Journal articles on the topic 'Коефіцієнт відбиття'

Розроблений на основі синергетичного підходу новий газовий розподільник дозволяє створити рівномірний профіль швидкості в промисловому апараті в широкому діапазоні його роботи. Основним елементом газового розподільника служить газовий клапан – трубка з розміщеними в ній короткими дифузорами. Принцип роботи газового клапана заснований на його здатності частково відбивати набігаючий потік газу. Розроблені експериментальна установка і методика дослідження аеродинаміки газового клапана, що дало можливість провести ґрунтовне вивчення часткового відбиття повітря газовим клапаном. Для оцінки ефективності роботи газового клапана введено поняття коефіцієнта відбиття потоку газовим клапаном, який характеризує здатність газового клапана частково відбивати потік газу і тим самим за рахунок перерозподілу газу між газовими клапанами розподільника формувати рівномірний профіль швидкості. Чим більший коефіцієнт відбиття потоку газовим клапаном, тим більша здатність розподільника до формування рівномірного профілю швидкості і, навпаки, чим менший коефіцієнт відбиття потоку газовим клапаном, тим менша здатність розподільника до формування рівномірного профілю швидкості. Встановлено, що найбільший коефіцієнт відбиття потоку газовим клапаном спостерігається в досить вузькому діапазоні відносних відстаней короткого дифузора від зрізу трубки, що дорівнює 0,75-2,2 її діаметрам. Виявлено, що збільшення ступеня розширення короткого дифузора в газовому клапані призводить до стрибкоподібного зростання коефіцієнта відбиття потоку газовим клапаном, а вплив відносної довжини і кута розширення несуттєво. При цьому у всіх випадках з ростом числа Рейнольдса спостерігається зменшення за ступеневою залежністю коефіцієнта відбиття потоку газовим клапаном. Рекомендується при конструюванні газового клапана розміщувати в ньому кількість коротких дифузорів не більше трьох, але не менше двох, при цьому направляючі отворів коротких дифузорів повинні утворювати конфузор, що відповідає винаходу. Отримані узагальнені експериментальні дані по аеродинаміці газового клапана забезпечать надійне проектування конструкцій розподільників газу для промислових апаратів.

При взаємодії між системою моніторингу й диспетчеризації сонячної електростанції та центральною енергетичною системою використовуються різні телекомунікаційні канали. Це може бути супутниковий канал, канал системи рухомого зв’язку, радіоканал. Система керування сонячною електростанцією містить приймально-передавальний та випромінювальний модулі. Конструкція випромінювального модуля залежить від типу телекомунікаційного каналу. Здебільшого наземні телекомунікаційні канали мають перевагу над супутниковими каналами з погляду економічності. На доповнення до стандартних конструкцій випромінювальних пристроїв системи моніторингу запропоновано використання низькопрофільної антени, а саме планарної F-подібної антени. Антена такого типу також може бути використана в системі керування для організації взаємодії між розподіленою сонячною електростанцією і магнітолевітаційною магістраллю. Проведено розрахунок планарної F-подібної антени для системи моніторингу й диспетчеризації сонячної електростанції. Створено математичну модель планарної F-подібної антени. Проведено оптимізацію геометричних розмірів такої антени за критерієм мінімуму коефіцієнта відбиття на вході антени. Встановлено, що коефіцієнт відбиття на вході такої антени не перевищує 0,15. Розраховано оптимальне положення випромінювальної поверхні відносно екрану. Проведено вибір оптимального положення заземлювальної пластини в такій випромінювальній конструкції. Для робочої частоти 2,4 ГГц розраховані загальні характеристики випромінювання даної антени: діаграма спрямованості, робоча смуга частот. Для організації двох телекомунікаційних каналів за допомогою однієї антени запропоновано використання планарної F-подібної антени з L-подібним вирізом. Розраховані характеристики випромінювання планарної F-подібної антени з L-подібним вирізом. Така модифікація антени забезпечує дві смуги робочих частот, а саме 0,9 та 1,8 ГГц. Проведена оптимізація геометричних розмірів F-подібної антени з L-подібним вирізом. Бібл. 6, рис. 7.

