Патенты автора Николаев Андрей Леонидович (RU)
Изобретение относится к области определения механических свойств материалов посредством инструментального индентирования. Сущность: образец устанавливается жестко на держатель устройства 3D визуализации деформационного состояния поверхности материала в области упругих деформаций. Индентор устанавливается в держатель, далее с помощью микровинта внедряют индентор в материал на определенную глубину и фиксируют его. Поверхность тестируемого материала подготавливается таким образом, чтобы размер неровностей и шероховатостей области соприкосновения материала с индентором был много меньше 1 микрометра, а контроль шероховатости после шлифовки проводится посредством атомно-силовой микроскопии. Устройство 3D визуалиации деформационного состояния поверхности материала в области упругих деформаций с внедренным в материал индентором помещается в рентгеновский микротомограф, после этого происходит съемка определенного количества изображений объекта под разными углами при вращении объекта вокруг центральной оси симметрии индентора (проекций) перпендикулярно оси между центром источника и центром детектора микротомографа. Количество проекций подбирается в зависимости от размеров исследуемой области интереса, полученные под разными углами вращения проекции реконструируются в полноценную 3D модель, которая захватывает как область контакта индентора с тестируемым материалом, так и части свободных от контакта поверхностей материала и индентора. Материал индентора подбирается таким образом, чтобы его модуль Юнга и твердость были значительно выше, чем у тестируемого материала. Для измерения области контакта по полученной 3D модели с помощью программного обеспечения VGSTUDIO MAX 3.4 3D модель разбивают на набор необходимых для анализа виртуальных сечений, затем отыскивается центральная ось индентора, и фиксируется проекция, проходящая через эту ось перпендикулярно поверхности образца, затем эта проекция визуализируется в 2D для дальнейших измерений, после этого наконечник индентора выделяется как отдельный объект, и строится его виртуальная поверхность. Определяется максимальная глубина внедрения индентора h как перпендикулярный отрезок от поверхности образца до точки максимального внедрения, и ширина области контакта a по расстоянию между точками касания индентора поверхности. Последовательность действий по определению a и h повторяется не менее 10 раз для набора статистики, каждый раз поворачивая проекцию на угол до 20° через ось вращения индентора по горизонтали, далее измеренные для каждого поворота значения глубины внедрения индентора и ширины области контакта усредняются. Технический результат: 3D визуализация области контакта индентора с поверхностью материала, измерение ширины области контакта и глубины внедрения индентора с высокой точностью (менее одного микрометра). 2 ил., 1 табл.
Изобретение относится к трехмерным вращательным рентгеновским средствам получения изображения для использования в компьютерной томографии и идентификации плотности отдельных участков рентгеновского изображения. Устройство позиционирования калибровочного фантома при исследованиях микроструктуры биологических объектов, содержащее герметичный контейнер с жидкостью, в котором укреплен объект исследования и составной цилиндрический калибровочный фантом, отличающееся тем, что на крышке контейнера находятся два намагниченных по толщине взаимно притягивающихся магнита, один из которых, управляющий, расположен на внешней стороне упомянутой крышки и выполнен с возможностью перемещения по поверхности крышки, а другой, управляемый – на её внутренней стороне, при этом с внутренним магнитом жестко связана немагнитная трубка, ориентированная перпендикулярно плоскости крышки, внутрь трубки вставлен немагнитный шток, положение которого фиксируется за счет трения, на свободном конце штока укреплен калибровочный фантом, установленный соосно с осью вращения контейнера в непосредственной близости к исследуемой области объекта. Изобретение обеспечивает возможность изменения позиции составного цилиндрического калибровочного фантома относительно интересуемой области объекта исследования без нарушения герметичности контейнера. 5 ил.
