SIGMA-NOT - PORTAL INFORMACJI TECHNICZNEJ - Największa baza artykułów technicznych online

ELEKTRONIKA - KONSTRUKCJE, TECHNOLOGIE, ZASTOSOWANIA

Miesięcznik ISSN 0033-2089, e-ISSN 2449-9528 - rok powstania: 1960
Czasopismo Stowarzyszenia Elektryków Polskich (SEP) wydawane przy współpracy Komitetu Elektronikii Telekomunikacji PAN

Analiza możliwości wykrywania biomarkerów w wydychanym powietrzu

Zbigniew BIELECKI Tadeusz STACEWICZ Jacek WOJTAS Janusz MIKOŁAJCZYK Mirosław NOWAKOWSKI Dariusz SZABRA Magdalena GARLIŃSKA Robert MĘDRZYCKI Artur PROKOPIUK Beata RUTECKA

Od kilku lat trwają intensywne prace nad wykrywaniem w oddechu markerów chorobowych. Analizując wydychane powietrze można rozpoznać, czy dana osoba jest zdrowa czy chora. Powietrze wydychane przez zdrowego człowieka zawiera azot, tlen, ditlenek węgla, parę wodną, o względnie dużym stężeniu, oraz wiele innych związków chemicznych, jak np. aceton, izopren, propanol o stężeniu na poziomie ppb (ang. parts per billion) i mniejszym oraz ponad tysiąc innych składników, których stężenie jest zawarte w przedziale ppb-ppt (ang. parts per trillion) [1]. Chore komórki mogą powodować zmianę stężenia poszczególnych składników wydychanego powietrza lub wydzielać inne substancje lotne niespotykane u człowieka zdrowego. Są to tzw. biomarkery, których wykrycie i określenie stężenia może stanowić bardzo wczesny wskaźnik choroby i być szczególnie przydatne na etapie diagnostyki, monitorowania oraz leczenia. Kłopot polega na tym, że trzeba powiązać konkretne substancje gazowe z rodzajem choroby. W przypadku nowotworu płuc udało się zidentyfikować ponad 20 lotnych substancji, które powstają podczas jego rozwoju. W tabeli przedstawiono biomarkery wybranych schorzeń i metody ich wykrywania. Ważnymi markerami schorzeń są także lotne związki organiczne, które powstają podczas procesów metabolicznych. Jednakże ich wykrycie jest stosunkowo trudne, ze względu na konieczność określenia poziomu stężenia szerokiej gamy związków. Często do wykrywania gazów stosuje się chromatografię gazową i spektometrię masową [1]. Chromatografia gazowa umożliwia ustalenie procentowego składu mieszanin związków chemicznych, natomiast spektrometria mas - rodzaj substancji na podstawie pomiaru stosunku masy do ładunku elektrycznego jonów. Te dwie metody umożliwiają określenie dokładnej zawartości danej substancji w próbkach wydychanego powietrza. Znając wyniki takich pomiarów, lekarz jest w stanie odróżniać próbki pochodzące od ludzi zdrowych i chorych. Trudność wykrywania c [...]

ZAKUP JEDNORAZOWY I DOSTĘP DO WIRTUALNEJ CZYTELNI
PRENUMERATA PAPIEROWA

Metoda płatności: Płatności elektroniczne (karta kredytowa, przelew elektroniczny)
Dostęp do publikacji - jednorazowy (płatność elektroniczna) - tylko 6,00 zł (płacisz 45% mniej niż przy płatności SMS)	DO KOSZYKA
Dostęp do Wirtualnej Czytelni - archiwalne e-zeszyty czasopisma - 1h tylko 24.60 zł	DO KOSZYKA
Dostęp do Wirtualnej Czytelni - archiwalne e-zeszyty czasopisma - 4h tylko 43.05 zł	DO KOSZYKA
Dostęp do Wirtualnej Czytelni - archiwalne e-zeszyty czasopisma - 12h tylko 73.80 zł	DO KOSZYKA
Metoda płatności: SMS Premium
Dostęp do publikacji - jednorazowy (płatność SMS'em) - 11,07 zł brutto (9,00 zł + VAT)	kup! (SMS)

Prenumerata

Szanowny Kliencie!
Zamów roczną prenumeratę w wersji PLUS a uzyskasz dostęp do archiwalnych publikacji tego czasopisma.
Nie zwlekaj - skorzystaj z tysięcy publikacji o najwyższym poziomie merytorycznym.

prenumerata papierowa roczna PLUS (z dostępem do archiwum e-publikacji) - tylko 540,00 zł
prenumerata papierowa roczna PLUS z 10% rabatem (umowa ciągła) - tylko 486,00 zł *)
prenumerata papierowa roczna - 450,00 zł
prenumerata papierowa półroczna - 225,00 zł
prenumerata papierowa kwartalna - 112,50 zł

okres prenumeraty:

*) Warunkiem uzyskania rabatu jest zawarcie umowy Prenumeraty Ciągłej (wzór formularza umowy do pobrania).
Po jego wydrukowaniu, wypełnieniu i podpisaniu prosimy o przesłanie umowy (w dwóch egzemplarzach) do Zakładu Kolportażu Wydawnictwa SIGMA-NOT.

