ТЮНИНГ Волга ГАЗ 3110 тюнинг
Тюнинг ГАЗ 3110 | Тюнинг ГАЗ 3110 | Тюнинг ГАЗ 3110 | Тюнинг ГАЗ 3110 | Тюнинг ГАЗ 3110 |
Тюнинг ГАЗ 3110 | Тюнинг ГАЗ 3110 | Тюнинг ГАЗ 3110 | Тюнинг ГАЗ 3110 | Тюнинг ГАЗ 3110 |
Тюнинг ГАЗ 3110 | Тюнинг ГАЗ 3110 | Тюнинг ГАЗ 3110 | Тюнинг ГАЗ 3110 | Тюнинг ГАЗ 3110 |
Тюнинг ГАЗ 3110 | Тюнинг ГАЗ 3110 | Тюнинг ГАЗ 3110 | Тюнинг ГАЗ 3110 | Тюнинг ГАЗ 3110 |
Тюнинг ГАЗ 3110 |
|
|
На нашем сайте мы предлагаем посмотреть новые и не очень фото тюнинга автомобилей ГАЗ 3110.
Их не так много, но они самые оригинальные. Давайте разберёмся, а что такое тюнинг?
Тюнинг (англ. tune — настраивать) — доработка законченного изделия за пределами завода-изготовителя с целью придания ему индивидуальных черт или улучшения характеристик. Предметом тюнинга наиболее часто являются легковые автомобили и персональные компьютеры. Тюнингом могут заниматься как сами конечные пользователи, так и специализированные тюнинг ателье. Существуют такие виды тюнинга как:
- 1.1 Тюнинг двигателя (тюнинг производительности)
- 1.2 Тюнинг подвески
- 1.3 Стайлинг (внешний тюнинг)
- 1.4 Стайлинг и тюнинг салона
Тюнинг двигателя (тюнинг производительности)
включает в себя полную или частичную перенастройку с использованием дополнительных деталей. Чип-тюнинг подразумевает настройку электронных блоков управления.
Тюнинг подвески
также имеет место. Здесь происходит замена стандартных амортизаторов на более жесткие и пружин на более короткие. Это приводит к уменьшению вертикального хода колеса, что делает автомобиль более устойчивым. Так же меняются рычаги и «резинки» на более выносливые, так как более жесткая подвеска быстро «убивает» родные сайлентблоки и шаровые опоры.
Стайлинг (внешний тюнинг)
Стайлинг (англ. Styling — Стилизация) — доработка или переделка чего либо для соответствия выбранному направлению, стилю. В автомобильной промышленности стайлинг делится на заводской и постзаводской англ. Aftermarket.
Стайлинг и тюнинг салона Салон тоже может быть подвержен доработке (для дрифта)
В дрифте важнее всего контроль. Потому салон дрифт-кара — это не просто по-своему красиво, но и функционально. Прежде всего, это «голый» салон (без шумоизоляции, вибропласта), удобный спортивный руль (лучше всего на трёх спицах, без формовки под пальцы), удобная ручка КПП, удобная ручка ручного тормоза, «боевые» нерегулируемые кресла с развитой боковой поддержкой (более известные как «люльки» или «ковши»), дополнительные приборы (датчики давления наддува, температуры охлаждающей жидкости, температура масла, давления масла, турбо-таймер).
Новая «Волга» ГАЗ-3102 — КОЛЕСА.ру – автомобильный журнал
- Главная
- Новости
- Новая ГАЗ-3102 «Волга»: какой она может быть
Автор: Никита Чуйко
Горьковский автомобильный завод уже давно не производит легковые автомобили, хотя ранее были неоднократные попытки создать преемника популярного в своё время советского и российского седана. Мы решили представить, как мог бы выглядеть такой автомобиль, если бы он был сделан в стиле модели 3102.
Первый серийный ГАЗ-3102 сошёл с конвейера 22 декабря 1981 года, он стал преемником модели ГАЗ-24 и одновременно флагманом марки (здесь вы можете почитать про историю создания автомобиля, а также про мифы и факты о ГАЗ-3102). Седан не пошёл в массовое производство, вместо этого он выпускался мелкой серией порядка трёх тысяч машин в год, в том числе благодаря этому получив имидж «директорской» Волги.
Самая характерная деталь передней части – хромированная решётка радиатора с вертикальными перекладинами, с которой стыкуются фары простой формы. Сбоку Волгу легко узнать по подштамповке, расположенной чуть ниже дверных ручек вдоль всего кузова. Представленный на рендерах автомобиль сохранил и угловатую форму бокового остекления, а также декоративные элементы за задними боковым окнами. Наружные зеркала расположены на ножках – аналогичное решение было применено и на ГАЗ-3102 первых лет выпуска. Волга обладает большим задним свесом и достаточно длинной крышкой багажника, не в последнюю очередь благодаря относительно небольшому наклону задних стоек кузова.
Представленный на рендерах седан имеет классические заднеприводные пропорции с большой колёсной базой, длинным капотом и коротким передним свесом, таким же был и ГАЗ-3102. Первые серийные модели оснащались 105-сильным мотором ЗМЗ-4022.10 объёмом 2,4 литра с форкамерно-факельным зажиганием, который стал главной технической новинкой модели. Позже появились более мощные версии, а самыми интересными модификациями можно назвать 31013 для КГБ. Она оснащалась 8-цилиндровым 195-сильным мотором ЗМЗ-505.10 объёмом 5,53 литра от ГАЗ-14 «Чайка» и трёхступенчатым «автоматом».
