CC BY
11
реагентов. При этом в флотоконцентрате содержание золота составляет 74,9 у.е. и серебро 106,1 у.е.. При извлечении благородных металлов 90,2 и 84,1% соответственно. Хвосты флотации содержащие Аи-0,57 у. е. и Ag-1,4 у. е. подвергается цианированию при ж:т=2:1; концентрация цианида 0,04 % и продолжительность выщелачивания 18 ч. При этом получен хвосты, содержащие Аи-0,35 у. е. и Ag-0,72 у. е. Извлечения в раствор от операции золото -38,6% и серебро -48,6% или сквозное извлечение от руды Аи-6,48 % и Ag-8,78 %.Общее извлечение золото -96,8% и серебро-92,88% Список использованной литературы:
1. Абрамов А.А. флотационные методы обогащения недра, 1984, 383с
2. Зеленов В.И. Методика исследований золотосодержащих руд. М., «Недра»,1978 г
© Бекпулатов Ж.М.., Худайбердиев Ф.Т., 2017
УДК 681.7.068
В.Г. Беспрозванных, к.ф.-м.н., доцент В.В. Заднепровская, студентка 4 курса П.Ю. Рогожников, инженер-технолог Факультет прикладной математики и механики Пермский национальный исследовательский политехнический университет
г. Пермь, Российская Федерация
ИННОВАЦИОННАЯ ТЕХНОЛОГИЯ СНИЖЕНИЯ ОПТИЧЕСКИХ ПОТЕРЬ ПРИ ИЗГОТОВЛЕНИИ ЗАГОТОВОК ВОЛОКОННЫХ СВЕТОВОДОВ
Аннотация
Работа посвящена разработке новой технологии минимизации оптических потерь, вызванных наличием примесных ОН-групп, при изготовлении волоконно-оптических заготовок методом MCVD. При этом подавление гидроксильных групп базируется на применении в конструкции кварцевых труб защитного барьерного слоя на основе оксида фосфора Р2О5. Проведена экспериментальная проверка эффективности предлагаемой технологии.
Ключевые слова
Заготовка волоконного световода, метод MCVD, оптические потери, подавление гидроксильных групп, защитный барьерный слой.
Эффекты взаимодействия водорода с оптическими волокнами подтверждаются имеющимися экспериментальными данными об их влиянии на принципиально важные для многих применений характеристики волоконных световодов, такие как спектр затухания оптического сигнала, радиационно-наведенные потери и фоточувствительность [1, с. 61].
С одной стороны, это позволяет получить положительный результат: растворенный в сердцевине световода водород подавляет радиационные микродефекты, возникающие в кварцевой структурной матрице под воздействием ионизирующего излучения; насыщение молекулярным водородом используется в технологии изготовления волоконных брэгговских решеток для повышения фоточувствительности волокна [2, с. 1094].
С другой стороны, молекулы водорода в кварцевом стекле вызывают дополнительное резонансное поглощение света, которое имеет сложный спектр. При повышенных температурах, характерных для процесса изготовления заготовок специальных световодов методом МСУВ (модифицированное химическое парофазное осаждение), водород взаимодействует с атомами кислорода сетки стекла и встраивается в нее в виде ОН-групп, при этом обертон поглощения на длине волны X = 1,38 мкм приходится на важный для телекоммуникаций спектральный диапазон (резонанс 5 на рис. 1). Возрастание концентрации гидроксильных групп ухудшает характеристики волоконно-оптической линии связи.
Рисунок 1 - Разложение оптических потерь в волоконном световоде на компоненты (1 - интегральные потери; 2 - рэлеевское рассеяние, 3 - влияние края зонного поглощения; 4 - влияние края фононного
поглощения; 5 - поглощение ОН-групп).
