CC BY
13
Мартынцив М.П., Дерефинка И. С. Расчет тягово-несущих канатов трелевочных лесотранспортных установок
Получены зависимости для определения усилий и деформаций тягово-несущего каната лесотранспортных установок с учетом динамических нагрузок. Для учета сил инерции, возникающих при работе установки, предложено уравнение движения системы в частных производных. Получены зависимости для определения амплитудно-частотных характеристик подвижного каната. Построены графики для выбора мощности привода в зависимости от основных параметров установки.
Ключевые слова: подвижный тягово-несущий канат, натяжения холостой и рабочей веток, монтажное натяжение, упругие деформации, основные параметры, мощность привода.
Martynciv M.P., Derefinka I.S. Calculation of hauling-bearings ropes of gravity forestry transports options
Dependences are got for determination of efforts and deformations of hauling-bearing rope of forestry transports options taking into account the dynamic loadings. For the account of forces of inertia, arising up during work of setting equalization of motion of the system is offered in partials. Dependences are got for determination peak - frequency descriptions of mobile rope. The graphs are built for the choice of power of drive depending on the basic parameters of setting.
Keywords: rolling hauling-bearing rope, tension blank and working legs, mounting tension, elastic deformation, the basic parameters, power drive.
УДК 535.343.2 Проф. З.П. Чорнш, д-р фЬз.-мат. наук; ст. викл. 1.Б. Шрко;
доц. В.М. Салапак, канд. фЬ.-мат. наук; асист. М.В. Дячук -
НЛТУ Украти, м. Львiв
К1НЕТИКА НАРОСТАННЯ ЦЕНТР1В ЗАБАРВЛЕННЯ В ЮННИХ КРИСТАЛАХ. II. ГЕНЕРАЦ1Я Ма+- ЦЕНТР1В
Розраховано юнетику наростання концентрацн МА+-центр1в забарвлення у процес опромшення кристал1в флюоржпв юшзуючою рад1ащею за юмнатно! температури. Цю методику розрахунку можна застосувати для кристал1в, що мютять дефекти дипольного типу, а також електронейтральш та заряджеш точков1 структуры дефекти. У рамках ще! методики отримано ращацшш параметри МА -центр1в забарвлення в юнних крис-талах галогенщв двовалентних метал1в.
Ключовi слова: кристали, центри забарвлення, рад1ацш.
Вступ. Пiд дieю юшзуючо! радiацií в iонних кристалах утворюються ра-дiацiйнi дефекти, якi поглинають свiтло у видимiй областi спектра - центри забарвлення. 1з збшьшенням дози опромiнення концентрацiя цен^в забарвлення зростае i за великих доз радiацií досягае насичення. Юнетику утворення центрiв забарвлення визначае сшвввдношення мiж ймовiрнiстю утворення w1 центра забарвлення у р^ потрапляння на кристал кванта радiацií та ймовiрнiстю його висвiтлення w2. У робоп [1] описано методику розрахунку кшетики криво!' наростання цен^в забарвлення в процесi опромiнення кристала. У цiй роботi за методикою [1] розраховано кривi наростання концентрацп МА+-центрiв в кристалах зi структурою флюорита, легованих лужними металами.
1. Механiзм генерацп МА+-цен^в забарвлення
Зпдно з роботами [2-4], генеращя МАцентрш у кристалах флюоритiв пропкае за такою схемою:
а процес 1х радiацiйного руйнування (висвiтлення) - за схемою:
(1)
(2)
У ршняннях (1)1 (2) використано таи позначення: - негативно заряджений ¡он лужного металу (1л . Ыа . К+); [+] - позитивно заряджена вакансия ¡она фтору; ©) 0 - ДOмiшково-вакансiйний диполь (ДВД);
□ - /•'-истр: Р) р] - /' гистр:
эа
- М4+-центр; (+) -
Дфка:
' © © В " ^«гцежгр; © © " Г и-центр;
локалiзована
- iони осно-
ви кристала; [+].....[+] - фрагмент юнного ланцюга, довжи-
на якого обмежена ДВД; Я (е-, е+) - створена юшзуючою радiацieю електронно-дiркова пара; w1 - ймовiрнiсть утворення (^А - К^-пари центрiв забарвлення внаслiдок розпаду електронно-дiркоí пари; w2 _ ймовiрнiсть радiацiйного руйнування (знебарвлення) (^А - VKD)-пари центрiв забарвлення.
