CC BY
43
Известия ЮФУ. Технические науки
Тематический выпуск
44, Nekrasovskiy, Taganrog, 347928, Russia, Phone: (8634)371603.
Department of Electronic Apparatuses Design, student.
УДК 621.3.049.77
И.Е. Лысенко, А.М. Россихин
МИКРО- И НАНОМЕХАНИЧЕСКИЕ ЗЕРКАЛА ДЛЯ ЛАБОРАТОРИЙ-НА-КРИСТАЛЛЕ
Описана интегральная конструкция микромеханического зеркала с электростатической активацией. Разработана математическая модель упругого подвеса зеркального элемента.
Конструкция; микрооптикоэлектромеханические системы; зеркала; лаборатории-на-кристалле.
I.E. Lysenko, A.M. Rossikhin
MIKRO - AND NANOMEHANICHESKY MIRRORS FOR LABORATORIES-ON-CRYSTALS
The integrated design of a micromechanical mirror with elektrostati-cheskoj activation is described. The mathematical model elastic подвеса a mirror element is developed.
Design; microoptoelectromehanichesky systems; mirrors; laboratories-on-crystals.
Лаборатории-на-кристалле предназначены для проведения различных химических и физических процессов со сверхмалыми объемами и количествами веществ неорганической и органической природы, находящихся в жидком или газообразном состоянии, с высокой степенью локализации воздействия. Детектор ла-бораторий-на-кристалле является преобразователем концентрации анализируемого вещества, растворенного в подвижной фазе, в электрический сигнал. Для детектирования компонентов пробы может быть использовано любое физикохимическое свойство подвижной фазы, например поглощение света или излучение света, которое изменяется при наличии в ней молекул разделяемых соединений. Изменение направления оптического сигнала детектора путем отражения от рефлективной поверхности требует применения микромеханических зеркал. В некоторых случаях возникает необходимость применения микрозеркал с нанораз-мерными упругими элементами, такими, как углеродные нанотрубки.
В данной работе разработана конструкция, аналитическая и численная модели микромеханического зеркала с электростатической активацией, изготавливаемого в рамках технологии поверхностной обработки.
Принцип работы разработанного микромеханического зеркала заключается в следующем: при подаче отклоняющего напряжения на подвижный электрод, относительно неподвижного, на упругий подвес начинает действовать крутящий момент силы. Зеркальный элемент отклоняется от своего первоначального положения. Если толщина пальцев подвижного и неподвижного электродов превышает величину зазора между ними, то крутящий момент может быть определен без учета краевых полей. В этом случае величина емкости между подвижным и неподвижным электродами будет пропорциональна площади перекрытия электродов.
При помощи программного комплекса ANSYS были проведены модальный и электростатический анализ. В электростатическом анализе мы исследовали, как
Краткие сообщения
взаимодействуют электромагнитные поля между гребенчатыми структурами электростатического актюатора в разработанном устройстве. С использованием пакета программ MatLab были построены зависимости угловой жесткости торсионных балок и собственной частоты колебаний зеркального элемента от геометрических размеров упругого подвеса, изменение емкости между подвижными и неподвижными гребенчатыми электродами.
Полученные результаты моделирования могут быть использованы при проектировании оптических матриц на основе микромеханических зеркал с гребенчатыми электростатическими приводами для лабораторий-на-кристалле.
Работа выполнена при финансовой поддержке Министерства образования и науки Российской Федерации (ГК № П1224 от 27.08.2009 г.).
Лысенко Игорь Евгеньевич
Технологический институт федерального государственного образовательного учреждения высшего профессионального образования «Южный федеральный университет» в г. Таганроге.
E-mail: kes@fep.tsure.ru.
347928 г. Таганрог, пер. Некрасовский, 44, (8634)371603.
Кафедра конструирования электронных средств, доцент, к. т.н.
Lysenko Igor Evgenevich
Taganrog Institute of Technology - Federal State-Owned Educational Establishment of Higher Vocational Education “Southern Federal University”.
E-mail: kes@fep.tsure.ru.
44, Nekrasovskiy, Taganrog, 347928, Russia, Phone: (8634)371603.
Department of Electronic Apparatuses Design, assistant professor, Cand. Eng. Sc.
Россихин Андрей Михайлович
Технологический институт федерального государственного образовательного учреждения высшего профессионального образования «Южный федеральный университет» в г. Таганроге.
E-mail: andreyros@gmail.com.
347928 г. Таганрог, пер. Некрасовский, 44, (8634)371603.
Кафедра конструирования электронных средств, студент.
Rossihin Andrey Mihajlovich
Taganrog Institute of Technology - Federal State-Owned Educational Establishment of Higher Vocational Education “Southern Federal University”.
E-mail: andreyros@gmail.com.
44, Nekrasovskiy, Taganrog, 347928, Russia, Phone: (8634)371603.
Department of Electronic Apparatuses Design, student.
УДК 534(03)
М.А. Романюк
АУДИОЭКОЛОГИЯ В УЧЕБНЫХ АУДИТОРИЯХ
Подробно рассматриваются основные составляющие звуковой энергии, влияющие на характер акустических условий внутри учебных аудиторий. Рассматриваются варианты изменения неблагоприятных акустических характеристик.
Аудиоэкология; шум; акустика помещений; звукопоглощение.