В настоящее время особую сложность представляет устранение потерь в спектральной области прозрачности кварцевого стекла 1,3...1,6 мкм, связанных с наличием примесных ОН-групп. Основными источниками этих примесей являются технологические факторы, связанные с химическим составом опорных кварцевых труб и наличием кислорода, используемого в качестве газа-носителя [3, с. 31]. Для получения волокна с низкими потерями используются следующие методы подавления ОН-групп:
• предварительный отжиг кварцевых труб при температуре 900.. ,1000°С;
• дожигание водородсодержащих примесей в кислороде на катализаторе при температуре более 400°С с последующим поглощением образовавшейся влаги молекулярным ситом;
• замена кислородно-водородных горелок на электрические печи.
Перечисленные методы являются весьма затратными, но недостаточно эффективными [4, с. 70], что указывает на необходимость дополнительных, в первую очередь, экспериментальных исследований по данной проблеме.
Цель данной работы заключалась в исследовании эффективности подавления примесных ОН-групп в сердцевине заготовки световода, изготавливаемой МСУВ-методом, за счет нанесения защитного барьерного слоя на внутреннюю поверхность кварцевой трубы, что значительно снижает проникание водорода в осаждаемые слои стекла.
В ходе работы для заготовки волокна были использованы опорные трубы, изготовленные из прозрачного плавленого кварцевого стекла. Заготовка имеет вид стержня, диаметр которого составлял 14 мм, а длина - 800 мм. Из одной такой заготовки можно получить 50...200 км волокна диаметром 165 мкм. Опорные трубы данной марки имеют ряд примесей таких элементов, как А1, Са, Т^ 2г, К и других, а также ионов ОН-. Химический состав примесей представлен в таблице.
Таблица
№ п/п Примесь Среднее содержание, частиц/млн Максимальное содержание, частиц/млн № п/п Примесь Среднее содержание, частиц/млн Максимальное содержание, частиц/млн
1 Al 15 20 7 Li 0,5 1,5
2 Ca 0,8 1,5 8 Fe 0,3 1
3 Ti 1,5 2 9 Mn 0,05 0,1
4 Zr 1,5 2,7 10 Cr < 0,05 0,05
5 Na 1 1,5 11 Cu < 0,03 0,05
6 K 0,7 1,5 12 ОН- 30 45
Из данных, приведенных в таблице, видно, что наибольшее содержание в опорных трубах имеют примеси гидроксильных ионов ОН-.
С помощью метода МСУВ можно реализовать различные варианты параметров заготовки, например, готового диаметра, числовой апертуры и профиля показателя преломления. Параметры при этом изменяются в зависимости от количества пара кремниевого диоксида SiO2 и примесей легирования, а весь процесс управляется и контролируется компьютерами.
_МЕЖДУНАРОДНЫЙ НАУЧНЫЙ ЖУРНАЛ «ИННОВАЦИОННАЯ НАУКА» №04-3/2017 ISSN 2410-6070_
Профиль показателя преломления заготовок для оптического волокна измерялся комплексным измерителем преформ. На данном оборудовании определялось изменение показателя преломления Дп в зависимости от послойного осаждения. Профиль показателя преломления волокон оказался ступенчатым. Величина Дп сердцевины волокна в обоих проведенных экспериментах составила 1,1-10-2, а для защитной оболочки на основе оксида фосфора Р2О5 составила 5,1-10-5 и 1,6-10-5 соответственно.
Зависимость изменения показателя преломления легированного кварцевого стекла от концентрации легирующего элемента (оксида) С имеет следующий вид:
An = К • 10-3 • Ct,
где коэффициент пропорциональности для оксида германия GeO2 равен К = 1,25 ... 1,36, а для оксида фосфора Р2О5 К = 0,88 ... 1,03 [5, с. 29]. На основании этих данных, содержание оксида германия GeO2 в обоих экспериментах составило 8,81.. .8,85 моль%, в то время как содержание оксида фосфора P2O5 в первом эксперименте (Q-1) равнялось 0,058 моль%, а во втором (Q-2) - 0,018 моль%.
Уменьшение содержания оксида фосфора P2O5 во втором эксперименте более чем в 3 раза не связано с уменьшением содержания галогенида легирующего компонента POCI3, а вызвано изменением температурного режима. Из результатов видно (рис. 2), что увеличение продолжительности времени послойного осаждения приводит к уменьшению содержания оксида фосфора P2O5. В среднем продолжительность времени послойного осаждения во втором эксперименте Q - 2 увеличилось на 80 с, в то время как весь процесс осаждения защитной оболочки увеличился на 22 мин 6 с.
