​Проект «Цитируемые ученые ТПУ» подводит итоги публикационной активности ученых Томского политехнического университета за февраль. Самый высокоцитируемый соавтор статей ученых ТПУ имеет индекс Хирша 55, а самый высокорейтинговый журнал — импакт-фактор 4,908.

Инженерная школа ядерных технологий

Формирование прямоугольных импульсов длительностью до 100 нс в компактных активных СВЧ компрессорах S-диапазона длин волн (10-см диапазона длин волн)

Журнал: IEEE Transactions on Microwave Theory and Techniques, (ИФ 3,176, Q1)

Сергей Артеменко, ведущий научный сотрудник научно-исследовательской лаборатории СВЧ-технологии Инженерной школы ядерных технологий (ИЯТШ), Владислав Игумнов, научный сотрудник научно-исследовательской лаборатории СВЧ-технологии ИЯТШ, Анатолий Шлапаковский (индекс Хирша 8), Technion – Israel Institute of Technology, Юрий Юшков, главный эксперт научно-исследовательской лаборатории СВЧ-технологии ИЯТШ.

Статья касается создания компактных источников мощных наносекундных СВЧ-импульсов прямоугольной формы (пассивных СВЧ-усилителей), работающих на основе резонансной компрессии импульсов СВЧ микросекундной длительности. Компрессия осуществляется накоплением энергии импульса микросекундной длительности в резонаторе и быстрым (наносекундным) выводом этой энергии в нагрузку. При выводе энергии за минимальное время, равное времени Т двойного пробега волны вдоль резонатора, на выходе компрессора формируется прямоугольный СВЧ импульс длительностью Т и мощностью, равной мощности бегущей волны резонатора и сопоставимой с мощностью релятивистских СВЧ генераторов и усилителей.

 

«При практически приемлемой длине резонатора 1-2 метра так можно формировать прямоугольные СВЧ-импульсы длительностью не более 10-20 нс. Увеличение длительности импульса влечет за собой пропорциональное увеличение длины резонатора. Например, для формирования импульсов длительностью 50 нс требуется резонатор длиной 5 метров», — говорят авторы статьи.

Исследованные в работе источники отличаются относительно малыми габаритами и возможностью реализации богатой их архитектуры. Они допускают возможность создания как двумерных, так трехмерных их конфигураций. Это позволяет легко адаптировать их к свободному относительно малогабаритному объему практически любой формы. Кроме того, такие источники отличаются относительной простотой и невысокой стоимостью. Все это определяет актуальность работы. Мощные СВЧ-импульсы прямоугольной формы находят применение в системах ВЧ питания ускорителей, радиолокации, системах средств радиоэлектронной борьбы и ряде других областей науки и техники.

Инженерная школа энергетики
 

Термическое обогащение различных типов биомассы посредством низкотемпературного пиролиза

Журнал: Fuel, (ИФ 4,908, Q1)

Роман Табакаев, научный сотрудник научно-образовательного Центра им. И.Н. Бутакова, Канипа Ибраева, аспирант научно-образовательного Центра им. И.Н. Бутакова, Александр Астафьев, аспирант научно-образовательного Центра им. И.Н.Бутакова, Александр Заворин, профессор, руководитель научно-образовательного центра им. И.Н. Бутакова, Юрий Дубинин, Николай Языков, институт катализа им.Борескова СО РАН, Вадим Яковлев (индекс Хирша 15), Институт катализа им. Борескова СО РАН.

«Увеличение доли возобновляемых ресурсов биомассы в мировом топливно-энергетическом балансе способствует снижению вредного воздействия энергетики на окружающую среду. Низкая эффективность энергетического использования биомассы традиционными методами сжигания обуславливает необходимость ее обогащения в энергетически ценные продукты», — отмечается в исследовании.

 

Целью работы является экспериментальное исследование низкотемпературной переработки биомассы различного состава. В качестве основных методов исследования использовались физический эксперимент и дифференциально-термический анализ.

На основе систематизации полученных результатов и данных других исследований установлены зависимости выхода продуктов низкотемпературного пиролиза (жидкости, углеродного остатка и газа) из твердого органического сырья от атомного отношения водорода к углероду. С увеличением отношения H / C выход углеродистого остатка уменьшается, а выход жидких продуктов и газа увеличивается.