На сьогоднішній день основна частина досліджень та прикладних розробок щодо розроблення матеріалів для екранування електромагнітних полів різних частотних діапазонів є експериментальними, особливо це стосується сучасних композиційних матеріалів. Встановлено, що актуальною є задача вироблення раціональної методології розрахункового прогнозування ефективності матеріалів для екранування електромагнітних полів. Мета роботи − надання зручного у використанні розрахункового апарату для прогнозування захисних властивостей матеріалів для екранування електромагнітних полів, що дозволить мінімізувати обсяги експериментальних робіт під час проектування захисних конструкцій. Наведено, виходячи з фундаментальних співвідношень електродинаміки суцільних середовищ, зручні у використанні залежності коефіцієнтів екранування металевих та композиційних матеріалів від їх геометричних, магнітних та електрофізичних властивостей. Обґрунтовано співвідношення щодо визначення внеску відбиття електромагнітних хвиль у загальний коефіцієнт екранування. Це дозволяє розрахувати товщину електромагнітного екрана на принципах розумної достатності. Показано, що для ефективного використання розрахункових методів оцінювання захисних властивостей композиційних матеріалів для екранування магнітних та електромагнітних полів потрібна наявність надійних експериментальних даних щодо магнітних та електрофізичних властивостей найбільш поширених за складом композиційних матеріалів

У статті наведена методика розробки та оптимізації системи живлення рупорної антени із коловою поляризацією. Рупорна антена має металеву конструкцію та складається із хвилеводу, що має змінний переріз та відкритий випромінюючий кінець. Електромагнітні хвилі у такій антені збуджують за допомогою хвилеводу, що вмикають до вузької стінки рупорної антени. Запропонована система живлення рупорної антени складається із прямокутного хвилеводу зі щілиною. Щоб на виході отримати в рупорній антені збудження сигналів із коловою поляризацією, щілину було вирізано у прямокутному хвилеводі під кутом 45º. В результаті схема дає можливість формувати сигнали з правою круговою поляризацією та лівою круговою поляризацією. Представлена конструкція системи живлення рупорної антени усуває необхідність розробки окремо хвилевідного пристрою формування колової поляризації. Спроектована система живлення рупорної антени із коловою поляризацією може використовуватися на робочій частоті 8 ГГц. На ній коефіцієнт відбиття є нижчим за −19 дБ. Запропонована рупорна антенна забезпечує максимальне значення коефіцієнта підсилення 21дБ для правої колової поляризації та максимальне значення коефіцієнта підсилення 10 дБ для лівої колової поляризації. Кросполяризаційна розв’язка перевищує 10 дБ. Таким чином, розроблена система живлення рупорної антени забезпечує вузькосмуговий режим роботи на коловій поляризації із задовільними електромагнітними поляризаційними характеристиками та узгодженням на частоті 8 ГГц. Розроблена система живлення рупорної антени з коловою поляризацією може використовуватися у радіотехнічних системах, які здійснюють поляризаційне оброблення сигналів.

У статті представлено результати оптимізації (конструктивного синтезу) хвилевідних пластинчастих поляризаторів (septum polarizer) з різними товщинами сходинок поздовжньої пластини-перегородки з використанням методу скінченних елементів. Отримано оптимальні розміри поляризаторів X-діапазону з 2-, 3-, та 4-сходинковими пластинами-перегородками для різних відносних смуг частот. Показано, що використання 3-сходинкової пластини-перегородки зі змінною товщиною сходинок, замість пластини-перегородки постійної товщини, покращує коефіцієнт відбиття та кросполяризаційну розв’язку хвилевідного пластинчастого поляризатора на 2–5, та 3–6 дБ відповідно, залежно від відносної смуги частот. Також наведено результати вимірювання характеристик сконструйованого і виготовленого дослідного зразка поляризатора з оптимальною 3-сходинковою пластиною-перегородкою зі змінною товщиною сходинок для робочого діапазону частот 7,70–8,50 ГГц. Показано, що у всьому зазначеному діапазоні частот експериментальні значення КСВН та кросполяризаційної розв’язки дослідного зразка поляризатора разом з переходами та згинами складають менше 1,4 та вище 30 дБ відповідно. Розроблений компактний поляризатор призначений для застосування у складі квазі-моноімпульсного опромінювально-перетворювального модуля дзеркальної антени земної станції супроводу супутників дистанційного зондування Землі, що працюють на ортогональних колових поляризаціях.