Необхiдною умовою для реалiзацií реакцií (1) е термодисоцiацiя Уш-центрiв [3]:
©©В ч^©©
в
(3)
Реакцiя (3) зумовлюе виникнення в гратцi опромшеного кристала мо-бшьних вакансiй фтора, ят надалi локалiзуються в околi ^А-центр1в з утворен-ням МА+-центр1в:
(4)
Процеси, описанi р1внянням (2), реалiзуються внаслiдок термодисоцiацií остова Мл-центра:
В©В
ве-
в
(5)
Вившьнеш анiоннi вакансií локалiзуються в околi iонiв лужного металу, внаслiдок чого утворюються домтково-вакансшш диполi:
Характерною особливктю кристалш флюорипв, опромiнених рентге-швськими променями в температурному дiапазонi 220-300 К, е та обставина, що ймовiрностi генерацií центров забарвлення w1 i радiацiйного руйнування щ2 для Мд-центрш збiгаються за величиною:
щ = w2 . (7)
За таких умов спрощуеться розрахунок граничних концентрацш МА+-центрiв у кристалi:
М = = 0,5, (8)
[й ] (0) щ + щ2
де: [МА+] - концентрацiя МА+-центр1в на стадií насичення забарвлення; [й](0) -концентрация пар диполiв в неопромшеному кристалi. Результати розрахунюв радiацiйних параметрiв кристалш флюоритiв приведенi в табл. 1.
Табл. 1. Радiацiйнi параметри кристалiв флюоритiв, опромтених при юмнатнш
№ з/п С, мол. % 1 Ма+] [ й ] (0) Е, еВ
1 0,2 8 а 0,071 0,071 0,5 211
2 0,025 16 а 0,045 0,5 0,5 333
С - концентрацш юшв лужного металу; 1 - середня вiдстань мiж домiшковими юнами; ] - число МА+-цен^в у кристалi на стадн насичення забарвлення;
[й ] (0) - число пар дишшв у кристалi до його опромшення радiацieю; Е - енер^ утво-рення пари центрiв забарвлення.
2. Розрахунок кривоТ наростання концентрацп МА+-центр1в залежно вщ дози радпацп
Розрахунки проведено за методикою роботи [1]. Результати розрахунюв наведено в табл. 2 i 3 i зображено на рис. 1-4.
Табл. 2. Шнетика наростання МА+-центрiв забарвлення в кристалах флюоритiв _(Т=293 К, С = 0,2 мол. % МиГ)_
п АЕ (еВ) А1 [мА+] А2 |МА+] [Ма+] Е, еВ
1 15 0,045 0,000 0,045 15
2 15 0,043 0,002 0,086 30
3 15 0,041 0,004 0,123 45
4 15 0,039 0,006 0,156 60
5 15 0,038 0,007 0,187 75
6 15 0,037 0,008 0,216 90
7 15 0,035 0,01 0,241 105
8 15 0,034 0,011 0,264 120
9 15 0,033 0,012 0,285 135
10 15 0,032 0,013 0,304 150
15 15 0,029 0,016 0,370 225
20 15 0,026 0,019 0,424 300
25 15 0,025 0,020 0,452 375
30 15 0,024 0,021 0,469 450
35 15 0,024 0,022 0,481 525
40 15 0,023 0,022 0,489 600
45 15 0,023 0,022 0,495 675
50 15 0,023 0,023 0,497 750
Примiтка: п - п-нна iзодоза опромiнення (15 еВ на фрагмента iонного ланцюга);
А! | Ма+] - збшьшення концентрацп М4+-цен^в за п-о! дози опромiнення;
А2 |Ма+] - зменшення концентрацп МА+-центрiв за рахунок !х висвiчування радiацieю;
| Ма+ ] - сумарна концентращя МА+-центрiв пiсля опромiнення числом п iзодоз радь ац11.