Zaprenumeruj także inne czasopisma Wydawnictwa "Sigma-NOT" - przejdź na stronę fomularza zbiorczego »

INNE PUBLIKACJE W TYM ZESZYCIE

Bottom-up saliency maps - a review

Monika Biskupska

In 1985 the authors Koch and Ullman introduced a concept of a saliency map [1]. It was used to model the human attention and the shifting focus connected with sight and visual stimuli. The saliency map for a given image represents how distinctive the image regions are and in what order the eye and the nervous system process them. In their paper, Koch and Ullman explain that saliency is a measure of difference of the image regions from their surroundings in terms of elementary features such as colour, orientation, movement or distance from the eye. From later works of Koch with Itti and Niebur comes the precise definition: The purpose of the saliency map is to represent the conspicuity - or “saliency" - at every location in the visual field by a scalar quantity and to guide the selection of attended locations, based on the spatial distribution of saliency [2]. Form this concept many algorithms arose working within Koch and Ullman framework. Various methods of selecting and analysing feature maps and then detecting local irregularities of the visual input [3] were designed to produce an accurate and computationally- efficient saliency map, where each pixel is represented by single value indicating its importance. The purpose of this paper is to collect and present the bestknown methods of calculating saliency maps, with an emphasis on bottom-up methods that work without any previous assumptions of the content of processed images. The top-down methods that are designed to work with only a narrow class of images presenting known objects are outside the scope of this review. A model of saliency-based visual attention for rapid scene analysis (Itti/Koch algorithm) [2] Based on the earlier publication of one of the authors [1], it was assumed that it is possible to design an algorithm reflecting the behaviour of the human eye and nervous system while looking at the image. The list of distinguishing features from the previous p więcej »

Cavitation intensity-related optimum mixture selection for ultrasonic cleaning

BOGDAN NIEMCZEWSKI

In industry, a cleaning medium suitable for cleaning dirty objects and assemblies after production or other technological processes is selected by carrying out practical tests of its cleaning effectiveness. The case is not different with ultrasonic cleaning technologies. However, it is not taken normally into consideration that ultrasound was introduced in cleaning technologies in order to intensify the process of cleaning. To make this intensification happen, adequate conditions must be created for the cleaning process by adjusting ultrasound parameters, temperature and degassing. Research has shown that one of the more important conditions is the chemical composition of the cleaning medium, because solutions of various components of cleaning media have different abilities to cavitate intensely; cavitation is the main causative agent of ultrasonic cleaning [1, 2]. Mixtures used for ultrasonic cleaning in aqueous alkaline solutions are most frequently composed of sodium silicates, sodium carbonate, sodium phosphates and, less frequently, sodium hydroxide or sodium tetraborate. Additionally, a surfactant is added, usually in a very small quantity (0.1%). The abovementioned research, under the experimental conditions of 60oC at 38 kHz, revealed maximum cavitation intensities of substances used in cleaning mixtures, scattered between 9 and 49 units [1]. It is, therefore, important to select components of cleaning mixtures which cavitate as intensely as possible, for example tri-sodium phosphate (Na3PO 4 ⋅ 12H2O) and sodium metasilicate (Na2SiO3 ⋅ 5H2O). Tri-sodium phosphate has the highest cavitation intensity of all phosphates used in cleaning mixtures, but producers include it in mixtures unwillingly because of its high content of crystallization water which, as it is useless for cleaning, only burdens the mixture [3]. More frequently used phosphates are pentasodium triphosphate (Na5P3O10) and sodium polyphosphate więcej »

Formowanie transparentnych warstw przewodzących na bazie ITO

Jarosław Domaradzki Danuta Kaczmarek Michał Mazur Damian Wojcieszak

Tlenek indowo-cynowy, znany jako ITO , stanowi roztwór stały tlenków In2O3 oraz SnO2 w proporcji odpowiednio 90/10% wag. Powszechne zainteresowanie tym materiałem jest następstwem badań jakie miały miejsce na przełomie lat 40. i 50. ubiegłego stulecia, kiedy zwrócono uwagę na nietypowe właściwości niestechiometrycznych tlenków indu i cyny, wytwarzanych metodami parowania próżniowego [1]. Tlenki te mogą charakteryzować się dużą przezroczystością dla światła widzialnego, na poziomie zazwyczaj powyżej 80% oraz niewielką (jak na tlenki) rezystywnością w temperaturze pokojowej, nawet poniżej 10-3 Ωcm. Duża koncentracja (na poziomie około 1019 - 1021 cm-3) oraz ruchliwość (kilka - kilkanaście cm2 V-1s-1) elektronów w tym materiale sprawia, że jest on chętnie wykorzystywany do wytwarzania przezroczystych elektrod przewodzących w różnego rodzaju wyświetlaczach, np. LCD. ITO może być nanoszony z wykorzystaniem różnych technik, przy czym do najpopularniejszych metod stosowanych w przemyśle należy zaliczyć metody fizycznego nanoszenia z fazy gazowej (PVD): metodę rozpylania (MS) oraz metodę parowania (EBE) [2]. Najważniejsze, ze względu na zastosowania właściwości ITO , do których należą przezroczystość oraz przewodnictwo elektryczne ściśle zależą od warunków nanoszenia warstw w trakcie procesu osadzania oraz od warunków ich obróbki poprocesowej. W niniejszym artykule przedyskutowano zagadnienia związane z doborem warunków osadzania warstw przezroczystych i przewodzących warstw ITO metodą parowania wiązką elektronową. Warstwy wytwarzane były z przeznaczeniem na elektrody sterujące struktur elektrochromowych. Założono, że aby umożliwić poprawną pracę takich struktur warstwy powinny charakteryzować się przezroczystością na poziomie co najmniej 70% oraz rezystywnością nie większą niż 10-2 Ωcm. Część eksperymentalna Warstwy naniesiono na przemysłowym stanowisku do osadzania warstw cienkich metodą parowania wiązką elektronową z k więcej »

Informacje Zarządu Polskiego Towarzystwa Techniki Sensorowej

Konferencje w Najbliższym Czasie IEEE SENORS 2013 (Baltimore/USA, 3-6 listopad 2013 r.) Organizator: North Carolina State University & Wright State University http://ieee-sensors2013.org/ 3rd International Conference on Materials and Applications for Sensors and Transducers (Praga/Cz więcej »

Inżynieria kontaktu metalicznego ogniwa fotowoltaicznego z emiterem wysokorezystywnym