ГАЗ-3102
1 / 3
ГАЗ-3102
2 / 3
ГАЗ-3102
3 / 3
Кстати, предлагаем ознакомиться с тест-драйвом ГАЗ-3102 экс-главы Украины. Также ранее мы опубликовали большую статью о том, почему «Волга» прекратила своё существование.
седан ретроавтомобили рендеры «Колёса.ру» классика новинки ГАЗ
Новые статьи
Статьи / Интересно 5 причин покупать и не покупать Honda Civic IX У Honda в целом и у Civic в частности репутация неоднозначная. Вроде бы машина не слишком часто ломается, но стоимость обслуживания многим кажется завышенной. Вроде бы неплохо выглядит, но к… 724 0 2 18.12.2022
Статьи / Статистика
Индекс воздушного фильтра: итоги 2022 года
С середины весны мы наблюдали за изменением цен на основные расходники, масла, шины и некоторые редкие детали.
Статьи / Практика Не надо экономить: почему слишком быстро выходят из строя катушки зажигания Мы уже много писали и про то, как правильно эксплуатировать машину зимой, и как определить, почему мотор вдруг стал «троить», и как устроены катушки зажиганий разных типов, и даже как заме… 1512 0 2 16.12.2022
Популярные тест-драйвы
Тест-драйвы / Тест-драйв
Haval Dargo против Mitsubishi Outlander: собака лает, чужестранец идет
В дилерском центре Haval на юге Москвы жизнь кипит: покупатели разглядывают машины, общаются с менеджерами и подписывают какие-то бумаги.
Тест-драйвы / Тест-драйв Мотор от Mercedes, эмблема от Renault, сборка от Dacia: тест-драйв европейского Logan 1,0 Казалось бы, что нового можно рассказать про Renault Logan второго поколения, известный каждому российскому таксисту, что называется, вдоль и поперёк? Однако конкретно в этом автомобиле есть… 15247 10 41 13.08.2022
Тест-драйвы / Тест-драйв
Geely Coolray против Haval Jolion: бесплатный сыр? Если бы!
Хотите купить сегодня машину с полноценной гарантией, в кредит по адекватной ставке, без диких дилерских накруток? Сейчас это та еще задачка, ведь полноценную цепочку «представительство – з. ..
12677
26
30
10.08.2022
Улучшенный камертон для терагерцовой фотоакустической спектроскопии с усилением кварца
Сенсоры (Базель). 2016 апрель; 16(4): 439.
Published online 2016 Mar 25. doi: 10.3390/s16040439
, 1, 2 , 1, 2 , 1 , 3 , 4 , 4 , 1 , 2 и 1, *
Маркус В. Сигрист, академический редактор
Информация об авторе Примечания к статье Информация об авторских правах и лицензии Отказ от ответственности
Мы сообщаем о кварцевом фотоакустическом датчике (QEPAS) для обнаружения метанола (CH 3 OH), в котором используется новый кварцевый камертон (QTF), специально разработанный для повышения эффективности обнаружения QEPAS в терагерцовом (ТГц) спектральном диапазоне. . Представлено обсуждение свойств QTF с точки зрения резонансной частоты, добротности и эффективности акустоэлектрической передачи в зависимости от размеров зубцов и расстояния между зубцами QTF. QTF использовался в сенсорной системе QEPAS с использованием 3,9Квантовый каскадный лазер с частотой 3 ТГц в качестве источника возбуждения в резонансе с вращательной линией поглощения CH 3 OH, расположенной на 131,054 см -1 . Был достигнут минимальный предел обнаружения 160 частей на миллиард за время интегрирования 30 с, что соответствует нормированному эквивалентному шумовому поглощению NNEA = 3,75 × 10 −11 см −1 Вт/Гц ½ , что составляет почти один порядок. значительное улучшение по сравнению с предыдущими отчетами.
Ключевые слова: кварцевая фотоакустическая спектроскопия, кварцевый камертон, газозондирование, терагерцовая спектроскопия, квантово-каскадный лазер
Спектроскопические методы обнаружения и мониторинга газовых примесей продемонстрировали большой потенциал для неинвазивного химического анализа, требующего высокой чувствительности и селективности. В то время как обнаружение следовых газов в ближнем инфракрасном (ИК) и среднем ИК-диапазонах показало отличные результаты, использование дальнего ИК или терагерцового (ТГц) излучения для целей обнаружения все еще недостаточно развито. В диапазоне длин волн от 50 мкм до 3 мм (0,1–6 ТГц) многочисленные молекулы газа имеют хорошо выраженные спектральные ТГц поглощения «отпечатков пальцев» из-за сильных вращательных переходов между молекулярными энергетическими уровнями. Следовательно, терагерцовая область спектра может обеспечить более высокую селективность обнаружения по сравнению с теми, которые обеспечивают характерные ротационно-колебательные комплексные структуры в среднем ИК-диапазоне. Был предложен ряд терагерцовых оптических систем для обнаружения газа и спектроскопии. Терагерцовая спектроскопия во временной области (THz-TDS) основана на преобразовании частоты с использованием нелинейной оптики и фемтосекундных лазерных импульсов для генерации и обнаружения терагерцового излучения [1]. Спектральные измерения в очень широкой полосе пропускания в терагерцовом диапазоне могут быть выполнены с использованием THz-TDS, что позволяет проводить спектроскопические исследования большого количества газов, таких как водяной пар, хлористый метил и закись азота [2,3,4]. Однако THz-TDS сильно ограничен доступной выходной оптической мощностью микроваттного диапазона. Кроме того, такой метод обычно обеспечивает ограниченный контроль выбранной полосы частот. Чувствительность терагерцовой газовой спектроскопии можно повысить, увеличив доступную оптическую мощность. На сегодняшний день терагерцовые квантово-каскадные лазеры (ККЛ) представляют собой привлекательное решение в дальней ИК-области спектра с точки зрения выходной мощности [5,6] и спектральной чистоты [7]. ТГц ККЛ могут обеспечивать одномодовое излучение с выходной мощностью до 138 мВт в непрерывном режиме при криогенных температурах [8]. Спектроскопия с модуляцией длины волны, в которой используются ККЛ непрерывного действия с жидким гелием, охлаждаемые в сочетании с малошумящими болометрическими детекторами, является многообещающей с точки зрения характеристик ТГц-зондирования [9]. ,10]. Этот подход позволил бы достичь высокой чувствительности и селективности, но страдает сложностью и недостатком использования криогенных систем охлаждения как для генерации, так и для регистрации терагерцового излучения.