Захисні властивості сплавів у різних частотних діапазонах екрануючих матеріалів мають складний характер. Предмет дослідження даної роботи – визначення амплітудно-частотних залежностей коефіцієнта екранування електромагнітних полів сучасними металевими сплавами. Досліджено: традиційні матеріали; електротехнічні сталі різного класу та алюмінієвого сплаву, які мають різну ширину захисного екрану; металовмісні шнури різного (двошарового та тришарового) сплетіння. Досліджено залежності захисних екранувальних властивостей магнітного поля за рахунок відбиття для електротехнічної сталі класу 121 та сплаву з дюралюмінію та електротехнічної сталі. Мета роботи – визначення коефіцієнтів екранування у низькочастотній та середньо-частотній областях електромагнітного спектра на основі вимірювання коефіцієнтів екранування найбільш поширених металевих захисних матеріалів та надати обґрунтовані рекомендації щодо їх найбільш ефективного використання у робітничих умовах для захисту від електромагнітних полів та випромінювань працюючих та сумісності електричного та електронного технічного обладнання. Розроблено амплітудно-частотні залежності коефіцієнта екранування електромагнітних полів сучасними стандартними металевими сплавами для захисту людей і для забезпечення електромагнітної сумісності електричного та електронного технологічного обладнання. Запропоновано захисні заходи захисту від впливу від електромагнітних полів та випромінювань, що засновані на принципах розумної достатності, з урахуванням мінімальних витрат. Доведено експериментально та економічно обґрунтовано, що найбільш ефективним засобом захисту від електромагнітної безпеки на підприємствах в умовах складної дії різноманітних електромагнітних полів, є електротехнічні сталі. В результаті отриманих співвідношень захисних властивостей (за рахунок електромагнітної енергії та відбиття електромагнітних хвиль) раціоналізовано захисні модифікаційні конструкції з мінімальним коефіцієнтом відбиття електромагнітних хвиль у небажаному напрямку в різному частотному діапазоні. Такі висновки надали змогу запропонувати методологію розрахунку щодо необхідної оптимальної товщини захисного магнітного екрана найбільш сприятливої ефективності у даних умовах. Це дозволяє мінімізувати обсяг довідникових та експериментальних даних та однозначно визначити товщину екрана необхідної ефективності, а також зменшує загальну вартість захисної конструкції.

У роботі розглянуто основні принципи проектування та вироблення матеріалів для екранування електромагнітних полів широко частотного діапазону. Призначення таких матеріалів - облицювання поверхонь великих площ. Сформульовано головні вимоги до таких матеріалів. Головними з них є: лицьова поверхня повинна мати електрофізичні властивості (діелектричну та магнітну проникності), мінімально можливі для забезпечення низьких коефіцієнтів відбиття електромагнітних хвиль. При цьому обов'язковим є одночасне забезпечення міцнісних характеристик, вогнестійкості, нетоксичності тощо. Вміст радіопоглинальної субстанції у прошарку шарової структури й закономірності зростання ефективної діелектричної (магнітної) проникності у бік підкладинки повинні забезпечувати широкосмуговість та ефективність матеріалу. Дисперсійна залежність повинна забезпечити рівномірне у заданому діапазоні частот поглинання електромагнітної енергії та її проходження від вхідної поверхні до підкладинки. Надано розрахунок необхідної товщини градієнтного матеріалу за заданого коефіцієнта відбиття, виходячи з максимальної та мінімальної довжин хвиль екранованого поля, магнітних проникності та товщин окремих шарів. Показано можливість виготовлення монолітного металополімерного екрана з поверхневим шаром з малою діелектричною проникністю за рахунок термооброблення поверхні матеріалу під час виготовлення. Показано можливість та надано технологічні рішення щодо створення монолітного металополімерного екрана з керованим градієнтом феромагнітної дрібнодисперсної субстанції у напрямку від лицьової поверхні до нижньої. Такий матеріал можливо застосовувати для керування співвідношень коефіцієнтів екранування високочастотних електромагнітних полів, електричних та магнітних полів наднизьких частот і супутнього екранування природного магнітного поля

У статті наведені результати експериментальних вимірювань і досліджень коефіцієнтів відбиття об'єкта циліндричної форми з нанесеним на його основу радіопоглинаючим матеріалом при використанні багаточастотного сигналу. Розглядається зміна коефіцієнтів відбиття в залежності від частоти випромінюваного сигналу в РЛС з суміщеним прийомом.

Встановлено, що при проектуванні композиційних металополімерних електромагнітних екранів необхідно врахувати морфологію частинок екрануючої субстанції – принаймні співвідношення довжини та товщини окремих частинок. Визначено, що різке зростання захисних властивостей відбувається за концентрацій екрануючих елементів, коли вони контактують між собою (критична концентрація). Найбільша критична концентрація (до 47 %) відповідає співвідношенню довжини та діаметру частинок 1:2. Зі зростанням співвідношення критична концентрація монотонно зменшується. За співвідношення 1:32 вона складає 15 %. Показано, що некоректні результати розрахунку діелектричної проникності композиційних матеріалів для визначення коефіцієнтів екранування, зокрема коефіцієнта відбиття електромагнітних хвиль обумовлені невірним розрахунком коефіцієнтів деполяризації, які є визначними щодо обчислення критичних об’ємних концентрацій провідної субстанції у матриці композиційного матеріалу. В свою чергу значення критичної концентрації входить до формули Оделевського для розрахунку діелектричної проникності гетерогенних композиційних матеріалів. Наведені розрахунки впливу співвідношення довжини та діаметра екрануючих елементів придатні для застосування (прогнозування функціоналу) тільки для композитів з вмістом однакових спеціально виготовлених екрануючих елементів. Розрахунки для умовно круглих (точкових) екрануючих частинок не збігаються з надійними експериментальними даними. Для такого наповнювача критична концентрація (за вагою) − 12−15 %. Прогнозування захисних властивостей композитів з використанням дрібнодисперсної субстанції (принаймні до розмірів частинок 150−200 мкм) доцільно здійснювати на основі визначення електрофізичних властивостей суміші. Наведено спосіб застосування для таких розрахунків формули Дебая для діелектричної проникності матеріалу