Kazimierz Drabczyk Piotr Panek

Dynamiczny rozwój fotowoltaiki, a co za tym idzie wzrost produkcji i sprzedaży ogniw fotowoltaicznych związany jest z ciągłym podnoszeniem sprawności konwersji fotowoltaicznej ogniw, a także z systematycznym spadkiem ich cen [1-3]. Badania naukowe w obszarze fotowoltaiki koncentrują się na trzech aspektach: redukcji kosztów, podnoszeniu sprawności oraz szukaniu nowych materiałów bądź rozwiązań. Jednym ze sposobów na podniesienie sprawności przy jednoczesnym obniżeniu kosztów produkcji pojedynczego ogniwa fotowoltaicznego jest dalsze dopracowywanie procesu wytwarzania przedniej elektrody metalicznej. Redukcja ilości pasty metalicznej koniecznej do jej wytworzenia, a co za tym idzie mniejsze przykrycie powierzchni aktywnej ogniwa oraz zmniejszenie powierzchni pod kontaktem - gdzie rekombinacja jest wysoka - przyczynia się, bądź to do zmniejszenia kosztów produkcji, bądź to do podniesienia sprawności konwersji. Przy obecnym poziomie cen ogniw każda najmniejsza nawet oszczędność jest interesująca. Szczególnie dotyczy to produkcji wielkoseryjnej gdzie efekt skali przekłada się na zyski. Innym powodem dla którego dalsze prace nad udoskonaleniem procesu wytwarzania elektrod są konieczne jest coraz powszechniejsze st więcej »

Komputerowa symulacja procesu pojawienia się komunikacji językowej w społecznościach pierwotnie prelingwistycznych

Zbigniew Handzel Mirosław Gajer

Obecnie zagadnienia związane z ewolucją języków naturalnych należą do jednych z najsilniej rozwijających się działów lingwistyki komputerowej. Prowadzone w tym obszarze badania mają na celu wyjaśnienie kilku fundamentalnych kwestii. Po pierwsze, badaczy interesuje, jak w ogóle mogło dojść do pojawienia się komunikacji językowej w społecznościach ludzkich, które pierwotnie znajdowały się na etapie prelingwistycznym. Kolejnym istotnym problemem wymagającym wyjaśnienia jest rozwój aparatu artykulacyjnego umożliwiający wypowiadanie głosek znanych nam ze współczesnych języków naturalnych oraz tworzenie w oparciu o dostępny w danym języku repertuar głosek poszczególnych wyrazów. Na koniec wyjaśnienia wymagają procesy, które doprowadziły do pojawienia się w ludzkich językach pierwszych struktur składniowych. Wielu badaczy uważa, że istniejące obecnie na świecie języki naturalne w bardzo odległej przeszłości musiały być poprzedzone jakąś o wiele prostszą forma komunikacji głosowej, określaną powszechnie mianem protojęzyka. Odnośnie natury ludzkich protojęzyków w opublikowanych w ostatnich latach pracach naukowych wygłaszane są często diametralnie odrębne poglądy i prezentowane są różnorodne opinie [1]. Na przykład Bickerton uważa, że używane w zamierzchłej przeszłości przez ludzi protojęzyki były w swej istocie jedynie leksykonami pozbawionymi jakichkolwiek struktur składniowych. Ponadto badacz ten uważa, że wyrazy występujące w protojęzykach miały swego rodzaju atomową naturę, to znaczy, że odpowiadały semantycznie konkretnym pojęciom związanym bezpośrednio z warunkami bytowymi naszych dawnych przodków [2]. Z kolei Wray wysunął tezę, w myśl której wyrazy protojęzyka miały naturę holofrastyczną, to znaczy, że odpowiadały semantycznie całym frazom lub zdaniom znanym ze współczesnych nam języków [3, 4]. Nieco światła na naturę wyrazów występujących w protojęzykach rzuciły prace Dowmana. Badacz ten wykazał na podstawie przeprowadzony więcej »

Koncepcja hybrydowego źródła zasilania elektrycznego urządzeń wspomagających akcje ratownicze i ewakuację

Marcin Szczepaniak

Projekt hybrydowego źródła zasilania elektrycznego zakłada, że energia elektryczna uzyskiwana z trzech źródeł: ogniwa paliwowego, baterii fotowoltaicznej oraz turbiny wiatrowej będzie magazynowana w baterii akumulatorów. Koncepcja taka pozwoli uniezależnić się całkowicie od dostaw energii z sieci energetycznej oraz od energii uzyskiwanej z zespołów prądotwórczych wymagających do zasilania dostaw oleju napędowego (benzyny). Inteligentny, elektroniczny system sterowania wybierze najefektywniejsze w danym momencie źródło energii. Będąca na wyposażeniu bateria akumulatorów ładowana z baterii fotowoltaicznych (PV) lub turbiny wiatrowej zapewni pracę układów sterujących oraz podgrzanie do wymaganej temperatury ogniwa paliwowego przy rozruchu. Przewidziano również wyposażenie systemu w układ elektrolizera do wytwarzania paliwa wodorowego. Opracowywane urządzenie powinno charakteryzować się niewielkimi gabarytami, być mobilne, przy zapewnieniu wysokiej wytrzymałości na warunki eksploatacyjne. Pracujący system powinien dostarczyć energię elektryczną przez okres około 12 godzin zakładając następujące parametry pracy: mocy - 2…3 kVA, napięcie - 230 V AC oraz 24 V DC. Ogniwa paliwowe Zasadę działania ogniwa paliwowego przedstawia rysunek 1. Ogniwo paliwowe zbudowane jest z dwóch elektrod: anody i katody. Elektrody odseparowane są poprzez elektrolit występujący w formie płynnej lub jako ciało stałe. Elektrolit umożliwia przepływ kationów, natomiast uniemożliwia przepływ elektronów. Reakcja chemiczna zachodząca w ogniwie polega na ciągłym "rozbijaniu" cząstek wodoru na protony i elektrony na anodzie, a następnie na łączeniu substratów reakcji na katodzie. Procesom elektrochemicznym towarzyszy przepływ elektronu od anody do katody z pominięciem n więcej »