Недавно появились сообщения о терагерцевых фотоакустических датчиках с кварцевым усилением (QEPAS) [11,12,13]. QEPAS позволяет преодолеть некоторые проблемы, традиционно связанные с терагерцовой спектроскопией, такие как использование криогенных систем для регистрации терагерцового излучения и сложных процессов анализа сигналов. QEPAS основан на регистрации акустических волн, создаваемых поглощающей газовой мишенью, с помощью пьезоэлектрического кварцевого камертона (QTF), работающего как акустоэлектрический преобразователь [11,12,13,14,15,16]. Достоинства QEPAS включают высокую чувствительность обнаружения, высокую селективность и быстрое время отклика с использованием компактного и относительно недорогого модуля акустического обнаружения [16,17,18,19].]. Поскольку вращательные уровни на три порядка быстрее по сравнению с колебательными уровнями среднего ИК-диапазона, терагерцовый спектральный диапазон особенно подходит для метода QEPAS. Действительно, короткие времена релаксации, характерные для ТГц переходов, позволяют работать при низком давлении, обеспечивая высокие резонансные добротности QTF и тем самым большие сигналы QEPAS [16].
Расширение QEPAS в терагерцовом диапазоне стало возможным благодаря реализации заказного QTF [11,12] (обозначаемого в данной работе как C-QTF), имеющего ту же геометрию, что и коммерческий 32,78 кГц-QTF, но размер в шесть раз больше, с длиной зубца L = 20,0 мм, ширина зубцов T = 1,4 мм и толщина кристалла w = 0,8 мм. Штыри QTF разделены зазором ~ 1 мм, необходимым для фокусировки луча ТГц лазера между штырями без их освещения. Стоит отметить, что стандартная структура QTF оптимизирована для целей синхронизации и не идеальна для спектроскопических приложений.
В предыдущем исследовании [20] мы исследовали электроупругие свойства набора из шести QTF с различной геометрией с целью определения оптимальной конструкции для оптоакустического обнаружения газа. Это исследование позволило нам идентифицировать новый дизайн QTF (обозначенный в этой работе как N-QTF), оптимизированный для THz QEPAS.
Рабочие характеристики датчика QEPAS можно рассматривать с точки зрения его сигнала QEPAS ( S ), который можно выразить как S = KP 0 Qαε , где K представляет эффективность QTF при преобразовании акустического давления волна, падающая на внутреннюю сторону двух зубцов в поперечные отклонения в плоскости, P 0 — мощность лазера, Q — добротность QTF, α — коэффициент поглощения газа и ε — эффективность преобразования поглощенной оптической мощности в звук. Коэффициент Q·K можно использовать в качестве показателя качества для сравнения характеристик восприятия двух QTF в датчике QEPAS, если все остальные параметры датчика (например, мощность лазера, сила поглощения, давление газа и эффективность преобразования звука) сохраняются постоянными. N-QTF использовался на той же платформе QEPAS, которая ранее использовалась с C-QTF для обнаружения метанола [11,12]. Сравнение характеристик двух сенсорных систем THz QEPAS показывает повышение чувствительности примерно на один порядок при использовании N-QTF.
Для исследования влияния размеров КТП на эффективность акустоэлектрического преобразования, т.е. , эффективность преобразования акустической волны в пьезоэлектрические заряды, были выбраны три параметра КТФ, которые непосредственно влияют на этот процесс: (i) резонансная частота КТФ ф ; (ii) его добротность Q ; и (iii) расстояние s между двумя зубцами [20].
В типичном датчике QEPAS частота модуляции лазера f L устанавливается на одну из резонансных частот QTF или соответствующие субгармоники [16]. Для того чтобы безызлучательный перенос энергии газа, генерирующий акустические волны, эффективно следовал быстрой модуляции f L падающего лазерного излучения, должно выполняться условие f L << 1/2πτ [ 21], где τ – постоянная времени процессов безызлучательной газовой релаксации. Постоянная времени τ зависит от конкретного газа-носителя, а также от межмолекулярных взаимодействий и обычно находится в микросекундном диапазоне [22]. Следовательно, резонансная частота QTF должна быть уменьшена по сравнению со стандартной QTF 32,78 кГц, чтобы приблизиться к типичному времени релаксации газов, что приводит к более эффективной генерации звуковых волн и увеличению сигнала QEPAS. Недавно в датчике QEPAS, работающем в ближней ИК-области спектра, был использован QTF с резонансной частотой 30,72 кГц. Его производительность сравнивалась с той же архитектурой датчика QEPAS со стандартным QTF 32,78 кГц, и было измерено увеличение сигнала QEPAS в 1,5 раза [23].
