Основні результати відділу за весь час
Проведено теоретичне дослідження тунельного ефекту гігантського магнітоопору в магнітних тунельних переходах феромагнітний метал/діелектрик/феромагнітний метал з урахуванням сил у потенційному бар’єрі. Передбачений ряд нових явищ, які можна використовувати як для створення принципово нових наноелектронних і спінтронных пристроїв, так і вдосконалення вже існуючих приладів – сенсорів, магнітних діодів, інжекторів спін-поляризованого струму і магнітної оперативної пам’яті. Показано, що величина і знак гігантського магнітоопору магнітних тунельних переходів істотно залежать як від ширини та висоти потенційного бар’єру, так і від величини напруги зміщення. Знайдено, що в залежності від ширини та висоти потенційного бар’єру гігантський магнітоопір може як зменшуватися, так і збільшуватися із збільшенням напруги зміщення. Встановлено, що гігантський магнітоопір при певних умовах може змінювати свій знак і осцилювати з збільшенням напруги зміщення.
Теоретично досліджено процеси тунелювання електронів через нестаціонарні немагнітні і магнітні тунельні переходи. Передбачено новий і важливий ефект гігантського магнітоимпедансу магнітних тунельних переходів. Досліджено залежність ефекту гігантського магітоимпедансу від висоти і товщини потенційного бар’єру магнітних тунельних переходів, а також від величини постійної напруги зміщення. Знайдено, що в нестаціонарних магнітних тунельних переходах величина тунельного магнітоимпедансу сильно залежить від частоти змінної напруги зміщення і може приймати як позитивні, так і негативні значення. Показано, що ефект гігантського магнітоимпедансу магнітних тунельних переходів може бути використаний для створення принципово нових пристроїв високочастотної спінтроніки.
Теоретично та експериментально досліджено відкриті резонатори і елементи погодження низкоімпедансних напівпровідникових активних елементів з квазіоптичними коливальними системами. На основі проведених досліджень побудовано експериментальні зразки квазіоптичних генераторів з широкою перестройкою частоти та на фіксовані частоти в діапазоні довжин хвиль 8 -1,5 мм. Рівень частотних шумів не перевищує -80-120дБ при розстройці на 20 кГц від несучої.
Розроблено алгоритм та програма обробки АЧХ відкритих вимірювальних резонаторів, яка враховує імпеданси пристроїв зв’язку на характеристики резонатора.
Досліджено принципи ефективного збудження відкритих резонаторів елементами зв’язку та твердотільними джерелами.
Досліджено новий спосіб вимірювання флуктуацій діелектричної сталої в газових середовищах за допомогою транзисторних автогенераторів з відкритим резонатором в ланцюзі зворотнього зв’язку.
Розроблена і досліджена диференційна кювета для абсолютних вимірювань комплексної діелектричної проникності сильнопоглинаючих рідин.
Розроблений і досліджений зразок трьохдіапазонного опромінювача S/X/Ka діапазонів для застосування у складі охолоджуваного опромінювача дзеркальної антени радіотелескопа.
Промодельовано та експериментально підтверджено одномодове збудження дискових діелектричних резонаторів і відкритих резонаторів з дифракційними решітками в широкому інтервалі зміни частоти.
Досліджено відкриті резонатори з рефлектором у вигляді двовимірних граток з тонких дисків. Отримані спектри і знайдені добротності коливань відкритих резонаторів з дисперсійними дзеркалами у вигляді двовимірних граток з тонких дисків з метою істотного розрідження спектру відкритих резонаторів.
Розроблені і впроваджені нові методи обчислювальної радіофізики, теоретично і експериментально досліджена трансформація електромагнітних полів гіга – і терагерцового діапазону на об’єктах і середовищах антропогенного і природного походження.
Розроблена методика вимірювання діелектричної проникності різних біологічних об’єктів (клітин дріжджів, водоростей, клітин крові людини і тварин), а також проведена експериментальна оцінка для моделювання експериментів на клітинах з використанням модернізованого вимірювального комплексу.
Теоретично досліджено хвилеводні та резонансні сенсори для вимірювання діелектричних властивостей органічних і біологічних речовин. На їх основі реалізовано кілька варіантів сенсорів, які мають різні рівні диференціальної чутливості по модулю і фазі комплексного коефіцієнта відбиття в діапазоні змін діелектричної проникності клітин крові. Проведено практичне вимірювання характеристик цих сенсорів, їх оптимізація та підготовка до застосування в медичних і виробничих .
Використовуючи метод електронегативності ядра клітини, проведені попередні дослідження впливу електричної і магнітної компонент полів міліметрового діапазону на стан клітин людини та грибкових формувань. На прикладі дослідження впливу електромагнітного випромінювання на клітини букального епітелію людини підтверджений факт активації води ЕМВ, а також відмінності впливу Н – і Е-компонент поля на життєздатність клітинних зразків.
Результати досліджень щодо використання КВЧ аутогемотерапії в лікуванні пацієнтів з ангіоневрологічними патологіями показали високу ефективність методу. В результаті даного немедикаментозного лікування, на підставі медичного обстеження, було зафіксовано поліпшення та нормалізація клінічних показників, що спостерігається у 92% від загальної кількості досліджуваної групи, що є досить обнадійливим досягненням.
Наукові результати за хронологією:
2022-2023
НДР «Імпульс»
Проведено всебічне теоретичне дослідження нових ефектів що виникають при падінні p-поляризованої електромагнітної хвилі на твердотільну структуру типу «одновісна плазмонна метаповерхня — діелектричний прошарок — метал». Показано, що за певних умов ця твердотільна структура може повністю поглинати p-поляризовану електромагнітну хвилю, що падає на неї. Окрім цього, передбачено новий ефект, а саме повну трансформацію p-поляризованої хвилі у відбиту хвилю s-поляризації. Для цього є необхідним, аби площина падіння електромагнітних хвиль становила гострий кут з головною віссю симетрії плазмонної метаповерхні.
Відповідає міжнародним стандартам високого рівня.
Результати дослідження можуть бути використані для створення нових пристроїв радіофізики і електроніки. М.М. Білецький.