Koncepcja quasi-elastycznych mozaikowych baterii słonecznych

Kazimierz Drabczyk Stanisław Maleczek Dawid Stoga

Wykorzystanie odnawialnych źródeł energii (OZE), w tym energii słonecznej jest coraz bardziej rozpowszechniane. Przemawiają za tym głównie czynniki dotyczące ochrony środowiska naturalnego, jak również czynniki ekonomiczne. Ogniwa słoneczne są elementami przetwarzającymi energię promieniowania słonecznego na energię elektryczną w sposób bezpośredni. Jednym z aspektów stosowania baterii słonecznych jest całkowite uniezależnienie od sieci przemysłowej, co stwarza możliwość zbudowania awaryjnego źródła zasilania, bądź utworzenia generatora prądu elektrycznego w miejscu bez dostępu do infrastruktury energetycznej. W komercyjnych zastosowaniach dominują krzemowe ogniwa krystaliczne zaliczane do I generacji [1, 2]. W ostatnich latach następował jednak intensywny rozwój nowych technologii fotowoltaicznych tzw. II i III generacji [3]. Wśród nich należy wyróżnić ogniwa cienkowarstwowe CI S i CI GS (Copper Indium Gallium Selenide), CdTe (Cadmium Telluride), jak również DSC (Dye-Sensitized solar Cell ) i polimerowe [4]. Zaletą ogniw polimerowych oraz niektórych rozwiązań cienkowarstwowych jest ich elastyczność, a także mniejsza masa. Niestety sprawność takich ogniw jest wciąż niższa w stosunku do standardowych ogniw krzemowych [5]. Koncepcja quasi-elastycznych baterii słonecznych Dążenie do wytworzenia formy pośredniej cechującej się, więcej »

Metody wytwarzania nanostruktur plazmonicznych do zastosowań w fotowoltaice

Zbigniew Starowicz Katarzyna Berent Marek Lipiński

Cząstki metali o rozmiarach poniżej długości fali świetlnej cechuje bardzo silne rozpraszanie padającego światła, które można wykorzystać w ogniwach słonecznych w celu redukcji strat optycznych. Kluczową cechą takich cząstek jest zdolność do rozpraszania światła z obszaru kilkukrotnie większego od ich wymiarów geometrycznych. Rozpraszanie to jest możliwe dzięki wzbudzeniu zlokalizowanych plazmonów powierzchniowych, czyli kolektywnych oscylacji swobodnych elektronów w metalu. Efekt silnego rozpraszania jest szczególnie widoczny dla częstotliwości fali padającej, dla których występuje zjawisko tzw. rezonansu plazmonowego [1], które dla srebra występują w zakresie widzialnym. Dokładne położenie częstotliwości rezonansowych w spektrum oraz właściwości optyczne cząstek zależą od szeregu parametrów (rodzaj metalu, wielkość i kształt cząstek oraz medium otaczające), które wymagają precyzyjnej kontroli w strukturze plazmonicznej o rozmiarach w skali nano. Taką strukturę stanowi sieć nanocząstek metalu (o wielkości rzędu 100 nm) pokrywająca od kilkunastu do kilkudziesięciu procent powierzchni podłoża. Z uwagi na większą liczbę stanów optycznych rozproszone światło jest kierowane głównie do podłoża półprzewodnikowego o wysokim współczynniku załamania światła [2]. Dzięki możliwości zmian właściwości optycznych w szerokim zakresie długości fali, nanocząstki mogą być umieszczane zarówno na przedniej, jak i na tylnej powierzchni ogniwa skutecznie redukując straty odpowiednio w odbiciu oraz transmisji światła. Maksymalne korzyści możliwe są do osiągnięcia przez znalezienie kompromisu między skutecznością rozpraszania a ilością światła kierowaną do podłoża. W praktyce uzyskuje się to przez wprowadzenie warstwy dielektrycznej, która dodatkowo nie dopuszcza do kontaktu elektrycznego między półprzewodnikiem a metalem. W ogniwach słonecznych popularnie stosow więcej »

Model elektryczny ładowania akumulatorów trakcyjnych za pomocą energii z ogniw fotowoltaicznych

Wojciech Moćko Magdalena Szymańska Małgorzata Kalisz

Współczesny rozwój przemysłu samochodowego stymulowany jest m.in. ciągle zaostrzanymi przepisami dotyczącymi ochrony środowiska. Działania regulacyjne związane są przede wszystkim z wymogiem oszczędnego gospodarowania energią i ograniczenia emisji CO 2 [1]. Rosnące zapotrzebowanie na energię spowodowane dynamicznym rozwojem cywilizacyjnym wraz z wymogami redukcji emisji gazów cieplarnianych i ograniczonymi zasobami złóż paliw kopalnianych są powodem wzmożonego zainteresowania odnawialnymi źródłami energii. W niniejszej pracy przedstawiono koncepcję ładownia akumulatorów trakcyjnych za pomocą energii pochodzącej z paneli fotowoltaicznych. W porównaniu ze standardowym użytkowaniem samochodu emisja CO 2 została ograniczona zarówno przez zastosowanie źródła energii charakteryzującego się znikomą emisją gazów cieplarnianych (zerową bez uwzględniania CO 2 powstałego w trakcie produkcji ogniw) oraz ze względu na brak produktów spalania paliwa w trakcie jazdy samochodem elektrycznym [2-4]. Podstawowe elementy stacji ładowania akumulatorów stanowiły: system paneli fotowoltaicznych przeznaczony do dostarczania energii do ładowania akumulatorów, system przetwarzania energii pełniący funkcję regulatora energii dostarczanej do ładowanego pakietu akumulatorów więcej »