Рисунок 2 - График зависимости температуры от продолжительности технологического процесса.
После процесса МСУО из обеих исследованных заготовок была осуществлена вытяжка волокна. Толщина защитной барьерной оболочки в световоде для первого эксперимента составила 13,72 мкм, а для второго - 13,89 мкм. С помощью системы анализа передаточных характеристик оптического волокна были измерены оптические потери (рис. 3).
Рисунок 3 - Спектр оптических потерь в первом и втором экспериментах.
Видно, что в спектрах оптических потерь наблюдаются пики поглощения на длине волны 1382.. .1383 нм. В первом эксперименте «гидроксильный пик» составил 26,624 дБ/км, в то время как во втором эксперименте мы видим его увеличение примерно в 2 раза (52,256 дБ/км). Потери во втором окне прозрачности составили 6,936 дБ/км и 16,259 дБ/км соответственно, а в третьем окне прозрачности - 1,945 дБ/км и 1,897 дБ/км.
Проведенное исследование показало, что метод нанесения защитной фосфорсодержащей оболочки для уменьшения влияния примесей гидроксильной группы является достаточно эффективным методом снижения оптических потерь при изготовлении заготовок волоконных световодов. Так, увеличение содержания оксида фосфора P2O5 в 3 раза может уменьшить потери, характерные для «гидроксильного пика» на длине волны 1385 нм, практически вдвое.
Дальнейшее увеличение содержание оксида фосфора в защитном слое можно осуществить за счет роста его толщины. При этом, однако, следует учитывать проблему массоуноса P2O5 при увеличении продолжительности процесса нанесения защитного слоя на опорную кварцевую трубу. Список использованной литературы:
1. Ланин А.В., Голант К.М., Николин И.В. Взаимодействие молекулярного водорода с легированным кварцевым стеклом сердцевины оптических волокон при повышенных температурах // Журнал технической физики, 2004, т. 74, вып. 12. - С. 61-66.
2. Васильев С.А., Медведков О.И., Королев И.Г. и др. Волоконные решетки показателя преломления и их применения // Квантовая электроника, 2005, т. 35, № 12. - С. 1085-1103.
3. Ленардич Б., Исаев В.А. О параметрах современных световодов, изготовленных по технологии MCVD // Фотон-экспресс, 2005, № 8. - С 30-31.
4. Беспрозванных В.Г., Воробьев Я.С. Технологические аспекты автоматизированного контроля параметров изготовления заготовок кварцевых оптических волокон // Научные труды SWorld, 2013, т. 10, вып. 1. - С. 69-73.
5. Иванов Г.А. Волоконные световоды на основе высокочистого кварцевого стекла с высокой концентрацией легирующих элементов, полученные методом MCVD. Диссертация ... доктора химических наук. - М., 1998.
© Беспрозванных В.Г., Заднепровская В.В., Рогожников П.Ю., 2017
УДК 004.93'1
Е.А. Бобылева
Аспирант
КФ ФГБОУ ВПО МГТУ имени Н.Э. Баумана (НИУ) Научный руководитель: А.В. Родионов
К.т.н., доцент
КФ ФГБОУ ВПО МГТУ имени Н.Э. Баумана (НИУ) г. Калуга, Российская Федерация
ИССЛЕДОВАНИЕ ПОДХОДОВ К ВЫДЕЛЕНИЮ ПРИЗНАКОВ СИМВОЛОВ В ЗАДАЧЕ РАСПОЗНАВАНИЯ ИЕРОГЛИФИЧЕСКИХ СИМВОЛОВ
Аннотация
В статье рассматриваются методы выделения характерных признаков японских иероглифических символов, представлено описание методов, проведен анализ их достоинств и недостатков.
Ключевые слова
Распознавание символов, выделение признаков, иероглифическое письмо. В настоящее время в задаче распознавания символов довольно широко исследуются различные методы