НДР «Імпульс»
Розроблено планарний резонатор з високою концентрацією магнітної компоненти електромагнітного поля для дослідження феромагнітного резонансу у мікро- та нанорозмірних матеріалах, у тому числі магнітних наночастинок за кімнатних та низьких температур. Оброблено експериментальні спектри феромагнітного резонансу в феритовому (1СЧ4) нанопокритті макропористого кремнію при кімнатних та низьких температурах, виявлено наявність неоднорідного коливання намагніченності в присутності мікрохвильового поля.
Відповідає міжнародним стандартам високого рівня.
Результати можуть бути використані у надвисокочастотних пристроях мікро- та наноелектроніки та квантових конвертаційних технологіях. А.С. Вакула.
НДР «Імпульс»
Проведено подальше вдосконалення розробленого раніше хвилевідно-диференційного діелектрометра шляхом розробки та виготовлення системи стабілізації температури вимірювальної кювети на час проведення вимірювань. Проведено динамічні дослідження діелектричних параметрів ферментативних систем, що містять білковий субстрат (імуноглобулін G, сироватковий альбумін людини) та фермент трипсин.
Відповідає міжнародним стандартам високого рівня.
Отримані результати можуть стати у пригоді для моніторингу перебігу ферментативних реакцій у біомедичній практиці та для біотехнологічних виробництв. О.І. Шубний, М.П. Натаров, В.В. Гламаздін.
НДР «Імпульс»
Розроблено поляризаційно-інваріантну рупорно-лінзову систему збудження хвильових пучків для використання у антенних системах дзеркального типу. Досліджено можливості покращення характеристик антенної системи за рахунок оптимізації геометрії системи рупорно-лінзовий опромінювач – контррефлектор, у порівнянні з традиційною схемою побудови дзеркальних антен. Досліджено можливості створення опромінювача у вигляді решітки випромінювачів когерентних взаємно синхронізованих джерел для просторового підсумовування потужностей цих джерел безпосередньо у дзеркальній антені.
Відповідає міжнародним стандартам високого рівня.
Отримані результати мають практичне значення для використання при розробці антенних систем дзеркального типу. М.П. Натаров, О.І. Шубний, В.В. Гламаздін.
НДР «Імпульс»
Розроблено поляризаційно-інваріантну рупорно-лінзову систему збудження хвильових пучків для використання у квазіоптичних відкритих резонаторах. Досліджено використання поляризаційно-інваріантної рупорно-лінзової системи в якості пристрою зв’язку відкритого резонатора з хвилевідним трактом. Показано, що такий пристрій зв’язку збуджує у відкритому резонаторі тільки одну задану моду (основну), а вищі моди мають дуже малі амплітуди і ними можна знехтувати. Розроблено комп’ютерну модель такого відкритого резонатора з шаром діелектричного матеріалу поміж дзеркалами для вимірювань діелектричної проникності у широкому діапазоні значень та методику вимірювань і аналізу даних. Вдосконалено еквівалентну схему відкритого резонатора з шаром діелектрика для аналізу даних при вимірюванні діелектричної проникності матеріалів з анізотропією.
Відповідає міжнародним стандартам високого рівня.
Отримані результати можуть бути використані при розробці відкритих резонаторів для вимірювання діелектричної проникності матеріалів. М.П. Натаров, О.І. Шубний, В.В. Гламаздін.
2021
НДР «Буксир-5»
Проведено всебічне теоретичне дослідження ефекту безвідбивного проходження електромагнітних хвиль при нормальному падінні на несиметричну тришарову структуру, що містить шар з від’ємною діелектричною проникністю. Показано, що несиметрія призводить до погіршення умов повного тунелювання ЕМХ.Встановлено, що шляхом оптимального підбору параметрів можна мінімізувати вплив несиметрії на ефект повного проходження хвиль крізь структуру.
Відповідає міжнародним стандартам високого рівня.
Результати дослідження можуть бути використані для створення нових пристроїв радіофізики і електроніки. М.М. Білецький, С.А. Борисенко.
НДР «Буксир-5»
За допомогою розробленого раніше хвилеводно-диференційного діелектрометра та низки розроблених експериментальних зразків спеціалізованих диференційних кювет з вимірювальними комірками проведено цикл робіт з вимірювання комплексної діелектричної проникності біологічно активних рідин. Запропонована методика вимірювання дозволяє в реальному часі визначати концентрації фармацевтичних інгредієнтів у водному розчині шляхом вимірювання різниці загасання хвилі та фазового зсуву. Метод діелектометрії та розроблений прилад забезпечують ефективне визначення концентрації фармацевтичних інгредієнтів у водних розчинах.
Відповідає міжнародним стандартам високого рівня.
Отримані результати можуть стати у пригоді для розробки методів контролю наявності фармацевтичних інгредієнтів у рідких харчових продуктах. О.І. Шубний, М.П. Натаров, В.В. Гламаздін.
НДР «Буксир-5»
Проведено апробацію розробленого багатофункціонального цітобіофізичного (БЦБФ) методу та розробленого апаратного комплексу для лікування, прогнозування та контроля ефективності лікування КВЧ-аутогемотерапією хронічної цереброваскулярної патології з використанням ЕМХ КВЧ діапазону. Експериментально доведено ефективність БФЦБ методу у визначенні чутливості хворого до КВЧ-терапії та контролю продуктивності лікування. Комплексний підхід до діагностики, лікування та контролю ефективності КВЧ -терапії дає можливість в рамках розробленого апаратного комплексу швидко та якісно проводити визначення індивідуальної чутливості до КВЧ-терапії, лікування НДВЧ-аутогемотерапією та контролювати ефективність проведеної терапії на всіх етапах лікування. БЦБФ метод, в комплексі з традиційними методами дослідження, може бути запропоновано для експрес-діагностики індивідуальної чутливості до КВЧ-терапії, а також для оцінки динаміки перебігу хвороби та моніторингу ефективності терапії хворих на всіх етапах лікування. Також показано, що вимірювання діелектричних параметрів дозволяє надійно диференціювати фізіологічні стани пацієнтів на клітинному рівні, дозволяючи оцінювати рівень чутливості рецепторів на вплив фармакологічних засобів, а також здійснювати моніторинг функціонального стану клітин в процесі лікування.
Відповідає національним стандартам високого рівня.