Monografie opublikowane w ramach Serii Wydawniczej Technika Akceleratorowa

Tom 1: J. Sekutowicz, Multi-cell superconducting structures for high energy e+ - e- colliders and free electron lasers, 2008, 135 pages Publikacja jest pierwszą w nowej serii wydawniczej zatytułowanej "Techniki Akceleratorowe". Tematyką tomu są zaawansowane technicznie akceleratory naładowanych cząstek elementarnych i jonów - bazujące na nadprzewodzącej technologii, określanej w literaturze terminem SRF (Superconducting Radio-Frequency). W pracy przedstawiono stan technologii przyspieszających struktur nadprzewodzących typu TE SLA i rozwiązań alternatywnych oraz ideę struktur ze słabym sprzężeniem i struktur typu LL. Opisano nadprzewodzący iniektor elektronów, który już w najbliższej przyszłości będzie niezbędny do podwyższenia jakości obecnie budowanych lub projektowanych źródeł promieniowania koherentnego (FELs). The volume, which is the first in the editorial series on Accelerator Science, is closely combined with the most advanced particle accelerators - based on Superconducting Radio Frequency (SRF) technology. In general, SRF research includes following areas: high gradient cavities, cavity prototyping, thin film technologies, large grain and mono-crystalline niobium and niobium alloys, quenching effects in superconducting cavities, SRF injectors, photocathodes, beam dynamics, quality of electron beams, cryogenics, high power RF sources, low level RF, tuners, RF power coupling to cavities, RF test infrastructures, etc. The volume consists of the following chapters: Overview of e+-e- colliders; TE SLA superconducting structure and alternative structures for ILC; Superconducting superstructures; Superconducting photo-injector. Tom 2: K.T. Poźniak, Detektorowe systemy pomiarowe typu TRIDAQ w eksperymentach fizyki wysokich energii, 2008, 161 pages Publikacja jest drugą pozycją z serii wydawniczej zatytułowanej "Techniki Akceleratorowe". Praca dotyczy zagadnień z dziedziny elektroniki (metrologia, przetwarzanie i a więcej »

Ostatnia linia obrony - system kierowania ogniem dla baterii armat przeciwlotniczych

Tomasz Zawada Przemysław Kowalczuk Paweł Kasprzak

Współczesne rozwiązania z zakresu systemów Obrony Powietrznej przewiduje warstwową koncepcję zwalczania środków napadu powietrznego. W obrębie każdej warstwy dąży się do zniszczenia lub uniemożliwienia wykonania zadania bojowego agresorowi. W zależności od rozpiętości warstwy oraz innych parametrów używane są różne sensory (radary bardzo krótkiego zasięgu, systemy pasywne, głowice optoelektroniczne) oraz efektory pozwalające na rozpoznanie, śledzenie oraz zwalczanie celu. Ostatnią "linią obrony" jest warstwa bardzo krótkiego zasięgu (V-SHOR AD), w dużym przybliżeniu rozpięta na sferze o promieniu do kilkunastu kilometrów.Wewnątrz niej w przypadku przedarcia się celu przez warstwy zewnętrzne następuje aktywowanie efektorów np. wyrzutnie rakiet typu Grom, Piorun i stacjonarne lub mobilne baterie armat przeciwlotniczych typu S‑60, Tunguska, Hydra czy Loara. Same armaty pomimo wyposażenia w nowoczesne systemy automatyki, stabilizacji oraz sprzęg z dostępnymi sensorami ograniczone są czynnikiem ludzkim w postaci doświadczenia i refleksu operatora. We współczesnym teatrze działań wojennych operator (który jednak cały czas decyduje o otwarciu ognia) musi być wspierany zaawansowany System Kierowania Ogniem pozwalający na ocenę sytuacji oraz sterowanie wieloma armatami równolegle. System Kierowania Ogniem System Kierowania Ogniem ma bardzo szeroki zakres działania ze względu na zautomatyzowanie szeregu procesów związanych ze skutecznym śledzeniem obiektów poruszających się w monitorowanej przestrzeni powietrznej. Procesy te są podstawą stowarzyszonych systemów automatycznego sterowania baterii armat lub wyrzutni rakiet. Główne składowe przeciwlotniczej baterii armat to:R adiolokacyjna Stacja Wstępnego Poszukiwania RSWP traktowana jako podstawowy sensor wykrywający i lokalizujący cele w obrębie perymetru systemu. ● R adiolokacyjna Stacja Śledząca RSS. Jest to radar przejmujący zadanie śledzenia wykrytego obiektu. Charakte więcej »

Rola, wymagania i technologia złącza tunelowego dla wielozłączowego ogniwa słonecznego

Wojciech Dawidowski Beata Ściana Iwona Zborowska -Lindert Damian Pucicki Damian Radziewicz Katarzyna Bielak Mikołaj Badura Marek Tłaczała

