевский К.В. Макарова Н.Ю., Павлов Д.Д., Игнатьев Н.В. Меха нолюминесцентные сенсоры давления с повышенной энергетической светимо стью. Там же. С. 143-150.

49. Татмышевский К.В., Козлов С.А., Григорьев А.С., Григорьев К.С. Журав лев В.А., Федулов Е.Н. Метательные магнитно-импульсные установки для испыта ния датчиков цели на ударные воздействия. Там же. Ч.2. С. 3-10.

50. Татмышевский К.В. Расчет выходных оптических сигналов механолюми несцентных чувствительных элементов// Известия вузов. Приборостроение. 2008.

Т.51. № 7. С. 55-60.

В авторской редакции Подписано в печать... Усл. печ. л.. Тираж 100 экз. Заказ № Отпечано в типографии Издательства ВлГУ

 

Похожие работы:





 
2013 www.netess.ru - «Бесплатная библиотека авторефератов кандидатских и докторских диссертаций»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.