Результати роботи будуть корисні в медичній практиці для визначення ефективності лікування захворювання і підбору методів лікування. Н.В. Брюзгінова, С.П. Сіренко, К.А. Архипова.
НДР «Буксир-5»
Проведено дослідження феромагнітного резонансу нанокристалічних зразків шпінелі Fe3S4, відомої як мінерал грейгіт. В спектрах феромагнітного резонансу зразка з великими кристалітами виявлена наявність електронного та магнітного переходу, який проходить між 300 K та 4,2 K.
Відповідає міжнародним стандартам високого рівня.
Результати можуть бути використані у надвисокочастотних пристроях мікро- та наноелектроніки.
А.С. Вакула.
НДР «Буксир-5»
Досліджено властивості відкритого напівсферичного резонатора з плоским діелектричним зразком на плоскому дзеркалі з метою створення моделі установки для проведення вимірювань у діапазоні 7 – 12 ГГц. Для мінімізації розмірів експериментальної установки було досліджено варіанти малорозмірних відкритих резонаторів з малими подовжніми індексами. Досліджено різні елементи зв’язку для збудження відкритого резонатора із хвилеводу. Досліджено умови досягнення найбільшої напруженості електромагнітного поля у резонаторі із діелектричним зразком. Показано, що найбільшої напруженості електромагнітного поля можна досягти при збудженні елементом зв’язку у вигляді щілини.
Відповідає міжнародним стандартам високого рівня.
Отримані результати можуть бути використані як база при проектуванні діелектрометрів для вимірювань комплексної діелектричної проникності твердих матеріалів з слабким поглинанням () у діапазоні . М.П. Натаров, О.І. Шубний, В.В. Гламаздін.
2020
НДР «Буксир-5»
Досліджено проходження електромагнітних хвиль крізь шарувату структуру, яка складається з плазмоподібного шару та двох різних діелектричних шарів. Вивчено вплив частотної дисперсії плазмоподібного шару на умови проходження електромагнітних хвиль крізь шарувату структуру. Встановлено, що повне проходження електромагнітних хвиль крізь шарувату структуру може мати місце на різних частотах та при різних співвідношеннях між товщинами плазмоподібного шару і діелектричних шарів.
Відповідає міжнародним стандартам високого рівня.
Результати дослідження можуть бути використані для створення нових пристроїв радіофізики і електроніки. М.М. Білецький, С.А. Борисенко.
НДР «Буксир-5»
За допомогою розробленої спеціальної диференційної кювети з вимірювальними комірками, у вигляді скляних трубок проведено цикл робіт з вимірювання комплексної діелектричної проникності біологічно активних рідин у тому числі в умовах впливу магнітного поля на досліджувану рідину. Досліджено вплив інтенсивності та напрямку магнітного поля на швидкість реакцій за участю різноманітних біологічних та хімічних рідких речовин.
Відповідає міжнародним стандартам високого рівня.
Отримані результати мають практичне значення для використання в лабораторіях, що проводять біологічні дослідження. О.І. Шубний, М.П. Натаров, В.В. Гламаздін.
НДР «Буксир-5»
Проведено дослідження можливості створення багатодіапазонного хвилевідного антенно-фідерного тракту (АФТ) для одночасного прийому сигналів різних діапазонів антеною радіотелескопу. За результатами дослідження показана можливість створення три-діапазонного АФТ з розділенням кругових поляризацій, який приєднано до одного спільного скалярного рупора, що є складовою частиною опромінювача великої дзеркальної антени. Показано, що для побудови ефективного багатодіапазонного АФТ необхідне застосування фільтрів нижніх частот (ФНЧ), а загальна ширина та кількість діапазонів обмежуються частотними властивостями ФНЧ. Проведено дослідження можливостей створення хвилевідного ФНЧ з шириною смуги загородження 4:1 і більше для H10, H20, H30 хвилевідних мод. Створено електродинамічну модель ФНЧ з шириною смуги загородження 4:1 на основі «вафельної» структури з аперіодичними елементами.
Відповідає міжнародним стандартам високого рівня.
Отримані результати мають практичне значення для використання при розробці приймальних трактів багатодіапазонних радіотелескопів. М.П. Натаров, О.І. Шубний, В.В. Гламаздін.
НДР «Буксир-5»
Удосконалено циліндричний резонатор для опромінення біологічних рідин електромагнітними хвилями КВЧ діапазону, що дозволяє істотно розширити перелік цих рідин. Вдосконалений резонатор дає можливість опромінювати клітини буккального епітелію людини у водному середовищі для визначення індивідуальної чутливості хворих до НДВЧ-терапії. Удосконалено конструкцію камери для проведення мікроелектрофорезу, що дозволяє підвищити точність вимірювання параметрів і значно зменшити час проведення дослідження багатофункціональним цитобіофізичним методом. Запропоновано комплексний підхід до застосування ЕМХ НДВЧ діапазону для лікування цереброваскулярних захворювань людини за допомогою апаратного комплексу, що дозволяє здійснювати аналіз індивідуальної чутливості до НДВЧ опромінення, лікування і контроль ефективності НДВЧ-терапії.
Відповідає національним стандартам високого рівня.
Результати роботи будуть корисні в медичній практиці для визначення ефективності лікування захворювання і підбору методів лікування. Н.В. Брюзгінова, С.П. Сіренко.
НДР «Буксир-5»
Експериментально досліджено властивості наночастинок AFe2O4(A-Fe,Co) при низьких температурах. Виявлені фактори, що впливають на їхні резонансні НВЧ-спектри.
Відповідає міжнародним стандартам високого рівня.
Отримані результати дозволяють створити нові нанорозмірні матеріали із заданими електромагнітними властивостями та знайдуть використання у надвисокочастотних пристроях мікро- та наноелектроніки. А.С. Вакула.
НДР «Медакустика»
Розроблено лабораторні макети для запису легеневих шумів з використанням максимально простого одноканального пристрою для бездротового запису легеневих шумів на смартфон та мікроконтролерного багатоканального пристрою для одночасного запису легеневих шумів в різних точках грудної клітини пацієнта та поза його грудною клітиною. Виготовлено дослідні зразки таких пристроїв та проведено пробні записи легеневих шумів з наступною їх обробкою математичними методами.
Відповідає національним стандартам високого рівня.