Табл. 3. Ктетика наростання МА+-центрiв забарвлення в кристалах флюоритiв _(Т=293 К, С = 0,025 мол. % МаГ)_
п АЕ (еВ) А1 [ МА +" А2 [ МА+" [ МА + ] Е, еВ
1 15 0,071 0,003 0,071 15
2 15 0,066 0,009 0,132 30
3 15 0,062 0,013 0,185 45
4 15 0,058 0,016 0,23 60
5 15 0,055 0,019 0,269 75
6 15 0,052 0,021 0,302 90
7 15 0,05 0,023 0,331 105
8 15 0,047 0,025 0,355 120
9 15 0,0455 0,027 0,376 135
10 15 0,044 0,028 0,393 150
15 15 0,039 0,032 0,45 225
20 15 0,037 0,034 0,477 300
25 15 0,036 0,035 0,49 375
30 15 0,036 0,036 0,497 450
Рис. 1. Кшетика наростання концентрацп [Мл]-центр1в забарвлення залежно вiд дози опромшення рентгемвськими прроменями (Т=293 К, С = 0,025 мол. % №Г)
Рис. 2. Шнетика спаду ефективностi утворення А1[Мл]-центр1в забарвлення (ДВД®Ма-перетворень) (крива 1) та наростання ефективностi радiацiйного руйнування А2[Мл]-центр1в (Ма ®ДВД-перетворень) (крива 2) залежно вiд дози юшзуючого опромшення (С = 0,025 мол. % МаГ)
Рис. 3. Шнетика наростання концентраци [МА]-центр1в забарвлення залежно eid дози опромшення рентгемвськими променями (Т=293 К, С = 0,2 мол. % NaF)
Рис. 4. Шнетика спаду ефективностi утворення Al[Ма+]-центрiв (ДВД®Мл+-перетворень) (крива 1) та наростання ефективностi радiацiйного руйнування A2[Ма+]-центрiв (Ма+ ®ДВД-перетворень) (крива 2) залежно вiд дози ютзуючого опромiнення (С = 0,2 мол. % NaF)
Висновки:
1. Розраховано кшетику наростання М4+-центр1в забарвлення в процес опромшення крист^в флюорипв юшзуючою радiацieю.
2. Результати розрахунюв за щею методикою зб^аються з результатами, одержаними анал™чним методом.
3. На початковш стадп опромшення кристала швидюсть наростання А1[Ма+](1) рiвна w1, а на стадп насичення забарвлення кристала досягае ве-личини
A1 [MA ] ( n ) =
w1w2
(9)
w1 + w2
У випадку М4+-цен^в w1=w2, тому:
A1 [ MA ] (n)/A1 [MA] (1) = 0,5. (10)
4. Швидкють радiацiйного руйнування центрiв забарвлення в процесi опромь нення змiнюеться вiд нуля до величини w1w2/(w1+w2), а для М4+-центр1в цi змiни лежать в дiапазонi вiд 0 до 0,5.
5. Оскшьки значення w1 i w2 залежать вiд концентраци дорадiацiйних точко-вих дефектiв, ïx електричного заряду та структури центов забарвлення, то розрахунки кшетики наростання центрiв забарвлення для кожного конкретного кристалу необxiдно проводити окремо.
Лггература
1. Юнетика радаацшного утворення центр1в забарвлення в юнних кристалах. I. Кристали з домшково-вакансшними диполями. Генеращя Ед-центр1в / З.П. Чорнш, 1.Б. Прко, В.М. Сала-пак, М.В. Дячук // Науковий вкник НЛТУ Украши : зб. наук.-техн. праць. - Льв1в : РВВ НЛТУ Украши. - 2013. - Вип. 23.11. - С. 175-180.