Резонансные частоты определяются свойствами материала QTF и его геометрией, и их можно рассчитать, рассматривая одно плечо вилки как консольно вибрирующий штырь. В спектроскопии QEPAS возбуждаются только симметричные изгибные моды QTF, в которых зубцы движутся в противоположных направлениях. Для этих изгибных мод соответствующие резонансные частоты зависят от размеров зубцов как f~T/L 2 [20]. Для QTF, работающего в воздухе на основной изгибной моде, 9Было показано, что 0059 Q пропорциональна Tw/L [20]. Поскольку пьезоэлектрический сигнал QTF прямо пропорционален Q , этот параметр должен быть как можно выше.
Даже если на f и Q расстояние между зубцами s не влияет, этот параметр играет решающую роль в эффективности акустоэлектрического преобразования. Для сфокусированного лазерного луча затухание давления падающей акустической волны на зубец в решающей степени зависит от расстояния между положением сфокусированного лазерного луча и внутренней поверхностью зубца. С другой стороны, чем больше перетяжка лазерного луча, тем больше 9Значение 0059 s должно быть таким, чтобы хвосты профиля мощного луча не ударялись о зубцы и, таким образом, не возникал модулированный краеобразный фоновый шум. Следовательно, s следует выбирать на основе ожидаемой перетяжки луча используемого лазерного источника. В ранее опубликованном терагерцовом датчике QEPAS [12] лазерный луч был сфокусирован между зазором между зубцами s = 1 мм с перетяжкой луча диаметром ~430 мкм, что позволяло 100% лазерного света проходить через используемую C-QTF, не касаясь штырей. Этот результат показал, что снижение на с возможно. Следовательно, с было уменьшено до 700 мкм в конструкции N-QTF. Уменьшение толщины зубца T = 1 мм (1,4 мм для C-QTF) позволило еще больше снизить резонансную частоту. Кроме того, длина зубца была уменьшена до L = 17 мм с L = 20 мм, чтобы сохранить высокий коэффициент качества Q. Изготовление N-QTF было осуществлено Statek, Orange, CA, начиная с кристаллическая пластина толщиной w = 250 мкм (стандарт для коммерческих резонаторов QTF).
показывает конструкцию N-QTF и ее основные геометрические параметры.
Открыть в отдельном окне
Изображение N-QTF с указанием размеров основных геометрических параметров.
Электрические характеристики N-QTF были выполнены путем подачи синусоидального напряжения, обеспечиваемого генератором волновой функции. Электрический отклик резонатора обрабатывался трансимпедансным усилителем, а затем демодулировался на той же частоте возбуждения напряжением с помощью синхронного усилителя. Резонансная частота, измеренная в стандартном воздухе при давлении 10 Торр, равна f = 2871 Гц ниже, чем измеренное для C-QTF (4250 Гц). Был получен коэффициент качества Q = 18600, что ниже, чем у C-QTF (>30000) при тех же условиях эксперимента. В основном это связано с меньшей толщиной кристалла w = 250 мкм по сравнению с w = 800 мкм для C-QTF.
Схема датчика CH 3 OH QEPAS, аналогичная описанной в [11,12], изображена на . Использовался тот же лазерный источник, что позволяло нацеливаться на линию поглощения метанола, расположенную при ν = 3,9289 ТГц (131,054 см -1 ) с силой линии S = 4,28 × 10 -21 см/моль в единицах HITRAN.
Открыть в отдельном окне
Схема датчика следовых газов QEPAS, использующего ТГц квантовый каскадный лазер (ТГц QCL) в качестве источника возбуждения. ПМ — параболическое зеркало; АДМ — модуль акустического обнаружения; QTF — кварцевый камертон; ПК — персональный компьютер.
Луч терагерцового лазера был сфокусирован между зубцами N-QTF с помощью двух внеосевых параболоидных алюминиевых отражателей (PM#1 с f-числом = 2 и PM#2 с f-числом = 5). N-QTF закреплен на монтажной конструкции и размещен в модуле акустического обнаружения (ADM) с входными и выходными окнами из полиметилпентена (TPX). Оптическая мощность 40 мкВт была измерена между штырями QTF с помощью пироэлектрического детектора (на рис. не показан). Луч терагерцового лазера, выходящий из АДМ, перефокусировался на пироэлектрическую камеру (Spiricon Pyrocam III-C) с помощью дополнительного алюминиевого параболического зеркала (PM#3 с f-числом = 2). Измерения QEPAS выполнялись путем подачи синусоидального сигнала, обеспечиваемого функциональным генератором (модель Tektronix AFG3102) на резонансной частоте QTF 9.0059 f к текущему драйверу при демодуляции отклика QTF на f с помощью синхронного усилителя (Stanford Research Model SR830). Оба прибора управлялись программным обеспечением на основе LabView. Медленное линейное изменение напряжения позволяет сканировать длину волны терагерцового лазера через выбранную линию поглощения метанола для получения формы спектральной линии.