Отримані результати можуть бути використані для автоматизації запису та аналізу акустичних шумів для визначення сигнатур патологій легень. О.І. Шубний, В.В. Гламаздін.
НДР «ЦКДЗ- Комплекс- ІРЕ»
Проведено моделювання суміщеного антенно-фідерного тракту (АФТ) С-, К- та Х- діапазонів. Побудовано електродинамічні моделі АФТ та всіх елементів, що складають АФТ та проведено оптимізацію їх геометричних параметрів. Зокрема, оптимізацію розділювачів поляризації турнікетного типу та фільтрів нижніх частот (ФНЧ) проведено із застосуванням системи електродинамічного моделювання MWD3, побудованої на швидких алгоритмах рішення електродинамічних задач. Розроблено ФНЧ із смугою пропускання в С- діапазоні 4,7 – 6,8 ГГц та смугою загородження 8,5 – 26 ГГц для перших трьох хвилевідних мод. Розроблено теоретичні креслення АФТ та всіх його елементів.
Відповідає міжнародним стандартам високого рівня.
Результати НДР використовуються Замовником для розробки конструкторської документації на суміщений тридіапазонний антенно-фідерний тракт С-, К- та Х- діапазонів та його виготовлення для модернізації радіотелескопу РТ-32. М.П. Натаров, О.І. Шубний, В.В. Гламаздін.
2019
НДР «Буксир-5»
Досліджено ефект повного тунелювання електромагнітних хвиль через тришарову структуру, яка містить плазмоподібний шар з негативною діелектричної проникністю. Показано, що завдяки врахуванню частотної дисперсії шару з негативною діелектричною проникністю, повне тунелювання електромагнітних хвиль стає можливим на різних частотах при відповідному виборі параметрів тришарової структури. Передбачено ефект двочастотного повного тунелювання електромагнітних хвиль в різних частотних інтервалах. Знайдено, що частотна дисперсія шару з негативною діелектричною проникністю призводить до істотного пом’якшення і зміни умов повного тунелювання електромагнітних хвиль через тришарову структуру. При цьому виникають унікальні явища, які можуть бути використані для створення принципово нових високочастотних пристроїв оптики, радіофізики і електроніки.
Відповідає міжнародним стандартам високого рівня.
Результати дослідження розширюють знання про механізми тунелювання електромагнітних хвиль через тришарові структури, що містять шар з негативною діелектричною проникністю. Вони можуть бути застосовані для створення нових типів високочастотних твердотільних пристроїв оптики, радіофізики і електроніки. М.М. Білецький, С.А. Борисенко.
НДР «Буксир-5»
Проведено подальше удосконалення диференційної кювети з вимірювальними комірками, що мають симетричну геометрію з метою поліпшення результатів вимірювань, спрямованих на виявлення малої відмінності в компонентах комплексної діелектричної проникності. Показано, що результати, одержані з використанням хвилевідно-диференційного діелектрометра, оснащеного такою кюветою, співставні з результатами, одержаними за допомогою більш складних резонаторних методів. Для дослідження біологічно активних рідин розроблено спеціальну диференційну кювету з вимірювальними комірками, у вигляді скляних трубок, що використовуються в клінічних лабораторіях. Нова конструкція кювети дозволяє проводити дослідження в умовах впливу магнітного поля на досліджувану рідину.
Відповідає національним стандартам високого рівня.
Отримані результати мають практичне значення для використання в лабораторіях, що проводять біологічні дослідження. О.І. Шубний, М.П. Натаров, В.В. Гламаздін.
НДР «Буксир-5»
Проведено біофізичні дослідження функціональних характеристик клітин буккального епітелію людини in vitro методом внутрішньоклітинного мікроелектрофорезу в умовах норми і патології (кардіо-неврологічні захворювання). Отримані результати дали можливість розробити цітобіофізичну методику для моніторингу стану здоров’я, контролю ефективності лікування і визначення індивідуальної чутливості до КВЧ-терапії.
Відповідає національним стандартам високого рівня.
Результати роботи будуть корисні в медичній практиці для визначення ефективності лікування захворювання і підбору методів лікування. А.І. Фісун, Н.В. Брюзгінова, С.П. Сіренко.
НДР «Буксир-5»
Розроблено макет пристрою для КВЧ аутогемотерапії з використанням нового режиму опромінювання на λ=5,6 мм. та проведено первинний етап його тестування.
Відповідає національним стандартам високого рівня.
Результат є вагомим внеском у розвиток напрямку КВЧ- аутогемотерапії. А.І. Фісун, Н.В. Брюзгінова, С.П. Сіренко.
НДР «Буксир-5»
Проведено дослідження адренореактивності організму спортсменів в умовах різних режимів фізичного навантаження. Характер та ступінь адренореактивності оцінювали шляхом вивчення здатності клітинних мембран (еритроцитів) зв’язувати адренергічні лікарські засоби з використанням комплексу біофізичних, клінічних та біохімічних методів. Даний етап роботи проведено сумісно з фахівцями кафедри медичної реабілітації та спортивної медицини ХМАПО в рамках міждисциплінарного дослідження з розробки нових критеріїв ранньої in vitro діагностики кардіоцеребральних захворювань. Оцінка адренореактивності на клітинному рівні дозволила не лише встановити характер адренергічних змін в організмі, але й виявити зв’язок між електрофізичними характеристиками клітин крові та їх рецепторною активністю, що залежить як від інтенсивності, так і від тривалості тренувань спортсменів. Одержані результати підвищують ефективність існуючих реабілітаційних та лікувальних заходів спортивної медицини.
Відповідає міжнародним стандартам високого рівня.
Отримані результати мають наукову і практичну значимість для оптимізації існуючих та розробки нових прогностично-діагностичних критеріїв у галузі медичної діагностики та спортивної медицини. К.А. Архипова.
НДР «Буксир-5»
Експериментально досліджено властивості наночастинок ZnFe3O4 при низьких температурах. Знайдено відсотковий внесок їхніх внутрішніх магнітних полів.
Відповідає міжнародним стандартам високого рівня.
Отримані результати дозволяють створити нові нанорозмірні матеріали з необхідними електромагнітними властивостями та знайдуть використання у надвисокочастотних пристроях мікро- та наноелектроніки. А.С. Вакула.