Антена у вигляді відкритого відрізка коаксіального хвилеводу в режимі хвилі типу широко використовується як самостійний випромінювач. Особливістю такої антени є її погане узгодження з вільним простором. Для покращення узгодження антени у вигляді відрізка коаксіального хвилеводу застосовано діелектричний чвертьхвильовий трансформатор. Отримано формули (1)–(5) для розрахунку параметрів діелектричного чвертьхвильового трансформатора та представлено експериментальні дані, які підтверджують розрахунки. А саме: активної (1) та реактивної (2) зовнішніх провідностей відкритого кінця коаксіальної лінії; коефіцієнта відбиття хвилі в коаксіальній лінії (4) і коефіцієнта корисної дії (5). У таблиці 1 наведено значення результатів розрахунків геометричних розмірів та місця включення виготовлених зразків діелектричних чвертьхвильових трансформаторів, що підтверджені експериментально. Наведено розраховані та експериментально зняті графіки зміни коефіцієнта стоячої хвилі за напругою (КСХН) у смузі частот для різних типів діелектричних чвертьхвильових трансформаторів та діаграм спрямованості антени різних розмірів.

На основі аналізу даних про екранування електромагнітних полів наднизьких та ультрависоких частот будівельними та облицювальними матеріалами зроблено висновки, що найбільш доцільним з технічних та економічних міркувань є облицювання захисними матеріалами внутрішніх поверхонь будівель. Наведено коефіцієнти екранування розробленими металополімерними матеріалами електромагнітних полів різних частот. Для електромагнітних полів частотами 2,4-2,6 ГГц коефіцієнти екранування складають 2,44 (за товщини екрана 5 мм) та 3-52 (за товщини екрана 10 мм). Коефіцієнти відбиття складають 0,06-0,32. Зміна концентрації феромагнітної субстанції становить 5-20 % (за вагою). За таких умов зниження напруженості магнітного поля промислової частоти складають 1,2-15,0 (за товщини екрана 5 мм) та 2,3-38,0 (за товщини екрана 10 мм). Наведено порядок оцінювання ефективності екранування високочастотного екранованого поля тришаровою структурою, виходячи зі значення діелектричної проникності несучого матеріалу та мінімальної довжини електромагнітної хвилі діапазону екранованого поля. Для одночасного екранування магнітного поля промислової частоти провідний шар повинен бути феромагнітним. Для цього можна застосувати металополімер з великою концентрацією залізорудного концентрату

Експериментально та теоретично досліджено товщинні залежності квантового виходу фотоструму та фотоенергетичних параметрів кремнієвих сонячних елементів з тиловою металізацією (СЕТМ). Мінімізацію швидкості поверхневої рекомбінації (ШПР) на освітленій поверхні в них досягнуто за рахунок створення шарів мікропористого кремнію. Запропоновано метод знаходження ШПР та довжини дифузії неосновних носіїв заряду з товщинних залежностей квантового виходу фотоструму в умовах сильного поглинання світла. Виконані дослідження дозволили встановити, що потоншення зразків СЕТМ за умовимінімізації ШПР дозволяє реалізувати достатньо великі значення ефективності фотоперетворення. Показано також, що узгодження експериментальних спектральних залежностей квантового виходу фотоструму в досліджених СЕТМ з теоретичними може бути досягнуте лише за умови врахування коефіцієнта відбиття світла від тилової поверхні.

Методом добутку областей, узагальненому на матричні оператори розсіювання, отримано строгий розв’язок задачі дифракції мод на індуктивному і ємнісному штирях в прямокутному хвилеводі. Квадратна область взаємодії мод, яка містить провідний циліндр, розглядається як загальна частина декількох допоміжних областей, що допускають відокремлення змінних в хвильовому рівнянні. У цій області зв'язку комплексна амплітуда поля представлена у вигляді суперпозиції циліндричних хвиль, породжених штирем, і хвильових мод, які поширюються від плоских граничних поверхонь. Застосування техніки матричних операторів призводить до математичної моделі у вигляді операторного перетворення (типу "правила складання тангенсів") для узагальненої матриці розсіювання. Аналітично доведена коректність отриманої матричної моделі і безумовна збіжність проекційних наближень до точного рішення. Приведені результати чисельного дослідження коефіцієнта відбиття основної моди хвилеводу для ємнісного штиря в широкому діапазоні зміни частоти і геометрії області зв'язку.