изображает наблюдаемые двумерные (2D) профили лазерного луча после зеркала PM#3. Сначала профиль измеряется с помощью сфокусированного лазерного луча, расположенного вне N-QTF (а), а затем между зубцами N-QTF (b). Сравнение двух профилей луча ясно показало, что терагерцовому лучу не препятствует QTF, когда он фокусируется между его зубцами. Общая интенсивность изображения измерялась путем суммирования всех значений пикселей для обоих профилей луча, из чего мы оценили, что 9Между зубцами проходит 6,4% интенсивности света. Следовательно, уменьшение расстояния между зубцами с с = 1000 мкм до с = 700 мкм не должно существенно повлиять на уровень шума сигнала QEPAS.
Открыть в отдельном окне
Двумерный профиль пучка ТГц-ККЛ, полученный с помощью ИК-пирокамеры после зеркала PM#3 (см. ), когда пучок сфокусирован из N-QTF ( a ) или между двумя зубцами ( b ). Оба профиля луча показаны вместе с иллюстрацией, показывающей положение сфокусированного терагерцового луча (красное пятно) относительно N-QTF.
Калибровка сенсора была выполнена с помощью генератора эталонных газовых примесей. Начиная с сертифицированной смеси CH 3 OH в концентрации 100 частей на миллион (ppm) в смеси N 2 , мы получили более низкие концентрации метанола, используя чистый N 2 в качестве разбавляющего газа. Амплитуда лазерной модуляции 600 мВ использовалась в экспериментах QEPAS, аналогичных тем, о которых сообщалось в [11,12]. QEPAS-сканы высокого разрешения CH 3 OH:N 2 калиброванных смесей с различными концентрациями показаны на a вместе со спектральным сканированием, полученным при чистом N 2 течет внутри ADM. Время интегрирования блокировки было установлено на 3 с для всех измерений.
Открыть в отдельном окне
( a ) Спектральные сканы QEPAS газовой смеси, содержащей различные концентрации метанола в N 2 при давлении газа 10 Торр, полученные с синхронным временем интегрирования 3 с. Спектральная развертка, полученная для чистого N 2 при тех же рабочих условиях, также изображена. ( b ) Калибровочная кривая (сплошная красная линия), полученная путем линейной аппроксимации измеренных пиковых сигналов QEPAS (●) против концентраций метанола.
Калибровочная кривая, показанная в b, была получена с использованием концентраций CH 3 OH, полученных от генератора газовой смеси, и пиковых сигналов QEPAS, полученных из соответствующих сканирований. Эти результаты подтверждают, что сигнал QEPAS пропорционален концентрации метанола.
показывает сравнение сканирования QEPAS, измеренного для 100 ppm метанола в N 2 с использованием N-QTF (a), на основе сканирования, полученного при той же концентрации для C-QTF (b). В обоих случаях датчики QEPAS работали при давлении газа 10 Торр с временем интегрирования блокировки 3 с. Минимальный предел обнаружения (MDL) 1σ с использованием N-QTF был измерен на основе анализа отношения сигнал-шум и дает примерно в девять раз лучший MDL, чем ранее полученный с C-QTF. Поскольку N-QTF характеризуется более низким Q , наблюдаемое повышение чувствительности QEPAS может быть связано с уменьшением s , что демонстрирует его эффективное влияние на эффективность акустоэлектрической передачи QTF. Снижение резонансной частоты QTF также способствует усилению сигнала QEPAS. MDL составлял 1,7 ppm по сравнению с ранее заявленным MDL в 15 ppm, в то время как флуктуации шума (значение 1σ), зарегистрированные с помощью нового QTF, составляют ± 30 мкВ того же порядка, что и в [11] (± 25 мкВ). В принципе, дальнейшее уменьшение расстояния между зубцами может еще больше усилить сигнал QEPAS. Однако можно ожидать и увеличения фонового шума, т.к. s становится сравнимым с размером сфокусированного лазерного луча.
Открыть в отдельном окне
( a ) Спектральное сканирование 100 частей на миллион метанола в N 2 при давлении газа 10 Торр, полученное с 3-секундным синхронным временем интегрирования с использованием N-QTF. ( b ) Спектральное сканирование 100 ppm метанола в N 2 , полученное для тех же экспериментальных условий с использованием C-QTF со стандартной геометрией. Меньшая выборка данных на панели ( a ) связана с более быстрым линейным изменением напряжения, используемым в этой работе, по сравнению с измерениями, представленными в [11].
Дисперсионный анализ Аллана-Верле [24] был выполнен для определения наилучшей достижимой чувствительности терагерцового датчика QEPAS. Мы измерили и усреднили сигнал QEPAS при нулевой концентрации CH 3 OH (чистый N 2 при 10 Торр) и получили отклонение Аллана-Верле в ppm, показанное на рис.
Открыть в отдельном окне
Отклонение Аллана-Верле в частях на миллион в зависимости от времени интеграции блокировки для датчика QEPAS. Кривая была рассчитана путем анализа 120-минутных периодов регистрации сигнала, измеренного для чистого N 2 при 10 Торр и установка времени интегрирования блокировки на 100 мс.
При времени усреднения 30 с чувствительность обнаружения составляет 160 частей на миллиард (млрд), что соответствует нормированному шумовому эквиваленту поглощения NNEA = 3,75 × 10 −11 см −1 Вт/Гц ½ (лазерный мощность ~40 мкВт), что представляет собой новый рекорд для обнаружения газовых примесей QEPAS. Эти результаты ясно демонстрируют, что геометрия N-QTF обеспечивает лучшие характеристики сенсорной системы по сравнению со стандартной геометрией. Можно ожидать еще более высокой чувствительности при увеличении толщины кристалла QTF ш ; однако химическое травление кристалла w > 1 мм не может гарантировать острые краевые профили.