НДР «Сенсор»
Розроблено систему передачі результатів вимірювання параметрів розсіювання електромагнітних хвиль різних діапазонів в досліджуваних зразках рідин або повітря в мікроконтролерні пристрої та систему управління роботою мікроконтролерів за допомогою бездротового з’єднання через протокол зв’язку «Bluetooth». Розроблено робочу програму для комп’ютера.
Відповідає національним стандартам високого рівня.
Отримані результати будуть використані для створення та модернізації діагностичної вимірювальної апаратури у галузі контролю якості питної води та повітря. О.І. Шубний, В.В. Гламаздін.
НДР «Спец метео»
Розроблено лабораторні макети для вимірювання метеорологічних параметрів, зокрема, тиску, температури, відносної вологості повітря та напрямку і швидкості руху повітря за допомогою малогабаритного пристрою з передачею результатів вимірювання на комп’ютер або мобільний пристрій за допомогою бездротового з’єднання. Розроблено робочу програму для комп’ютера.
Відповідає національним стандартам високого рівня.
Отримані результати можуть бути використані для створення мобільних станцій вимірювання метеорологічних параметрів для коригування результатів супутникової навігації або створення побутових вимірювальних пристроїв. О.І. Шубний, В.В. Гламаздін.
НДДКР «Опромінювач РТ 32-19»
Проведено дослідження варіантів побудови елементів приймального хвилевідно-фідерного тракту (ПХТ) радіоастрономічної приймальної системи (РПС) радіотелескопу РТ-32 з розділенням кругових поляризацій для роботи в С- та К- діапазонах, а також елементів приймального тракту для розширення діапазону роботи радіотелескопу в X- та S-діапазони. Проведено оптимізацію елементів за допомогою систем електродинамічного моделювання. Розроблено теоретичні креслення елементів приймального хвилевідно-фідерного тракту Проведено вимірювання НВЧ параметрів виготовлених елементів антенно-фідерного тракту.
Відповідає міжнародним стандартам високого рівня.
Результати використано Замовником для випуску конструкторської документації та виготовлення елементів ПХТ, з метою модернізації параболічної антени «MARK-4B» для побудови радіотелескопу РТ-32. М.П. Натаров, О.І. Шубний, В.В. Гламаздін.
2018
НДР «Кентавр-6»
Проведено теоретичне дослідження тунелювання електромагнітних хвиль через тришарову структуру, що містить шар з негативною діелектричною проникністю. Використано новий підхід, заснований на введенні безрозмірних товщин шарів тришарової структури. Він дозволив дослідити ефект тунелювання електромагнітних хвиль для різних довжин хвиль і різних значень параметрів тришарової структури, яка має несиметричне діелектричне оточення.
Показано, що наявність у тришаровій структурі шару з негативною діелектричною проникністю приводить до суттєвого пом’якшення обмежень на параметри шарів з позитивною діелектричною проникністю. Так, ефект тунелювання електромагнітних хвиль матиме місце при будь-якому наперед заданому позитивному значенні величин діелектричної проникності шарів, що симетрично оточують шар з негативною діелектричною проникністю. При цьому параметри шару з негативною проникністю мають обиратися відповідним чином.
Не мають аналогів в Україні.
Результати дослідження розширюють знання про механізми тунелювання електромагнітних хвиль через тришарові структури, що містять шар з негативною діелектричною проникністю. Вони можуть бути застосовані для створення нових типів високочастотних твердотільних пристроїв, що працюють у різних діапазонах довжин хвиль. М.М. Білецький, С.А. Борисенко/
НДР «Буксир-5»
З використанням комплексу клінічних, радіофізичних та біофізичних методів було удосконалено метод in vitro діагностики кардіоцеребральних захворювань на основі міліметрового (КВЧ) зондування клітин крові під впливом лікарських засобів. Даний етап роботи є частиною міждисциплінарного дослідження з оптимізації терапії та моніторингу ефективності лікування пацієнтів із різними стадіями церебральних патологій, що проведено сумісно з Харківською медичною академію післядипломної освіти. Аналіз отриманих даних дозволив диференціювати стан пацієнтів на клітинному рівні, встановити кореляцію між динамікою діелектричної проникності еритроцитів та активністю їх мембранно-рецепторного комплексу, які залежать від статі та тяжкості захворювання. Отримані результати є вагомим внеском у розвиток методів клінічної діагностики та оцінки ефективності медикаментозної терапії.
Немає аналогів в Україні.
Отримані результати мають наукову і практичну значимість та можуть бути використані для створення та модернізації діагностичної вимірювальної апаратури у галузі експериментальної медицини. К.А. Архипова.,
П.С. Красов.
НДР «Буксир-5»
Отримано експериментальні результати дії низькоінтенсивного електромагнітного випромінювання на електрокінетічні властивості ядер клітин буккального епітелію людини методом внутрішньоклітинного мікроелектрофорезу. Проведено аналіз результатів впливу КВЧ-аутогемотерапії на зміну електронегативності ядер клітин буккального епітелію. Змодельовано ефект впливу КВЧ-аутогемотерапії in vitro безпосередньо на клітинах буккального епітелію. Встановлено, що при опосередкованому впливі на клітини мікрохвильового випромінювання (λ = 7,1 мм) від опроміненої частини суспензії клітин до неопроміненої в об’ємному співвідношенні 1/20 відбуваються такі ж зміни електронегативності ядер клітин буккального епітелію, як і при прямому впливі опромінення. Можливо, такий же ефект опосередкованого впливу відбувається в крові людини при лікуванні КВЧ-аутогемотерапію. Механізми зміни заряду ядра клітини потребують подальшого дослідження.
Немає аналогів в Україні.
Результати роботи будуть корисні в медичній практиці для визначення ступеня тяжкості захворювання і підбору методів лікування. Н.В. Брюзгінова, С.П. Сіренко, А.І. Фісун.
НДР «Буксир-5»
Встановлено, що інтенсивність розсіювання плоскої хвилі Н або Е поляризації на криволінійній дифракційній стрічковій гратці залежить від ступеня кривизни гратки. Запропоновано резонатор, одне дзеркало якого виконано з криволінійної гратки.
Немає аналогів в Україні.