У результаті виконаного числового моделювання напружено – деформованого стану цементобетонного покриття отримано аналітичну залежність для визначення розтягувальних напружень при згині, що виникають в цементобетонному покритті автомобільних доріг від дії навантаження з урахуванням різних розрахункових параметрів, а саме: модуля пружності (Е), товщини плити (h), розрахункового тиску (р), діаметру кола, рівновеликого за площею відбитку колеса (D), що дозволяє уточнити загальний вираз умови міцності при розрахунку цементобетонного покриття з урахуванням коефіцієнту морозостійкості. Даний метод дозволяє оцінювати міцність цементобетонного покриття автомобільних доріг різних категорій із заданою надійністю та довговічністю.

Чисельно досліджується поширення солітонної хвилі в каналі, на дні якого встановлено занурену перешкоду. Ця проблема тісно пов’язана з експлуатацією захисних споруд для розсіювання енергії хвиль у природних водоймах. Розвинена модель поєднує метод граничних інтегральних рівнянь, що застосовується для визначення деформацій вільної поверхні, і вихрову схему для розрахунку вихрового поля, яке генерується хвилею. Для її валідації залучені дані аналогічних експериментальних досліджень, що проводилися в гідравлічному лотку Інституту гідромеханіки. Збіг експериментальних та чисельних результатів щодо еволюції вільної поверхні вказує на те, що запропонована теоретична модель адекватно описує параметри як прохідної, так і відбитої хвиль, які утворюються над зануреною перешкодою. Виконані розрахунки поширення солітонної хвилі над зануреними вертикальними бар’єрами різної висоти та довжини. З їхніх результатів випливає, що тип взаємодії солітонної хвилі з бар’єром залежить від коефіцієнту, який є відношенням амплітуди падаючої хвилі до товщини стовпа води над перешкодою. Коли його значення менше за критичне, яке становить приблизно 1, падаюча хвиля м’яко поділяється на відбитий та прохідний солітони. В іншому разі вона руйнується, що викликає хаотичні коливання вільної поверхні. Детальне дослідження вихрової течії, яка генерується солітонною хвилею поблизу бар’єру, виявило в цій області два великих протилежно спрямованих вихори, що послідовно утворюються на вершині бар’єру. Взаємодіючи з перешкодою та дном каналу, вони зростають до розмірів, співставних з глибиною води, та відриваються. Один із них рухається за течією, інший – проти неї. Ці вихори визначають розвиток течій та інтенсивність турбулентних процесів поблизу перешкоди. Отримано, що вплив вихрового поля на стійкість зануреної конструкції залежить від її висоти. Коли бар’єр високий, вихори піднімаються і зносяться супутньою течією. У разі низької перешкоди вихровий потік дисипує поблизу неї, спричиняючи ерозію дна в цій області.

Розглянуто перспективи використання методу неруйнівних випробувань безперервним вдавленням індентора для визначення механічних властивостей газотермічних покриттів. Проведено випробування з оцінки мікротвердості й модуля пружності композиційних покриттів на основі карбідів вольфраму і хрому, отриманих методом детонаційно-газового напилення. Розглянуто діаграми проникнення для покриттів з порошків ВК8, ВК15, ВК18С, КХН15С. Показано, що при оптимальних режимах напилювання мікротвердість одержуваних покриттів близька до мікротвердості спечених твердих сплавів того ж складу. Визначено значення коефіцієнтів варіації значень мікротвердості зі збільшенням глибини відбитка для зразків зі спеченого твердого сплаву і напилених покриттів. При оптимальних режимах напилювання досягаються не тільки максимальні значення мікротвердості та модуля пружності покриттів, але і більш однорідні структура і механічні властивості покриттів. Більш чутливими до змін технологічних параметрів є значення модуля пружності напилених покриттів, що більш зручно при відпрацюванні технологічних процесів.

Розглянуто перспективи використання методу неруйнівних випробувань безперервним вдавленням індентора для визначення механічних властивостей газотермічних покриттів. Проведено випробування з оцінки мікротвердості й модуля пружності композиційних покриттів на основі карбідів вольфраму і хрому, отриманих методом детонаційно-газового напилення. Розглянуто діаграми проникнення для покриттів з порошків ВК8, ВК15, ВК18С, КХН15С. Показано, що при оптимальних режимах напилювання мікротвердість одержуваних покриттів близька до мікротвердості спечених твердих сплавів того ж складу. Визначено значення коефіцієнтів варіації значень мікротвердості зі збільшенням глибини відбитка для зразків зі спеченого твердого сплаву і напилених покриттів. При оптимальних режимах напилювання досягаються не тільки максимальні значення мікротвердості та модуля пружності покриттів, але і більш однорідні структура і механічні властивості покриттів. Більш чутливими до змін технологічних параметрів є значення модуля пружності напилених покриттів, що більш зручно при відпрацюванні технологічних процесів.