Установлено, что пиролиз биомассы протекает с преобладанием экзотермических реакций, обеспечивая положительный тепловой эффект, который варьируется от +262 до +1809 кДж / кг. В то же время увеличение отношения H / C в сырье приводит к увеличению экзотермического эффекта пиролиза.

Инженерная школа природных ресурсов

Выявление геохимических аномалий медно-порфировых месторождений с использованием моделирования градиента концентрации: на примере района Джебел-Барез, Иран

Журнал: Journal of Geochemical Exploration, (ИФ 2,858, Q2)

Тимофей Тимкин, доцент отделения геология Инженерной школы природных ресурсов, Валерий Ворошилов, профессор отделения геологии ИШПР, Тамара Якич, доцент отделения геологии ИШПР, Ziaii Mansour, Shahrood University of Technology, Safari Samaneh, Shahrood University of Technology.

Целью данной работы являлась разработка нового метода обнаружения скрытого оруденения на примере медно-порфирового объектов в горном районе Джебел-Барез (Иран). Было доказано, что коэффициент градиента концентрации очень хорошо решает задачи поисковой геохимии.

«Большие изменения данного показателя, обусловленные распределением геохимических данных, соответствуют приповерхностным аномалиям, а меньшие изменения концентрации, скорее всего, связаны с более глубокими геохимическими аномалиями. Предложенная методика, которая с помощью математических расчетов и без поискового бурения, способна различать разницу между скрытым орудененим и зон с рассеянной минерализацией», — делают вывод авторы статьи.

На основе полученных результатов ученые выяснили, что значения градиента концентрации > 1,0 в G (Vz) показывают существование срытой минерализации в исследуемых областях. Полученные на основе этого метода результаты свидетельствуют о том, что северо-восточная часть района Джебал-Барез является весьма благоприятной зоной для выявления скрытого оруденения. Значение G (Vz) в этой зоне равно 5,04. Результаты, полученные в ходе этого исследования, хорошо согласуются с результатами предыдущих исследований в этой области. В этой зоне на четырех участках, которые были выделены с использованием градиентной модели, были проведены геологоразведочные работы.

Исследовательская школа химических и биомедицинских технологий

Снижение бактериальной колонизации Ti6Al4V металлических скаффолдов, приготовленных методом аддитивных технологий, с иммобилизованными на их поверхности наночастицами серебра и кальций фосфата

Журнал: Applied Surface Science, (ИФ 4,439, Q1)

Мария Сурменева, старший научный сотрудник Научно-исследовательского центра «Физическое материаловедение и композитные материалы», ведущий инженер лаборатории новых лекарственных форм, Роман Сурменев, директор, ведущий научный сотрудник Научно-исследовательского центра «Физическое материаловедение и композитные материалы», Екатерина Чудинова, инженер-исследователь Научно-исследовательского центра «Физическое материаловедение и композитные материалы», Анна Иванова, младший научный сотрудник научной лаборатории высокоинтенсивной имплантации ионов, Андрей Коптюг (индекс Хирша 13), Университет центральной Швеции, Катерина Лоза (Индекс Хирша 10), Олег Примак (Индекс Хирша 19), Matthias Epple (Индекс Хирша 55), Franka Ennen-Roth, Mathias Ulbricht (индекс Хирша 53), Университет Дуйсбург-Эссен, Германия, Tomaz Rijavec, институт Йозефа Стефана Любляны, Словения.

Исследование направлено на разработку новых стратегий для улучшения регенерации костной ткани. В своей работе ученые используют один из методов аддитивного производства — электронно-лучевое плавление, который позволяет получать пористые имплантаты (скаффолды) с определенными размерами, а также внутренней архитектурой и пористостью.

«Однако, увеличение площади поверхности имплантата может также увеличивать способность патогенных микроорганизмов «прилипать» к поверхностям и формировать биопленку, что может привести к серьезным осложнениям и отторжению имплантата», — отмечается в статье.

В связи с этим, по словам авторов, данная работа посвящена оценке способности бактерий прикрепляться к поверхности модифицированных скаффолдов Ti6Al4V сплава.

Результаты показывают, что функционализация поверхности имплантата наночастицами серебра или кальций-фосфата, изменяющими гидрофобность и шероховатость поверхности в наноразмерном масштабе, приводит к возникновению физических сигналов, приводящих к существенному изменению адгезии бактерий.