Результати мають практичне значення для вимірювальної та генераторної техніки міліметрового та субміліметрового діапазонів довжин хвиль. А.І. Фісун, О.І. Білоус.
НДР «Буксир-5»
Розроблено диференційні кювети, що мають в своєму складі вимірювальну комірку з симетричною геометрією. Це дає можливість шляхом вимірювання комплексної діелектричної проникності рідин хвилевідно-диференційним діелектрометром отримати її абсолютні значення за допомогою точного рішення електромагнітної задачі. Результати вимірювань водних розчинів біологічно активних речовин (глюкоза, анатоксини, антибіотики, середовища з різним pH) показали високу чутливість до зміни складу рідин, що досліджувались, чим було доведено перспективність застосування приладу.
Немає аналогів в Україні.
Отримані результати мають практичне значення для використання в якості експрес-діагностики наявності шкідливих речовин в рідких харчових продуктах та для використання в лабораторіях, що проводять біологічні дослідження. М.П. Натаров, О.І. Шубний, В.В. Гламаздін.
НДР «Буксир-5»
Розроблено методику вимірювань параметрів анізотропії діелектричної проникності тонких шарів та плівок, яка базується на застосуванні квазіоптичного двохдзеркального відкритого резонатора з поляризаційно виродженими модами та поляризаційного диплексера з високим рівнем розв’язки. Розвинуто метод аналізу АЧХ резонатора за допомогою апроксимації дрібно-лінійними комплексними функціями, який дозволяє знайти властивості діелектричних плівок. По результатах проведених вимірювань досліджено зразки діелектричних тонких шарів та плівок.
Немає аналогів в Україні.
Отримані результати показують перспективність методики для вимірювання слабкої анізотропії діелектричної проникності матеріалів. М.П. Натаров, О.І. Шубний, В.В. Гламаздін.
НДДКР «Опромінювач РТ-32»
Розробено теоретичні креслення та ескізи на елементи приймального хвилевідно-фідерного тракту (ПХТ) експериментального зразку радіоастрономічної приймальної системи (РПС) радіотелескопу РТ-32 C- та K- діапазонів з розділенням кругових поляризацій, а також розроблено ПХТ з розділенням кругових поляризацій для експериментальної РПС С-діапазону. Проведено вимірювання електродинамічних характеристик елементів ПХТ, що вироблені Замовником.
Немає аналогів в Україні.
Отримані результати використано Замовником для випуску конструкторської документації на елементи ПХТ, з метою модернізації параболічної антени «MARK-4B» для побудови радіотелескопу РТ-32. М.П. Натаров, О.І. Шубний, В.В. Гламаздін.
НДР «Сенсор»
Розроблено систему збору даних з окремих датчиків в мікроконтролер за допомогою бездротового з’єднання через протокол зв’язку типу «Bluetooth» та систему управління роботою мікроконтролера керуючим центральним комп’ютером. Розроблено робочу програму для комп’ютера за допомогою програмної мови «Delphy».
Немає аналогів в Україні.
Отримані результати можуть бути використані для створення та модернізації діагностичної вимірювальної апаратури у галузі контролю якості питної води. О.І. Шубний, В.В. Гламаздін.
2017
НДР «Кентавр-6»
Проведено всебічне теоретичне дослідження ефекту безвідбивного проходження електромагнітних хвиль при нормальному падінні на симетричну тришарову структуру, що містить шар з від’ємною діелектричною проникністю. До теперішнього часу ефект безвідбивного проходження розглянутий лише для деяких конкретних значень діелектричної проникності та товщини симетричної тришарові структури. У роботі впроваджено новий підхід, що базується на введенні безрозмірних значень товщини шарів структури. Він дозволяє досліджувати ефект безвідбивного проходження електромагнітних хвиль безвідносно до якогось конкретного діапазону довжин хвиль. Показано, що наявність у тришаровій структурі шару з від’ємною діелектричною проникністю викликає істотну зміну спектру відображення електромагнітних хвиль. Знайдено, що в спектрі відображення електромагнітних хвиль існують широкі області слабкого відбиття. Шириною цих областей можна ефективно керувати, обираючи значення від’ємної діелектричної проникності середнього шару тришарової структури. Вивчено вплив утрати енергії в середньому шарі тришарової структури на спектр відображення електромагнітних хвиль.
Не мають аналогів в Україні.
Отримані результати мають велику наукову та практичну значимість. Вони можуть бути використані для створення різноманітних приладів мікроелектроніки, наноелектроники, плазмоніки і фотоніки. М.М. Білецький, С.А.Борисенко.
НДР «Буксир-5»
Проведено дослідження з оптимізації та удосконалення вимірювальних сенсорів для біомедичних задач (мікрофлюїдні вимірювання біологічних речовин, зокрема зразків крові). Висока пропускна здатність є одним з основних вимог до апаратури для проведення біомедичного експерименту, адже дозволяє підвищити статистичну достовірність результату і провести дубльовані вимірювання. Зважаючи на те, що хвилеводна конструкція кювети не дає можливості проведення серії з 200-300 вимірювань за короткий проміжок часу, виникає потреба у створенні сенсора, сумісного з використанням мікрополоскових технологій та розрахованого на роботу в області частот 6-18 ГГц (область дисперсії вільної води, γ-область). Це також суттєво спростило б конструкцію і вартість такого сенсора .В результаті аналізу літератури за основу була взята конструкція мікрополоскового резонатора, розрахована для роботи в діапазоні 13-15 ГГц. Моделювання такої структури проводилося з використанням раніше розроблених в лабораторії підходів (методу електродинамічного моделювання FDTD та сучасної мови програмування Python для обробки та аналізу даних). Варіюванням елементів сенсора в широких межах показало ключові фактори, що впливають на чутливість вимірювань в необхідному діапазоні діелектричної проникності. При використанні в сенсорі елементів, необхідних для фіксування мікрооб’єма зразка не вдалося досягти чутливості, яка перевершує таку у хвилеводному сенсорі. Однак рефлектометри в цьому діапазоні мають більш широкий динамічний діапазон, що дозволяє отримати схожі характеристики пристрою в цілому. Подальші дослідження будуть спрямовані на перенесення робочої частоти в діапазон 7-8 ГГц для пом’якшення вимог до технологій виробництва.