У статті запропонована конструкція механізму для добування сапропелів на малих площах та мілководних водоймах. Механізм дає змогу не розбавляти сапропель водою та піднімати із дна водойми поклади природної вологості. Цей механізм є простим у виготовленні та експлуатації, його вартість значно менша від аналогів, також механізм є надійним в роботі та мобільним. Добування сапропелів запропонованим механізмом покращує екологічні показники на місці добування, оскільки має низький коефіцієнт змулювання. Для розробки конструкції забірної частини механізму було проаналізовано рух частинки сапропелю при взаємодії її із лопаттю шнека. Теоретично виведено залежності для визначення траєкторії руху частинок сапропелю в забірній частині шнекового насоса. Запропоновано гвинт забірної частини механізму конструювати таким чином, щоб почергово розміщувати перервні лопаті з додатнім та від’ємним значенням кута нахилу лопаті до площини, яка перпендикулярна осі обертання шнека. Це дозволить більш інтенсивно подрібнювати злежаний нижній шар сапропелю. Визначено, що висота конічної забірної частини повинна бути в 2…3 рази більшою за висоту гвинта забірної частини. У такому випадку частинка сапропелю не зможе відбитися від лопаті та вийти із конічної частини, і, відповідно, не буде проходити процес змулювання в зоні добування.

Реферат – У випадках виявлення проблем із передньою частиною ока людини необхідно проводити досить інформативну діагностику для розуміння шляхів її вирішення. При цьому найкраще застосувати ультразвукові дослідження, а саме біомікроскопічні. Ультразвукова біомікроскопія вважається основним методом діагностики патологій переднього сегменту ока, яка дозволяє провести кількісну і якісну оцінку його структури в нормі та при пошкодженнях. Відповідно при запальних та інфекційних захворюваннях, виразках, ерозіях рогівки і поранень очного яблука проведення ультразвукової біомікроскопії є не можливим. Дослідження проводять для одержання інформації про дефекти ока. Датчик, який використовується при будь-яких методах ультразвукової візуалізації, є однією з головних частин будь-якого ультразвукового приладу, що торкається поверхні тіла пацієнта. З його допомогою електрична енергія перетворюється в енергію ультразвукової хвилі, а також відбиті хвилі приймаються і знову перетворюються в електричну енергію. У даній статті запропоновано створення електричної схеми бездротового датчика для ультразвукової біомікроскопії, яка, у свою чергу, враховує акустичний тракт ока людини. Використання дистанційного модуля передачі інформації розширює можливості проведення огляду не залежно від місця розташування пацієнта, значно зменшує габарити датчика, а також полегшує його функціональність. Обґрунтовано вибір Bluetooth модуля відповідно до його робочої частоти, що не співставляється з іншим медичним обладнанням при застосуванні датчика, і покоління. Визначено основні складові блоку живлення датчика: літій-іонний акумулятор, модуль зарядки із захистом та перетворювач напруги. Виконано розрахунок головного параметра ультразвукового перетворювача. У роботі представлено електричну схему датчика для ультразвукової біомікроскопії, підключення модуля безпровідності до мікроконтролера Arduino Uno і залежність коефіцієнта загасання акустичного тракту від глибини проникнення біологічного середовища людського ока. Ключові слова: ультразвукові дослідження, офтальмоскопічні дослідження, УЗ датчик, діагностика переднього відділу ока, ультразвукова біомікроскопія.