Pierwsze doniesienia na temat złącza tunelowego pochodzą z 1956 roku, kiedy to pracujący w Shockley Semiconductor Laboratory, Robert Noyce zaproponował koncepcję i dokładnie opisał działanie złącza tunelowego. Jednakże prace te nie zostały opublikowane, a sam Noyce został zniechęcony przez Shockley’a do ich kontynuowania [1]. Podobne badania prowadził w firmie Tokyo Tsushin Kogoyo (dzisiejsze SON Y) Leo Esaki. W 1957 roku opublikował on swoje wyniki dotyczące złącza tunelowego wykonanego z germanu [2], a w 1958 roku na konferencji w Brukseli w sesji prowadzonej przez Shockley’a przedstawił swoje osiągnięcia. Wyniki jego badań zostały uhonorowane w 1973 roku nagrodą Nobla z fizyki za odkrycie zjawiska tunelowania elektronów. Złącze tunelowe - funkcja oraz wymagania konstrukcyjne Złącze tunelowe to silnie domieszkowane złącze p-n, charakteryzujące się występowaniem na charakterystyce prądowo-napięciowej odcinka o ujemnej rezystancji dynamicznej (obszar zaznaczony prostokątem na rys. 1 [3]). W takim złączu na skutek wzajemnego przekrywania się pasma przewodnictwa i walencyjnego może dojść do kwantowego efektu tunelowania elektronów przez barierę potencjału. W fotowoltaice złącze tunelowe znalazło zastosowanie w konstrukcjach wielozłączowych ogniw słonecznych, jako element umożliwiający szeregowe połączenie elektryczne pomiędzy sąsiednimi podogniwami.Dzięki zastosowaniu silnie domieszkowanych obszarów p++ oraz n++ zmniejszamy rezystancję zaporowo spolaryzowanego ("pasożytniczego") złącza p-n pomiędzy sąsiednimi podogniwami, co pokazano na rys. 2 [4]. Efekt tunelowania w złączu p-n jest możliwy, przy spełnien więcej »

Technika Akceleratorowa Seria Wydawnicza Recenzowanych Monografii: CERN - Politechnika Warszawska

Ryszard Romaniuk

Europejskie projekty badawczo-infrastrukturalne w dziedzinie techniki akceleratorowej W roku 2008 rozpoczęto publikację naukowej Serii Wydawniczej pt. Technika Akceleratorowa, we współpracy CERN i Politechniką Warszawską. Idea serii powstała w wyniku realizacji europejskiego projektu badawczo - inwestycyjnego CARE (2004-2008). Formalnie została zatwierdzona przez następny projekt EuCARD (2008-2013). Ze względu na znaczne zainteresowanie europejskiego środowiska naukowego, publikacja serii została przedłużona w ramach projektu EuCARD-2 (2013-2017). Do chwili obecnej opublikowano łącznie 18 tomów, kilka następnych jest w przygotowaniu redakcyjnym. W serii publikowane są prace habilitacyjne, monografie profesorskie, wyróżniające się prace doktorskie oraz dokładnie opracowane raporty techniczne kolaboracji akceleratorowych dotyczące budowy infrastruktur badawczych, a także autorskie monografie specjalistów z omawianej dziedziny, bądź związanych z wymienionymi projektami Europejskimi. W czasie realizacji europejskiego projektu badawczego i infrastrukturalnego FP6 CARE 2004-2008 (Coordinated Accelerator Research in Europe) dotyczącego koordynacji rozwoju wielkich urządzeń badawczych techniki akceleratorowej w Europie postanowiono rozpocząć wydawanie, związanej z tym projektem, naukowej serii wydawniczej recenzowanych monografii z tej dziedziny. Była to zupełnie nowa i dość odważna koncepcja połączenia rodzaju wydawnictwa stricte naukowego, w pełni recenzowanego, z przejściowym projektem trwającym "jedynie" cztery lub pięć lat. Do tej pory nigdy czegoś takiego nie robiono. Pomysł okazał się znacznym sukcesem. Seria wydawnicza, już dość znana i ceniona w świecie akceleratorowym jako (CERN - WUT) Editorial Series on Accelerator Science and Technology, jest kontynuowana ze znacznym powodzeniem już w kolejnym trzecim projekcie europejskim EuCARD2 i posiada gwarancje logistyczne, w chwili obecnej, do roku 2017, kiedy to minie 10 l więcej »

Technologia pomiaru RTK czasu rzeczywistego ze zwiększoną częstotliwością pozycjonowania

Paweł Przestrzelski Mieczysław Bakuła

Metoda pomiaru RT K (ang. Real Time Kinematic) to obecnie najdokładniejsza metoda pomiaru w czasie rzeczywistym. W celu skorzystania z tej technologii niezbędna jest transmisja danych ze stacji referencyjnej lub sieci takich stacji, a także odpowiedni odbiornik geodezyjny GNSS. Najpopularniejszą obecnie siecią stacji w Polsce jest ASG - EUPO S (Aktywna Sieć Geodezyjna - EUPOS). Coraz większe znaczenie zyskują natomiast sieci komercyjne, takich międzynarodowych gigantów jak Topcon, Trimble czy Leica. Rynek sprzętu geodezyjnego wypełniony jest również produktami wymienionych producentów, ale nie tylko. Coraz większą popularność zdobywają konkurenci z Azji (np. CHC) lub Skandynawii (np. SatLab). Nie mniej jednak, w standardowym wyposażeniu żaden z nich nie proponuje domyślnie rejestracji wyników pomiaru z częstotliwością pozycjonowania większą jak 1 Hz. Techniki postprocessingu oczywiście pozwalają na uzyskanie takich rezultatów [Figurski i in. 2007], jednak tematyka rejestracji w czasie rzeczywistym nie była dotąd poruszana. Wynika to prawdopodobnie z ograniczeń technologicznych kontrolerów oraz braku dotychczasowego zainteresowania takim rozwiązaniem. Aplikacja opisana w niniejszym artykule powstała na bazie wcześniejszych doświadczeń autorów [Przestrzelski 2010, Przestrzelski 2011 ] i wykorzystywana jest do rozszerzenia dotychczasowych eksperymentów nad pozycjonowaniem RT K w warunkach leśnych [Bakuła i Oszczak 2006, Bakuła i in. 2009, Bakuła i Pelc-Mieczkowska 2011, Bakuła i in. 2012]. Klasyczne pomiary oraz badania nad tą technologią w czasie rzeczywistym są częstym tematem badawczym [Pająk i in. 2006, Siejka 2008, Hadaś i Bosy 2009, Kowalczyk 2011], ale prezentowane rozwiązanie jest unikalnym w kontekście prowadzenia badań z częstotliwością pozycjonowania większą jak 1 sekunda. Elementy technologii pozycjonowania ze zwiększoną częstotliwością Prezentowana technologia pozycjonowania ze zmniejszonym interwałem pomiaru skł więcej »