Изобретение относится к устройствам определения упругих свойств материалов путем вдавливания микроиндентора в поверхность образца на заданную глубину в области упругих деформаций. Устройство 3D визуализации содержит точечный источник рентгеновского излучения, вращающийся гониометрический столик с блоком крепления образца и механический блок силового нагружения исследуемого материала, приемники рентгеновского излучения, а также компьютерный блок обработки и управления. В устройство дополнительно введен специальный узел, содержащий расположенные соосно отрезок цилиндрической трубки из материала, прозрачного для рентгеновских лучей, микроиндентор и устройство линейного перемещения микроиндентора. Механический блок силового нагружения, выполненный в виде микрометрического винта с делениями, совместно с устройством линейного перемещения жестко укреплены на верхнем торце введенной цилиндрической трубки вне её, а нижний конец трубки соединен винтовым соединением с посадочным местом для крепления введенного специального узла на гониометрическом столике. На верхней плоскости посадочного места внутри цилиндрической трубки находится блок крепления исследуемого образца. Расстояние между источником и приемниками рентгеновского излучения выбирается равным 30 ± 5 мм, а гониометрический столик со специальным узлом располагается посередине между источником и приемниками рентгеновского излучения. Технический результат: повышение технологических возможностей рентгеновского микротомографа, состоящее в визуализации деформационного состояния материала без прекращения силового воздействия и повышении разрешающей способности. 4 ил.
Изобретение относится к пьезоэлектрическим датчикам, предназначенным для дистанционного контроля различных физических и химических величин. Технический результат - исключение разрушения встречно-штыревых преобразователей (ВШП) и отражателей, повышение чувствительности и уменьшение затухания ПАВ. Для этого газочувствительный элемент выполнен из двух частей, одна из которых расположена внутри герметичного корпуса на пьезоэлектрическом звукопроводе между соседними отражателями ПАВ и содержит два вложенных друг в друга секционированных ВШП, причем секции первого ВШП имеют верхнюю общую шину, а секции второго ВШП имеют нижнюю общую шину, шины секций первого ВШП, расположенные между секциями второго ВШП соединены меандровым электродом, общим для обоих ВШП, при этом шинами первого ВШП является нижняя шина и меандровый электрод, а шинами второго ВШП - верхняя шина и меандровый электрод, а вторая часть газочувствительного элемента расположена вне герметичного корпуса и выполнена в виде двух газочувствительных пленок, имеющих одинаковый импеданс и выполненных в виде решеток параллельно соединенных наностержней окиси цинка, каждая газочувствительная пленка расположена на сапфировой подложке и имеет верхний и нижний электроды, которые подключены к шинам каждого из секционированных ВШП соответственно. 4 з.п. ф-лы, 2 ил.
ДАТЧИК НА ПОВЕРХНОСТНЫХ АКУСТИЧЕСКИХ ВОЛНАХ ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ КОНЦЕНТРАЦИИ МОНООКИСИ УГЛЕРОДА // 2550697
Изобретение относится пьезоэлектрическим датчикам, предназначенным для дистанционного контроля различных физических и химических величин. Технический результат, который дает осуществление изобретения, заключается в обеспечении максимальной чувствительность датчика к концентрации моноокиси углерода за счет использования в качестве импеданса, зависящего от концентрации моноокиси углерода, наностержней оксида цинка, сопротивление которых близко к сопротивлению излучения отражательного ВШП. Сущность изобретения: датчик содержит герметичный корпус, внутри которого расположен пьезоэлектрический звукопровод, на рабочей поверхности которого расположены приемопередающий встречно-штыревой преобразователь (ВШП), нагруженный на антенну, которая расположена вне герметичного корпуса, опорный отражательный ВШП и отражательный ВШП, нагруженный на расположенный вне герметичного корпуса импеданс, величина которого чувствительна к измеряемой величине, и акустопоглотитель, нанесенный на торцы звукопровода. Импеданс выполнен в виде решетки параллельно-соединенных наностержней окиси цинка. 2 ил.
Изобретение относится к медицине и может быть использовано для лечения доброкачественного новообразования - кавернозной гемангиомы верхних дыхательных путей