У сучасній вищий школі циклічний ритм навчального процесу з екзаменаційною сесією як формою підсумкового контролю практично вичерпав себе. Це пов’язано в основному зі зміною мотиваційних стимулів навчання, істотним зменшенням часу, що затрачується на самостійну роботу, і тим самим, зниженням рівня системності вивчення предмету. Крім того, принципово змінилися можливості інформаційних технологій. Це дозволяє поставити на зовсім інший рівень самостійну роботу з використанням контролюючо-навчальних програм і експрес-тестування з розділів курсу, що вивчаються.Тенденції удосконалення навчального процесу у вищий технічній школі, що стимулюють систематичність навчання й елементи змагальності, виявлено в розвитку модульно-рейтингової системи, впроваджуваної останнім часом у ряді ВНЗ. Упровадження нової системи супроводжується переоглядом технології навчання.Технологія навчання – це системний, упорядкований набір дидактичних методів, прийомів, елементів, а також зв’язків і залежностей між ними, що становлять собою єдність, націлену на досягнення кінцевих результатів навчання.Проблемно-модульна технологія навчання базується на чотирьох основних принципах:– проблемний виклад навчального матеріалу;– самостійність вивчення;– індивідуалізація навчання;– безперервність і об’єктивність самооцінки й оцінки знань.Основними засобами навчання в новій технології є модуль і модульна програма.Модуль – це об’єднана логічним зв’язком, завершена сукупність знань, умінь і навичок, що відповідає фрагменту освітньої програми навчального курсу.Модульна програма – система засобів, прийомів, за допомогою яких досягається кінцева мета навчання.Таким чином, модульна програма містить у собі елементи управління пізнавальною діяльністю і разом з викладачем допомагає більш ефективно використовувати навчальний час.Технологія модульного навчання – одна з технологій, що, по суті будучи особисто орієнтованою, дозволяє одночасно оптимізувати навчальний процес, забезпечити його цілісність у реалізації цілей навчання, розвитку пізнавальної й особистісної сфери учнів, а також, сполучити тверде управління пізнавальною діяльністю студента з широкими можливостями для самоврядування.Систематизація і структуризація модуля. Однією з особливостей нової технології навчання з’явилася поява можливості управління процесом засвоєння знань на основі чіткої систематизації і структуризації курсу. Такий підхід дозволив закласти в кожну складову частину навчальної програми модуля її ваговий коефіцієнт і поширити такий підхід до системи оцінки і самооцінки знань.Важливою особливістю даної технології є її інтеграційна якість. Модуль, як цілісна єдність змісту і технології його вивчення, реалізується через комплекс інтегрованих технологій: проблемного, алгоритмічного, програмованого та поетапного формування розумових дій.Завдяки відкритості методичної системи, закладеної у модулі, добровільності поточного і гласності підсумкового контролю, можливо вільно здійснювати самоконтроль і вибирати рівень засвоєння, відсутності твердої регламентації темпу вивчення навчального матеріалу. У такий спосіб створюються сприятливі морально-психологічні умови, в яких студент відчуває себе упевненим у своїх силах.Усвідомлення студентами особистісної значимості досліджування і потреби в досягненні визначених навчальних результатів мотивується чітким описом комплексної якісної мети. Реальний результат цілком залежить від самого учня. Потреба в самореалізації задовольняється, по-перше, можливістю за допомогою модуля навчатися завжди успішно і, по-друге, волею вибору творчої діяльності і нестандартних завдань.Упровадження інтерактивних методів навчання в навчальний процес поряд з чисто технічними складностями обмежено відсутністю простих у застосуванні й однозначних методик оцінки результатів комп’ютерного тестування. Більшість тестів засновано на використанні альтернативного опитування, що фактично становить собою угадування правильної відповіді з декількох запропонованих варіантів. Навіть не з огляду на високу імовірність угадування при будь-якому розумному обсязі вибірки [1], така методика тестування може використовуватися лише як попередня оцінка і не дозволяє одержати інформацію про глибину і детальність засвоєння досліджуваного матеріалу. Студенти перших двох курсів інженерних спеціальностей технічних ВНЗ навичок програмування не мають, що створює значні труднощі у застосуванні безальтернативного тестування.Запропонований метод безальтернативного тестування принципово відрізняється як від альтернативних методів цілком, крім імовірності угадування, так і пропонує оригінальний підхід у постановці тестуючуго завдання, системи внесення відповідей і системного підходу в оцінці ступеня засвоєння вивченого матеріалу. Розроблені тести являють собою набір напівякісних завдань, підібраних за наростаючою складністю, тематично зв’язаних матеріалом розділу виучуваного курсу. Таке компонування тесту дозволяє охопити широкий спектр досліджуваних питань і диференціювати якість засвоєння матеріалу. Новим є також розроблена адаптована система контролю результатів тестування, у якому передбачене внесення відповіді в тестовий файл у спрощеному виді – числа, простої формули або малюнка. У структурі модульного посібника відбиті вимоги і правила конструювання модуля:– комплексна мета, у якій надані якісні характеристики (пізнавальні й особистісні) результату вивчення модуля;– конкретизація мети в предметних "навчальних елементах", заданих стандартом утворення;– програма і рекомендації технологічних прийомів її вивчення;– конкретизація мети в еталонах і критеріях рівнів засвоєння, у завданнях підсумкового контролю;– еталони рішень для організації самоконтролю і взаємоконтролю.