 

Было выяснено, что наночастицы серебра в концентрации порядка 0,02 мг /см2, которые были депонированы вместе с кальций-фосфатными наночастицами, покрытыми положительно заряженным полиэтиленимином на поверхности аддитивно приготовленных скэффолдов Ti6Al4V сплава, препятствовали росту бактерий, так как общее количество прикрепленных клеток золотистого стафилококка S. aureus оставалось на том же уровне в течение 17 часов, что указывает на бактериостатическую активность исследованных поверхностей.

Похожие новости

  • 04/09/2019

    Цитируемые ученые ТПУ: катализаторы из золота и оболочки для ТВЭЛов

    ​Проект «Цитируемые ученые ТПУ» подводит итоги публикационной активности ученых Томского политехнического университета за летний период. Самый высокоцитируемый соавтор статей ученых ТПУ имеет индекс Хирша 75, а самый высокорейтинговый журнал — импакт-фактор 9,405 (Green Chemistry, Q1).
    357
  • 06/02/2019

    Ученые ТГУ изготовят детекторы для новосибирского «СКИФа»

    ​В ТГУ прошла рабочая встреча с сотрудниками Института ядерной физики им. Г.И. Будкера (ИЯФ СО РАН). Представители научных организаций обсудили сотрудничество в разработке детекторов для новосибирского Центра коллективного пользования «СКИФ», а также совместные образовательные программы по подготовке специалистов для работы на синхротроне.
    707
  • 23/01/2018

    Сибирские радиофизики выяснили, от чего зависят свойства композитных материалов

    Радиофизики экспериментально доказали, что  конструкция и   технология изготовления  нанотрубок влияют на характеристики композитного материала. Ученые описали электрофизические свойства композитов, в которых можно получать заданные свойства, меняя состав.
    1122
  • 14/10/2019

    Новосибирские ученые открыли новый метод управления молекулярной подвижностью в пористых металлоорганических каркасах

    Сотрудники лабораторий НГУ и Института катализа им. Г. К. Борескова представили исследование влияния электронодонорных «гостей» на подвижность линкеров в металлоорганическом каркасе на основе хрома MIL-101.
    292
  • 03/01/2019

    Обнаружены особенности образования соединений, мешающих добыче нефти и газа

    ​​Ученые из Института неорганической химии имени А.В. Николаева Сибирского отделения Российской академии наук (ИНХ СО РАН) исследовали реакцию образования кристаллических соединений воды и газа (газовых гидратов) с метастабильной (неустойчивой) структурой.
    985
  • 30/08/2019

    Петр Корусенко: наша команда изучает наноматериалы с применением метода рентгеновской фотоэлектронной спектроскопии

    ​Ландау, Сахаров, Капица, Курчатов – эти имена русских физиков известны не только в России, их исследования признаны во всем мире. В российские времена эта наука развивается не так бурно, однако нам и сейчас есть чем гордиться.
    601
  • 15/11/2018

    Новосибирский ученый подготовил к изданию книгу о наноматериалах

    Инициатива поступила от издательства Elsevier — одного из крупнейших издательских домов мира, занимающихся публикацией научных работ. В 2016 году оно обратилось к академику РАН, председателю СО РАН Валентину Пармону с предложением создать коллективную монографию.
    736
  • 30/09/2019

    В 2019 году набор на программу подготовки кадров для ЦКП «СКИФ» увеличился вдвое

    ​Десять студентов поступили в 2019 году на магистерскую программу «Методическое обеспечение физико-химических исследований конденсированных фаз» Новосибирского государственного университета, по которой готовят кадры для центра коллективного пользования «Сибирский кольцевой источник фотонов» (ЦКП «СКИФ»).
    171
  • 16/07/2019

    Международная школа по методам высоких давлений Европейского центра синхротронных исследований

    ​Преподаватель и студенты новой междисциплинарной магистерской программы «Методическое обеспечение физико-химических исследований конденсированных фаз» приняли участие в международной школе по методам высоких давлений (Schoo on High Pressure Techniques), которая прошла в Гренобле (Франция) с 17 по 21 июня.
    487
  • 25/09/2019

    Ученые ТГУ нашли новые пульсации в пламени «горелки» для тяжелого топлива

    Исследования нового устройства, созданного в Институте теплофизики Сибирского отделения Российской академии наук и предназначенного для бессажевого сжигания тяжёлого углеводородного топлива с паровой газификацией, провели на механико-математическом факультете.
    324