В этой работе мы сообщили о терагерцовом датчике QEPAS для обнаружения CH 3 OH, реализующем QTF с новой геометрией. В новой конструкции ширина и длина зубца были уменьшены по сравнению с ранее использовавшимся C-QTF со стандартной конструкцией, чтобы уменьшить резонансную частоту при сохранении высокого коэффициента добротности. Мы также уменьшили расстояние между зубцами, повысив эффективность акустоэлектрической передачи. Чтобы оценить производительность N-QTF, мы использовали тот же датчик QEPAS THz для канала 9.0037 3 Обнаружение ОН согласно [11]. Были достигнуты MDL 160 ppb при времени интегрирования 30 с и соответствующий рекорд NNEA = 3,75 × 10 -11 см -1 Вт/Гц ½ . Характеристики системы датчиков CH 3 OH были улучшены почти на порядок по сравнению с датчиком QEPAS, в котором используется C-QTF со стандартной геометрией.
Авторы из Dipartimento Interateneo di Fisica di Bari благодарят финансовую поддержку итальянских исследовательских проектов PON02 00675, PON02 00576 и PON03 «SISTEMA». Ф.К. Титтел выражает благодарность Фонду Роберта Уэлча (грант C-0586) и награду Национального научного фонда США ERC MIRTHE.
А.С., П.П., М.Г., Г.С., Ф.К.Т. и В.С. задумал и спроектировал эксперименты; А.С., П.П. и М.Г. выполнил эксперименты и проанализировал данные; М.С.В., Х.Е.Б. и Д.А.Р. предоставил источник ТГц ККЛ; Все написали бумаги.
Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.
1. Миттлман Д.М., Якобсен Р.Х., Ниламани Р., Баранюк Р.Г., Нусс М.С. Обнаружение газа с использованием терагерцовой спектроскопии во временной области. заявл. физ. Б. 1998; 67: 379–390. [Google Scholar]
2. Ван Экстер М., Фаттингер Ч., Гришковски Д. Терагерцовая спектроскопия водяного пара во временной области. Опц. лат. 1989;14:1128–1130. [PubMed] [Google Scholar]
3. Harde H., Katzenellenbogen N., Grischkowsky D. Терагерцовые когерентные переходные процессы в парах хлористого метила. Дж. опт. соц. Являюсь. Б. 1994; 11:1018–1030. [Google Scholar]
4. Harde H., Grischkowsky D. Когерентные переходные процессы, возбуждаемые субпикосекундными импульсами терагерцового излучения. Дж. опт. соц. Являюсь. Б. 1991; 8: 1642–1651. doi: 10.1364/JOSAB.8.001642. [CrossRef] [Google Scholar]
5. Витиелло М.С., Скалари Г., Уильямс Б., Де Натале П. Квантовые каскадные лазеры: 20 лет испытаний. Опц. Выражать. 2015;23:5167–5182. doi: 10.1364/OE.23.005167. [PubMed] [CrossRef] [Академия Google]
6. Витиелло М.С., Тредикуччи А. Перестраиваемое излучение в терагерцовых квантовых каскадных лазерах. IEEE транс. ТГц наук. Технол. 2011; 1:76–84. doi: 10.1109/TTHZ.2011.2159543. [CrossRef] [Google Scholar]
7. Витьелло М.С., Консолино Л., Барталини С., Тащин А., Тредикуччи А., Ингушио М., Де Натале П. Флуктуации частоты с квантовым ограничением в терагерцовом лазере. Нац. Фотоника. 2012; 6: 525–528. doi: 10.1038/nphoton.2012.145. [CrossRef] [Google Scholar]
8. Уильямс Б.С., Кумар С., Ху К., Рено Дж.Л. Мощный терагерцовый квантово-каскадный лазер. Электрон. лат. 2006;42:89–90. doi: 10.1049/el:20063921. [CrossRef] [Google Scholar]
9. Консолино Л. , Барталини С., Бере Х.Е., Ритчи Д.А., Витиелло М.С., Де Натале П. ТГц безкриогенный спектрометр на основе QCL для in Situ Trace Gas Sensing. Датчики. 2013;13:3331–3340. doi: 10.3390/s130303331. [PMC free article] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]
10. Консолино Л., Кампа А., Раваро М., Маццотти Д., Витиелло М.С., Барталини С., Де Натале П. Насыщенное поглощение в вращательный молекулярный переход на частоте 2,5 ТГц с использованием квантово-каскадного лазера. заявл. физ. лат. 2015; 106 doi: 10.1063/1.4905872. [CrossRef] [Google Scholar]
11. Borri S., Patimisco P., Sampaolo A., Beere H.E., Ritchie D.A., Vitiello M.S., Scamarcio G., Spagnolo V. Терагерцовый кварцевый фотоакустический датчик. заявл. физ. лат. 2013; 103 doi: 10.1063/1.4812438. [CrossRef] [Google Scholar]
12. Patimisco P., Borri S., Sampaolo A., Beere H.E., Ritchie D.A., Vitiello M.S., Scamarcio G., Spagnolo V. Фотоакустический датчик газа с кварцевым усилением на основе нестандартный камертон и терагерцовый квантово-каскадный лазер. Аналитик. 2014;139: 2079–2087. doi: 10.1039/C3AN01219K. [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]