Tutorial on epitaxy of semiconductor materials

Damian Pucicki Beata Ściana Katarzyna Bielak

Since the first transistor was realized in 1947 by John Bardeen, Walter Brattain and William Schokley at Bell Laboratories constructions of the electronic devices have become more and more complicated. The technology of the electronic devices was continuously developed in order to satisfy the needs of new device constructions. Finally, the semiconductor technology had to meet the requirements of optoelectronic and photonic devices. The technology of the photonic devices demands employment of very pure high-grade source materials and advanced high-quality production systems with the purpose of providing nearly perfect structure of the grown materials used for device structure fabrication. Solid materials are often classified by the way the atoms are arranged within the solid. Amorphous materials are the materials, where atoms are placed at random. Materials in which atoms are placed in a highly ordered structure are called crystalline. Polycrystalline materials are materials with a high degree of shortrange order and no long-range order. Nowadays, all of this material types can be grown on different substrates by using different methods of growth. However, in case of some applications the technology of crystalline and amorphous structures can be combined as well. Nevertheless the primary interest of this article are crystalline semiconductors where atoms are placed in a highly ordered structure. Among the others, the technology of the crystalline semiconductor structures is the most demanding in many respects. To obtain the high quality semiconductor devices the growth of the structures has to be performed in specific, highly controlled conditions including ultra-high vacuum surroundings. Atomic structure of crystals For production of common electronic and optoelectronic devices typical semiconductor materials or compounds are used, mostly silicon, germanium, gallium nitride, gallium arsenide or indium phospide. There are man więcej »

Wpływ domieszkowania europem na właściwości optyczne i fizyko-chemiczne powierzchni cienkich warstw TiO2

Damian Wojcieszak

Tlenki metali pełnią bardzo ważną rolę w wielu dziedzinach elektroniki. Są one często stosowane do wytwarzania np. sensorów, elementów piezoelektrycznych, ogniw paliwowych, powłok antykorozyjnych oraz katalizatorów [1-5]. Jednym z najbardziej obiecujących materiałów tlenkowych jest dwutlenek tytanu (TiO2). Jest on nietoksyczny, stabilny, ma niski koszt wytwarzania [1, 6]. Oprócz tego, TiO2 cechuje się wysokim poziomem przezroczystości i jest często stosowany do wytwarzania warstw samoczyszczących oraz powłok antyrefleksyjnych [7-9]. Jednym ze sposobów na rozszerzenie obszaru zastosowania TiO2 jest modyfikowanie jego właściwości przez domieszkowanie różnymi pierwiastkami. Zwłaszcza lantanowce są często stosowane do uzyskania modyfikacji cienkich warstw TiO2, w celu uzyskania m.in. efektu fotoluminescencji [10-22]. Pozwala to uzyskać emisję światła o określonych długościach fali. Tego typu materiały są przedmiotem wielu badań z uwagi na ich potencjalne zastosowanie w konstrukcji nowoczesnych wyświetlaczy, czy też w telekomunikacji [10, 11, 16, 20, 23, 24]. Obecnie najbardziej pożądane są warstwy wykazujące fotoluminescencję w zakresie światła widzialnego. Jest to bezpośrednio związane z zastosowaniem warstw luminescencyjnych jako źródeł światła [18, 19, 25-27]. Intensywną emisję w zakresie promieniowania świetlnego wykazuje między innymi europ. Doniesienia literaturowe pokazują, że niewielka ilość europu (lub jego tlenków) po wprowadzeniu do matrycy tlenkowej (takiej jak np. SiO2 [28], CeO2 [29], ZrO2 [30], HfO2 [31] lub TiO2 [32]) umożliwia uzyskanie silnej emisji promieniowania o barwie czerwonej (ok. 615 nm) [15, 19, 20]. W wypadku TiO2 domieszkowanego europem efekt fotoluminescencji jonów Eu3+ jest wynikiem pośredniego transferu energii z pasma przewodnictwa TiO2 (rys. 1) [11]. W tym procesie uczestniczą poziomy defektowe matrycy, które są zlokalizowane poniżej pasma przewodnictwa matrycy TiO2, tj. w zakresie energii od 2, więcej »

Wpływ nanokrystalicznej struktury na właściwości cienkich warstw TiO2

Michał Mazur

Tlenki metali stanowią ważną grupę materiałów, które stosowane są w nowoczesnych technologiach [1-3]. Są one powszechnie używane zarówno w elektronice, jak i fotonice ze względu na ich właściwości np. szeroki zakres dostępnych rezystywności (od małej np. warstwy SnO2 do dużej np. HfO2), możliwość uzyskania dużej stałej dielektrycznej czy dobrej przezroczystości dla światła [1,4,5]. W ostatniej dekadzie dużym zainteresowaniem cieszą się materiały nanokrystaliczne, czyli takie, których strukturę tworzą krystality o wymiarach mniejszych od 100 nm [1, 6, 7]. Istnieje też wiele doniesień na temat możliwości uzyskania specyficznych właściwości, które są bardzo pożądane ze względu na zastosowania, gdy rozmiary krystalitów są mniejsze niż 30 nm [1, 4, 8-10]. Takie nowe materiały mogą występować w postaci warstw, czy też proszków [1]. Cienkie warstwy znajdują najczęściej zastosowanie, w celu poprawy określonych właściwości powierzchni materiału litego, na które są nałożone, np. zwiększenia odporności na korozję, twardości, odporności na ścieranie, zwiększenia aktywności fotokatalitycznej, czy otrzymania właściwości dekoracyjnych [1, 7, 11 -13]. Dużym zainteresowaniem cieszą się cienkie warstwy dwutlenku tytanu (TiO2), co wynika z ich unikatowych właściwości, które decydują o możliwości ich szerokiego zastosowania. TiO2 jest materiałem neutralnym dla środowiska, odpornym chemicznie, termicznie oraz mechanicznie, wykazuje bardzo dobrą przezroczystość dla światła w zakresie spektralnym od około 320 nm do około 6000 nm oraz wysoką rezystywność w temperaturze pokojowej [1, 14]. Właściwości fizykochemiczne nanokrystalicznych warstw dwutlenku tytanu zależą od jego struktury krystalograficznej [1, 15, 16]. TiO2 może krystalizować w trzech polimorficznych odmianach: romboedrycznej brukitu, tetragonalnej anatazu oraz tetragonalnej rutylu [1, 17]. Forma brukitu jest niestabilna termicznie i jej wykorzystanie w technologii jest znikome. Anataz n więcej »