Немає аналогів в Україні.
Отримані результати мають наукову і практичну значимість та можуть бути використані для створення та модернізації діагностичної вимірювальної апаратури у галузі експериментальної медицини. К.А. Архипова,
П.С. Красов.
НДР «Буксир-5»
Отримано експерементальні результати дії низькоінтенсивного електромагнітного випромінювання на електрокінетіческіе властивості ядер клітин буккального епітелію людини в умовах фізіологічної норми і при патології. Встановлено, що при впливі на клітини мікрохвильового випромінювання (in vitro) на довжині хвилі λ = 7,1 мм практично не впливає на нормальне функціонування здорового організму, тоді як при патології зміна електронегативності ядра залежить від тяжкості захворювання.
Немає аналогів в Україні.
Результати роботи будуть корисні в медичній практиці для визначення ступеня тяжкості захворювання і підбору методів лікування. Брюзгінова Н.В., Сіренко С.П., Фісун А.І., Білоус О.І.
НДР «Буксир-5»
Розрахунок та оптимізація вакуумного радіопрозорого вікна для трьохдіапазонного опромінювача дзеркальної антени. Проведено розрахунки та оптимізацію трьохшарового та п’ятишарового діелектричного радіопрозорого екрана за допомогою спеціально створеної програми розрахунку взаємодії багатошарового діелектрика з електромагнітною хвилею. Знайдено варіанти екранів з коефіцієнтом відбиття не більше -20 дБ у діапазонах електромагнітних хвиль S, X, Ka, де функціонує трьохдіапазонний опромінювач. Проведено експериментальну перевірку результатів обчислення на плоских моделях екрана, виготовлених з пінополістиролу та тонких шаруватих діелектриків, перевірено механічну міцність конструкції.
Немає аналогів в Україні.
Отримані результати мають практичне значення для модернізації великих дзеркальних антен, які можуть бути використані для радіоастрономії або радіолокації. М.П. Натаров, О.І. Шубний, В.В. Гламаздін.
НДР «Буксир-5
З метою усунення систематичних похибок, які пов’язані з явищами дифракції електромагнітних хвиль при збудженні відкритих хвилеводних структур в вимірювальній комірці-прототипі, було розроблено диференційні кювети, що мають в своєму складі вимірювальну комірку з симетричною геометрією. Це дає можливість отримати абсолютні значення комплексної діелектричної проникності за допомогою точного рішення електромагнітної задачі, що підвищує точність методу. Результати попередніх вимірювань водних розчинів глюкози та біологічно активних речовин (анатоксини, антибіотики, середовища з різним pH) показали високу чутливість на зміни складу рідин, що досліджувались, таким чином було доведено перспективність застосування приладу. Так, наприклад, мінімальна межа виявлення гентаміцину у водному розчині становить 0,68 мкг/мл за показником зміни фази та 1,25 мкг/мл за показником зміни амплітуди електромагнітної хвилі, яка проходить через вимірювальну кювету діелектрометру. Цю мінімальну межу виявлення складу водного розчину, отриману за допомогою пристрою, можна порівняти з показниками, які дають високо затратні методи.
Немає аналогів в Україні.
Отримані результати можуть бути використані в роботі біологічних лабораторій. М.П. Натаров, О.І. Шубний, В.В. Гламаздін.
НДР «Буксир-5»
Розроблені алгоритми виміру параметрів діелектричного шару на металевій поверхні на основі контролю нормальних характеристик відкритого сапфірового резонатора циліндричної форми. Проведене математичне моделювання, яке довело придатність алгоритму.
Немає аналогів в Україні.
Отримані результати мають практичне значення для вимірювання параметрів діелектриків. М.П. Натаров, О.І. Шубний, В.В. Гламаздін.
НДР «Буксир-5»
Отримані спектри та добротності коливань у тонких діелектричних резонаторах з дифраційними гратками змінного періоду на їх боковій поверхні. Показано перспективність використання таких резонаторів для стабілізації частоти напівпровідникових джерел міліметрового випромюнювання.
Немає аналогів в Україні.
Отримані результати мають практичне значення для створення нових стабілізуючих резонансних систем в електроніці міліметрового та суб міліметрового діапазонів довжин хвиль. А.І. Фісун, О.І. Білоус.
Попередні наукові результати
2016
Тема «Кентавр-5»
Теоретично досліджено ефект резонансної взаємодії плазмових і дефектних електромагнітних хвиль в одновимірних дефектних фотонних кристалах, що межують з провідним середовищем при умові, що дефектний шар є плазмоподібним. Виявлено, що найліпші умови для спостереження ефекту резонансної взаємодії плазмових і дефектних мод мають місце, коли дефектний фотонний кристал межує з напівпровідниковою плазмою, а величина діелектричної проникності дефектного шару є позитивною і має проміжне значення між величинами діелектричної проникності двох шарів елементарної ланки фотонного кристалу.
Не мають аналогів в Україні.
Отримані результати мають велику наукову та практичну значимість. Вони можуть бути використані для створення різноманітних приладів мікроелектроніки, наноелектроники, плазмоніки і фотоніки. М.М.Білецький, С.А.Борисенко.
НДР «Буксир-4»
Досліджено дію міліметрового і терагерцового випромінювання на клітини букального епітелію в умовах норми, патології та фізіотерапії. Методом мікроелектрофорезу ядер клітин букального епітелію людини проведено аналіз результатів, що дало змогу зробити висновок про стимулюючу дію випромінювання терагерцового газового лазера. Вивчено можливість експрес оцінки динаміки перебігу хвороби та ефективність традиційного лікування хворих неврологічними захворюваннями. В якості маркера обрано електрофоретичну рухливість ядер клітин букального епітелію людини. Досліджено можливість реєстрації впливу ЕМ-випромінювання на організм людини під дією КВЧ-аутогемотерапії.
Не мають аналогів в Україні.
Електрофоретична рухливість ядер клітин букального епітелію людини, може бути запропонована для експрес-діагностики неврологічних захворювань та визначення ефективності лікування методом КВЧ-аутогемотерапії пацієнтів з неврологічною патологією. Н.В. Брюзгінова, С.П. Сіренко.
НДР «Буксир-4»
Запропонована та досліджена чисельними методами електродинаміки диференційна кювета для абсолютних вимірів діелектричної проникності сильно поглинаючих рідин.