13. Spagnolo V., Patimisco P., Pennetta R., Sampaolo A., Scamarcio G., Vitiello M.S., Tittel F.K. ТГц фотоакустический датчик с кварцевым усилением для обнаружения следов газа H 2 S. Опц. Выражать. 2015; 23:7574–7582. doi: 10.1364/OE.23.007574. [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]
14. Костерев А.А., Бахиркин Ю.А., Курл Р.Ф., Титтель Ф.К. Кварцевая фотоакустическая спектроскопия. Опц. лат. 2002;27:1902–1904. doi: 10.1364/OL.27.001902. [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]
15. Костерев А.А., Титтель Ф.К., Серебряков Д., Малиновский А., Морозов А. Применение кварцевого камертона в спектроскопическом газоанализе. преподобный наук. Инструм. 2005; 76:043105:1–043105:9. дои: 10.1063/1.1884196. [CrossRef] [Google Scholar]
16. Патимиско П., Скамарцио Г., Титтель Ф.К., Спаньоло В. Фотоакустическая спектроскопия с усилением кварца: обзор. Датчики. 2014;14:6165–6206. doi: 10.3390/s140406165. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]
17. Spagnolo V., Patimisco P., Borri S., Scamarcio G., Bernacki B.E., Kriesel J. Оптоволоконный датчик QCL-QEPAS среднего инфракрасного диапазона. заявл. физ. Б. 2013; 112:25–33. doi: 10.1007/s00340-013-5388-3. [CrossRef] [Google Scholar]
18. Spagnolo V., Patimisco P., Borri S., Scamarcio G., Bernacki B.E., Kriesel J. Детектирование на уровне триллионов SF 6 с использованием фотоакустической спектроскопии с кварцевым усилением датчик на основе одномодового волоконно-оптического квантово-каскадного лазерного возбуждения. Опц. лат. 2012; 37:4461–4463. doi: 10.1364/OL.37.004461. [PubMed] [CrossRef] [Академия Google]
19. Jahjah M., Jiang W., Sanchez N.P., Ren W., Patimisco P., Spagnolo V., Herndon S.C., Griffin R.J., Tittel F.K. Атмосферные измерения O CH 4 и N 2 вблизи свалок в районе Большого Хьюстона с использованием сенсорной системы QEPAS на основе QCL во время DISCOVER-AQ 2013. Opt. лат. 2014; 39: 957–960. doi: 10.1364/OL.39.000957. [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]
20. Патимиско П., Сампаоло А., Донг Л., Джильо М., Скамарцио Г., Титтел Ф.К., Спаньоло В. Анализ электроупругих свойств кварца. камертоны для оптоакустического обнаружения газа. Активаторы датчиков B-Chem. 2016;227:539–546. doi: 10.1016/j.snb.2015.12.096. [CrossRef] [Google Scholar]
21. Костерев А.А., Бахиркин Ю.А., Керл Р.Ф., Титтель Ф.К. Сверхчувствительное обнаружение газа с помощью фотоакустической спектроскопии с кварцевым усилением в области основных полос молекулярного поглощения. заявл. физ. Б. 2005; 80: 133–138. doi: 10.1007/s00340-004-1619-y. [CrossRef] [Google Scholar]
22. Flygare W.H. Молекулярная релаксация. Акк. хим. Рез. 1968; 1: 121–127. doi: 10.1021/ar50004a004. [CrossRef] [Академия Google]
23. Ма Ю., Ю Г., Чжан Дж., Ю Х., Сунь Р., Титтель Ф.К. Кварцевая фотоакустическая спектроскопия с использованием различных кварцевых камертонов. Датчики. 2015; 15:7596–7604. doi: 10.3390/s150407596. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]
24. Giglio M., Patimisco P., Sampaolo A., Scamarcio G., Tittel F.K., Spagnolo V. График отклонения Аллана как инструмент для улучшения кварца Анализ шума фотоакустических датчиков. IEEE транс. Ультрасон. Ферроэлектр. Частота Контроль. 2015 г.: 10.1109/TUFFC.2015.2495013. [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]
Как фотографировать метеоритный дождь
Фотосъемка метеоритного дождя может быть упражнением в терпении, поскольку метеоры несутся по небу быстро и без предупреждения, но с этими советами — и немного удачи — вы можете быть вознаграждены отличной фотографией.
Эти советы предназначены для цифровых зеркальных или беззеркальных камер, но также можно использовать некоторые компактные камеры с ручным управлением.
1. Фотосессия: Персеиды Метеоры
Персеиды — пыльные остатки кометы 109P/Свифта-Туттля.
Каждый год примерно в августе Земля проходит через невидимый многомиллиардный след кометы из крошечных обломков, создавая метеорный дождь из так называемых «падающих звезд», когда частицы испаряются в нашей атмосфере.
Метеоры Персеиды уже несутся по небу. Пик ливня в этом году приходится на безлунную летнюю ночь — с 16:00 12-го числа до 4:00 13-го числа по восточному летнему времени.
Подробнее о Персеидах ›
2. Убежать от городских огней и найти место с темным небом.