2. Chornij Z.P. Reorientation of MA+-centers in CaF2-Me+ crystals / Z.P. Chornij // Phys. Stat. Sol. - 2001. - Vol. 233. - Pp. 757-765.
3. Chornyi Z.P. Crystals SrCl2-K radiation sensitivity / Z.P. Chornyi, I.B. Pirko, V.M. Salapak // Functional materials. - 2011. - Vol. 18, № 2. - Pp. 206-210.
4. Чорнш З.П. Fc-центри в кристалах флюоритпв, легованих лужними металами / З.П. Чорнш, 1.Б. П1рко, В.М. Салапак, М.Р. Панасюк // Журнал ф1зичних дослщжень. - 2012. - Т. 16, № 1. - С. 1602-1-1602-8.
Чорний З.П., Пирко И.Б., Салапак В.М, Дячук Н.В. Кинетика нарастания центров окраски в ионных кристаллах. II. Генерация MA-центров
Рассчитана кинетика нарастания концентрации МА+-центров окраски в процессе облучения кристаллов флюоритов ионизирующей радиацией при комнатной температуре. Данную методику расчета можно применить для кристаллов, содержащих дефекты дипольного типа, а также электронейтральные и заряженные точечные структурные дефекты.
Ключевые слова: кристаллы, центры окраски, радиация.
Chornij Z.P., Pirko I.B., Salapak V.M., Djachuk N. V. Kinetics of growth of color centers in ionic crystals. II. Generation of MA+-centers
Calculated kinetics of increase in concentration of MA+ color centers in the crystal fluorites exposure to ionizing radiation at room temperature. Dan calculation method can be applied to crystals containing defects such as dipole and electroneutral and charged point structural defects.
Keywords: crystals, color centers, radiation.
УДК004.9 Доц. РД. 1ванщв, канд. техн. наук;
астр. Б. П. Дупак - НУ "Львiвська полтехшка "
МЕТОДИ ДОСЛ1ДЖЕННЯ ПОВЕРХН1 ЗРАЗКА ЗА ДОПОМОГОЮ АТОМНО-СИЛОВОГО М1КРОСКОПУ НА ОСНОВ1 КАНТЕЛ1ВЕРА МЕХАН1ЧНОГО ТИПУ
Викладено методи дослщження поверхш зразка за допомогою атомно-силового мшроскопу на основi кантелiвера мехашчного типу в безконтактному режиш. Показано, що шд час дослщження топологи поверхш зразка в безконтактному режиш зонд не контактуе iз самим зразком, тому не руйнуе його i не спотворюе зображення. Зокрема, це може бути важливим шд час сканування атомно-силовим мшроскопом бюлопчних зразюв.
Шлючов1 слова: атомно-силовий мшроскоп, кантелшер, зонд, скануючий зондовий мшроскоп, силова скануюча мiкроскопiя, скануюча тунельна мiкроскопiя.
Постановка проблеми. Розвиток метода м1кроскопи для дослвдження поверхш розпочався ще у XV ст., коли винайшли збшьшуване скло. Пкля ство-рення у XVII ст. оптичного м1кроскопа вдалося побачити окрем1 клггини, мгк-роби та бактерп. Однак з1 зменшенням розм1р1в зразкiв змушують дослiдникiв шукати та використовувати вiдмiннi вiд оптичних методiв дослiдження. Пер-шою причиною е прагнення досягнути кращого просторового роздiлення, яки-ми не були б оптичш мжроскопи, за 1хньою допомогою нiколи не вдасться побачити атомш структури, оскiльки довжина хвилi видимого свила (—600 нм) майже у 2000 разiв бiльша, шж розмiр атома (~0,3 нм). Другою причиною е на-магання дослщити фiзичнi характеристики, якi нечутливi до електромагштного випромiнювання.
Останньою за часом появи серед методов мiкроскопií е зондова мжрос-копiя, яка мае найкраще роздалення i дае змогу побачити окремi атоми, а п зас-тосування допомогло отримати ушкальш результати в рiзних галузях фiзики,