Wybrane zagadnienia projektowania i realizacji filtrów LC dla pasm poniżej 1 GHz

Adam Rudziński Sebastian Kozłowski

Pasma radiowe poniżej 1 GHz mają duże znaczenie praktyczne. W tym zakresie m.in. nadawana jest naziemna telewizja cyfrowa, pracują radiotelefony, system GSM, planuje się ich wykorzystanie dla nowoczesnych systemów dla służb ratowniczych [1]. W zastosowaniach tych wykorzystuje się urządzenia zbudowane z wielu różnych podzespołów, w tym filtrów. Wprawdzie na rynku dostępnych jest bardzo wiele różnych rodzajów filtrów przeznaczonych do pracy w rozważanym zakresie częstotliwości, jednakże często okazują się one nie odpowiadać potrzebom, szczególnie w nietypowych zastosowaniach. W takiej sytuacji konieczne jest zaprojektowanie odpowiedniego filtru. Dla rozważanego zakresu częstotliwości w bardzo wielu zastosowaniach można wykorzystywać filtry typu LC, tj. wykonane z elementów dyskretnych w postaci cewek i kondensatorów. Filtry takie mają liczne zalety, przede wszystkim prostą technologię wykonania, możliwość rekonfiguracji filtru (zmiany jego charakterystyki) bez konieczności zmiany płytki drukowanej, na której montowane są elementy, zaś obwód filtru można zmieścić na bardzo małej powierzchni. Syntezie takich filtrów poświęcono wiele prac teoretycznych [2-4], znane są ogólne algorytmy dla struktury drabinkowej LC, a także opracowane dla szczególnie prostych filtrów [5]. Jednakże, stosowane modele obwodowe są zbyt uproszczone i chociaż dostarczają cennych informacji ogólnych o właściwościach fizycznych, nie można za ich pomocą wystarczająco precyzyjnie opisać zachowania struktury LC na częstotliwościach bliskich 1 GHz. Dlatego też realizacja takich filtrów dla rozważanych częstotliwości jest zadaniem o wiele bardziej skomplikowanym, niż dla częstotliwości znacznie niższych, a zaprojektowanie filtru wymaga posłużenia się odpowiednio dokładnym modelem całej struktury filtru (co w praktyce oznacza wykorzystanie symulatora). Chociaż wydaje się to być absolutnie fundamentalne, znalezienie w literaturze praktycznych informacji wskazujący więcej »

Wyznaczanie miar niezawodności systemów

ZBIGNIEW WESOŁOWSKI

Teoria niezawodności jest dziedziną działalności badawczej mającej na celu poznanie i zrozumienie istotnych czynników mających wpływ na niezawodność systemów i innych realnie istniejących struktur. Przez niezawodność systemu rozumie się jego zdolność do wykonywania zadań w określonych warunkach i w określonych przedziałach czasu. Stanem niezawodnościowym systemu nazywamy najmniejszy liczebnie zbiór liniowo niezależnych wielkości pozwalających na jednoznaczną ocenę zdolności systemu do wykonywania zadań w określonych warunkach i w określonym przedziale czasu. Stany niezawodnościowe są niemierzalne. Analiza niezawodnościowa systemów to dział teorii niezawodności poświęcony ilościowemu i jakościowemu badaniu zjawisk mających wpływ na niezawodność systemów. Podstawowym celem ilościowej analizy niezawodnościowej jest wyznaczenie miar niezawodności systemów. Wprowadźmy oznaczenia: R - zbiór liczb rzeczywistych, N - zbiór liczb naturalnych, [ ] [ ] 0,1 R = 0,1 ⊂ R, [ ) [ ) 0, R 0, R ∞ = ∞ ⊂ , R = ( ∞)⊂ R + 0, , E (λ) - rozkład wykładniczy z parametrem λ (λ > 0). W pracy przyjęto anglosaski sposób zapisu liczb rzeczywistych. Wprowadzenie Współczesne systemy techniczne znajdują coraz szersze zastosowania w wielu, niejednokrotnie kluczowych, aspektach działalności człowieka. Względem takich systemów zwiększone są wymagania niezawodnościowe, co z jednej strony wynika z potencjalnych konsekwencji ich niezdatności, zaś z drugiej - z trudności ich obsługiwania. Jednym z istotnych zagadnień jest opracowanie adekwatnych metod ilościowej analizy niezawodności systemów. W tym zakresie wykorzystuje się różne podejścia, poczynając od klasycznych metod teorii i inżynierii niezawodności [1, 3-7, 9, 11], aż po metody symulacyjne [2, 10]. Opracowanie zaawansowanych metod ilościowej analizy niezawodnościowej jest kłopotliwe i czasochłonne. Należy bowiem przeprowadzić szereg prac obejmujących międz więcej »