На этой 30-секундной экспозиции метеор проносится по небу в Спрус-Ноб, Западная Вирджиния, во время метеорного потока Персеиды 2016 года. Предоставлено: NASA/Bill Ingalls
Слишком много света, и вашим глазам будет трудно увидеть более слабые метеоры, к тому же ваше изображение будет залито сиянием света. Уменьшение яркости ЖК-экрана камеры поможет вашим глазам привыкнуть к темноте. Пик метеорного потока Персеиды в 2018 году приходится на период сразу после новолуния, а это означает, что тонкий полумесяц установится задолго до лучших часов наблюдения, оставив полных надежд наблюдателей за небом без лунного света!
3. Используйте штатив.
На этой десятисекундной экспозиции метеор проносится по небу над Вашингтоном, округ Колумбия, во время метеорного потока Персеиды в 2015 году.
руки не могут держать камеру достаточно неподвижно для четкого снимка. Более тяжелые штативы помогают уменьшить тряску, вызванную ветром и шагами, но подойдет даже легкий штатив. Вы всегда можете положить мешки с песком на ножки штатива, чтобы увеличить вес и устойчивость. Если у вас нет штатива, вы можете прислонить камеру к чему-то вокруг вас, но не забудьте закрепить камеру.
4. Используйте широкоугольный объектив.
На этом 30-секундном снимке, сделанном с помощью круглого объектива типа «рыбий глаз», метеор проносится по небу во время метеорного потока Персеиды 2016 года, когда фотограф вытирает влагу с объектива камеры в пятницу, 12 августа 2016 года, Спрус-Ноб, Запад. Вирджиния. Предоставлено: NASA/Bill Ingalls
Широкоугольный объектив захватит большую часть неба и даст вам больше шансов запечатлеть метеор в кадре, в то время как зум-объектив захватит меньшую часть неба. Вероятность того, что метеор пронесется мимо этого небольшого участка, ниже.
5. Используйте спусковой тросик или встроенный таймер камеры.
Длинные выдержки подходят не только для метеоров. На этом снимке, сделанном в Национальном парке Джошуа-Три, налобный фонарь путешественника оставляет световой след на сумеречном пути. Предоставлено: National Park Service / Hannah Schwalbe
Штатив отлично справляется с уменьшением большей части дрожания камеры, но даже нажатие кнопки спуска затвора может смазать вашу расширенную экспозицию. Использование таймера автоспуска дает вам несколько секунд, чтобы любое дрожание от нажатия кнопки спуска затвора прекратилось до того, как затвор будет спущен. Трос спуска затвора (без автоспуска) вообще избавляет от необходимости прикасаться к камере. И если ваша камера поддерживает Wi-Fi, вы можете активировать затвор с мобильного устройства.
6. Сфокусируйте объектив вручную.
На этой 30-секундной экспозиции метеор проносится по небу во время ежегодного метеорного потока Персеиды в пятницу, 12 августа 2016 года, в Спрус-Ноб, Западная Вирджиния.
Ночью автофокусу будет сложно найти объект, на котором можно сфокусироваться. Установка фокуса на бесконечность приблизит вас, но, скорее всего, вам придется сделать несколько тестовых снимков и провести точную настройку. С камерой на штативе сделайте тестовое изображение продолжительностью несколько секунд, а затем используйте экран камеры для просмотра изображения. Увеличьте масштаб звезды, чтобы увидеть, насколько резкий у вас фокус. Если звезды выглядят как нечеткие пятна, слегка отрегулируйте фокус и сделайте еще один тестовый снимок.
Повторяйте, пока не будете довольны результатом.
Если ваша камера оснащена масштабируемым электронным видоискателем или опцией просмотра в реальном времени, вы можете увеличить масштаб до звезды и сфокусироваться без необходимости делать тестовое изображение.
7. Наведите камеру.
Персеиды исходят из созвездия Персея, видимого в северном небе вскоре после захода солнца в это время года.
Хотя мы не знаем, когда и где появится отдельный метеор, мы знаем общую область, из которой он возникнет.
Метеоритный дождь получил свое название из-за точки на небе, из которой он исходит. В случае с Персеидами во время их пика кажется, что они приходят со стороны созвездия Персея на северном небе.
8. Рассчитайте время экспозиции.
На этой 20-секундной экспозиции метеор освещает небо над вершиной горного хребта недалеко от Парк-Сити, штат Юта. Несмотря на то, что это изображение было получено во время ежегодного метеорного потока Персеид, эта «падающая звезда», вероятно, не является одним из метеоров Персеид, которые происходят из материала, оставленного кометой Свифта-Туттля. Вместо этого, вероятно, это один из многих кусочков камня и пыли, которые случайным образом падают в атмосферу в любую ночь. Авторы и права: НАСА/Билл Данфорд
Когда Земля вращается, звезды на небе кажутся движущимися, и если ваш затвор открыт достаточно долго, вы можете запечатлеть часть этого движения.
9. Экспериментируйте!
На этом 30-секундном фото с выдержкой туристы идут к вершине Спрус-Ноб в Западной Вирджинии, чтобы увидеть ежегодный метеорный поток Персеиды, пятница, 12 августа 2016 г. Фото: NASA/Bill Ingalls
Как только вы узнаете максимальное время экспозиции, вы можете установить приоритет выдержки на эту длину и позволить камере вычислить другие настройки для вашего первого изображения. В зависимости от того, каким получится изображение, вы можете вручную отрегулировать диафрагму (установить меньшее число, если изображение слишком темное) и ISO (установить большее число, если изображение слишком темное), чтобы улучшить следующие изображения.