Пропонований метод тестування органічно вливається в методику модульно-рейтингової системи .Особливості пропонованої безальтернативної системи тестування розглянемо на прикладі тестів, складених з теми „Електромагнитні коливання та хвилі” . Нами розроблені тести по восьми розділах курсу фізики [ 2 ],. Кожний розділ містить у собі двадцять п’ять варіантів завдань, розрахованих на те, щоб кожний студент мав можливість працювати самостійно. Приклад тесту приведений у тексті разом з відповідями, що повинні вводитися студентами в спеціально підготовлені файли.Однією з особливостей тесту в структурі поданих завдань є те, що вони розбиті на три рівні зі зростаючою ступінню складності.Особливість і новизна пропонованих тестів пов’язана також з розробкою завдань, що припускають одержання рішення у вигляді відносних величин, що можуть бути зведені до відношення простих чисел. Ця особливість формулювання завдань має переваги, зв’язані з багатоваріантністю постановки, що суттєво при розробці масиву різних тестів однієї тематики, і, що є найбільш важливим, дозволяє вносить відповідь у відповідний файл тестуючої програми у вигляді числа, що доступно студентам з мінімальними навичками роботи на комп’ютері.Перший рівень включає три завдання, які розраховані на досить формальне засвоєння основних положень тестуючого розділу – знання рівняння фронту хвилі, частоти электромагнітних коливань та вміння знайти швидкість фронту хвилі, а також, знаючи зв’язок діелектричної та магнітної проникності та показник заломлення середовища, знайти швидкість поширення хвилі в середовищі.Відповідь на кожне з завдань оцінюється в один бал, а в цілому при повній відповіді на завдання І рівня можна вважати, що основні положення теми засвоєні і знання студента відповідають оцінці «задовільно».Другий рівень тестування включає завдання, що вимагають при їх розв’язуванні визначеного осмислювання законів електромагнітної індукції та застосувати методи розрахунку ЕРС індукції в контурі, та в постійному магнітному полі, а також уміння знаходити опір кола, та ємність конденсатора. Кожне завдання оцінюється двома балами.Розв’язування завдання ІІІ рівня припускає глибоке оволодіння матеріалом і володіння нетрадиційними методами рішення. Оцінюється кожне завдання трьома балами. У цілому тестування дозволяє перевірити готовність студентів на різних рівнях – від задовільного до відмінного.Приклади файлів для відповідей (вікна відповідей) приведені на прикладі тесту.Наприклад, по темі „Електромагнітні коливання та хвилі” один з варіантів тесту має такий вигляд: ЗавданняI рівня1) Відкритий коливальний контур містить ємність С0 = пФ та індуктивність L0 = нГн. Знайдіть довжину хвилі електромагнітного поля, яке випромінює цей вібратор.2) Знайдіть швидкість фронту електромагнітної хвилі, якщо задана довжина хвилі l = 1 мм і частота коливань v = 3×1011 Гц.3) Діелектрична сприйнятливість середовища лінійно залежить від напруженості електричного поля c = 10-2Е. Знайдіть показник заломлення середовища, якщо магнітна проникність m = 1, а напруженість поля дорівнює Е = 0,1 Н/Кл. Вікна відповідей 1)l =2)Vф =3)n = Завдання II рівня4) Трикутна дротяна рамка має рухому перемичку, яка переміщується з постійною швидкістю V. Рамка знаходиться в перпендикулярному магнітному полі В = В0t. Знайдіть відношення ЕРС індукції, яка виникає в контурі, та ЕРС у постійному полі В0. 5) При перемиканні в колі ключа в положення 2 (рис.) виникає розряд конденсатора. За час t = 1 с заряд конденсатора зменшився в число разів q/q0 = 2, де q0 – початковий заряд, q(t) = q – заряд у момент часу, що дорівнює t. Опір R = 1 Ом. Знайдіть час релаксації цього контуру tр і ємність С.Вікна відповідей4) 5) tр = С = З Вікна відповідей6)L = авданняIII рівня 6) Добротність резонансного контура Q = 0,01. Ємність С = 100 мкФ і опір R = 1 Ом. Зайдіть індуктивність контура.Алгоритм розв’язування задач. Перший рівень ступені складності.1. Розв’язокЗв’язок довжини хвилі та частоти має вигляд, Тоді, .2. Розв’язокРівняння фронту хвилі : ,звідси швидкість фронту хвилі :,де k – хвильове число , а кругова частота .Тоді, .3. Розв’язокПоказник заломлення середовища : ,де і  – діелектрична і магнітна проникності,, а = 1,то показник заломлення дорівнює .Швидкість поширення в середовищі ,де с – швидкість світла у вакуумі.Другий рівень складності.4. Розв’язокПотік магнітного поля, який пронизує систему, дорівнює,де S – площа замкненого контура в момент часу t, що дорівнює площі трикутника,де , , тобто Потік поля :ЕРС індукції : ЕРС індукції в постійному полі :.Відношення ЕРС дорівнює :.5 Розв’язокЗаряд (струм) в колі при замикании ключа змінюється за законом.Отже, . Логарифмуючи вираз, маємо , Враховуючи, що в колі, яке розглядається Для ємності маємо виразТретій рівень складності6. Розв’язок,де – власна частота,– напівширина контура.Звідси маємо i знаходимо L.Для полегшення роботи викладача при перевірці тестів, існують вікна відповідей з уже заздалегідь підрахованим результатом. Необхідно тільки звірити отриману студентом відповідь із запропонованою. Вікна відповідейВаріант № 1 Завдання I рівня1)l = 1 см2)Vф = 3×108 м/с3)n = 1,0005 ЗавданняIІ рівня4) 5) tр =1,4426 с С = 1,4426 Ф ЗавданняIІІ рівня6) L = 0,01 мкГн ЗавданняIІ рівня4) 5) tр =1,4426 с С = 1,4426 Ф