Не мають аналогів в Україні.
Запропоноване технічне рішення може знайти застосування як складова удосконалених приладів для наукових досліджень електрофізичних властивостей сильно поглинаючих рідин. М.П. Натаров, О.І. Шубний, В.В. Гламаздін.
НДР «Буксир-4»
Промодельовано дифракцію плоскої хвилі на циліндричній напівпрозорій смужковій гратці. Одержано просторові спектри розсіяння плоскої електромагнітної хвилі такої гратки.
Не мають аналогів в Україні.
Отримані результати мають велику наукову та практичну значимість. Вони можуть бути використані для створення нових коливальних систем джерел випромінювання міліметрового діапазону. А.І. Фісун, О.М. Сухоручко, О.І. Білоус.
НДР «Буксир-4»
Розроблено метод виміру комплексної діелектричної проникності тонких анізотропних плівок за допомогою двохдзеркального відкритого резонатора з модами, які є поляризаційно вироджені. Метод засновано на знятті виродження при розміщенні плівки у резонаторі навіть при слабкій анізотропії та обробці виміряних частотних характеристик коефіцієнта відбиття або передачі резонатора методом апроксимації сумою комплексних дробово-лінійних функцій.
Не мають аналогів у світі.
Запропонований метод виміру може бути застосований в системах контролю параметрів плівкових та листових діелектричних матеріалів. М.П. Натаров, О.І. Шубний, В.В. Гламаздін.
НДР «Буксир-4»
Створено спосіб діагностики хронічних та гострих ішемічних порушень на клітинному рівні з використанням КВЧ діелектрометрії. Даний спосіб засновано на встановлених статистично значущих кількісних співвідношеннях вимірюваних величин комплексної діелектричної проникності (КДП) еритроцитів людини згідно розробленій методиці. Встановлено, що при отриманні зменшення величин КДП еритроцитів, індукованих біологічно-активною речовиною (адреналіном – e2* та бета-блокатором – ε3*) відносно початкової величини (ε1* – зразок з додаванням еквіоб’ємної кількості фізіологічного розчину) на 5% та більше, а також при відсутності змін КДП відносно зразку з додаванням суміші бета-блокатора та адреналіна (ε5* відносно ε4*) діагностують рівень активності симпато-адреналової системи (САС), що відповідає фізіологічній нормі. При спостереженні змін e2* та ε3* відносно ε1* в діапазоні ±3% роблять висновок про пригнічення рівня адренореактивності внаслідок гіперактивності САС та діагностують гостру форму мозкових порушень. При отриманні збільшення величин e2* та ε3* відносно ε1* на 3% та більше, а також змін будь-якого напрямку (збільшення чи зменшення) ε5* відносно ε4* діагностують хронічну форму мозкових порушень. Загалом із використанням даного способу діагностики було досліджено понад 80 пацієнтів з неврологічними розладами та 26 умовно здорових осіб. Даний спосіб запатентовано авторами.
Розроблено протокол дослідження з індивідуального підбору доз бета-блокаторів з використанням еритроцитів людини in vitro.
Не мають аналогів в Україні.
Отримані результати мають наукову і практичну значимість та можуть бути використані у медичній практиці в якості діагностичного критерію. К.А. Архипова, П.С. Красов, А.І. Фісун.
НДР «Буксир-4»
Проведено дослідження з оптимізації та удосконалення калібрування вимірювальних хвилеводних сенсорів з використанням методу електродинамічного моделювання FDTD та сучасної мови програмування Python для обробки та аналізу даних. Процес оптимізації калібрування сенсора ґрунтується на процедурі мінімізації розбіжності (нев’язки) практично виміряних значень КДП для декількох тестових рідин і результатів моделювання сенсора з цими рідинами. Всього розраховано 17 варіантів геометрій сенсору, з яких отримані параметри найбільш вдалої з точки зору технічної реалізації. Точність калібрування може бути оцінена в 2,5%, а стандартне відхилення 30 повторних вимірів тестових речовин склало в середньому 1,2% і близько 2% в максимумі. Продемонстровано, що 2D FDTD методи моделювання з успіхом можуть бути застосовані для калібрування міліметрових хвилеводних сенсорів. Точність калібрування і вимірювань при цьому достатньо для проведення біомедичних досліджень для моніторингу електрофізичних реакцій клітин крові людини на вплив лікарських засобів in vitro. Здійснено контроль отриманих характеристик за результатами вимірювань за допомогою векторного аналізатора ланцюгів.
Не мають аналогів в Україні.
Отримані результати мають наукову і практичну значимість та можуть бути використані для створення та модернізації діагностичної вимірювальної апаратури у галузі медико-біологічних досліджень. П.С. Красов, К.А. Архипова.
2015
Тема «Кентавр-5»
Досліджено резонансну взаємодію плазмових і дефектних TM-електромагнітних хвиль в одновимірному дефектному діелектричному фотонному кристалі, що межує з плазмоподібним середовищем. Вивчено дисперсійні і енергетичні властивості плазмових і дефектних хвиль у залежності від величини діелектричної сталої кристалічних грат твердотільного плазмоподібного середовища. Знайдено, що ефект резонансної взаємодії плазмових і дефектних хвиль значно залежить від типу твердотільного плазмоподібного середовища. Встановлено, що найкращим чином ефект резонансної взаємодії плазмових і дефектних хвиль проявляється в тому випадку, коли дефектний фотонний кристал межує з напівпровідниковим середовищем. Показано, що ефект резонансної взаємодії плазмових і дефектних хвиль зникає, якщо дефектний фотонний кристал межує з металом. Результати дослідження суттєво розширюють знання про характер резонансної взаємодії плазмових і дефектних хвиль у дефектних фотонних кристалах.
Не мають аналогів в Україні.
Отримані результати мають велику наукову та практичну значимість. Вони можуть бути використані для створення різноманітних приладів мікроелектроніки, наноелектроники, плазмоніки і фотоніки. М.М. Білецький, С.А. Борисенко, Н.І. Гвоздев.
НДР «Буксир-4»
Набув подальшого розвитку запропонований нами метод виміру флуктуацій діелектричної сталої газових середовищ, заснований на залежності частоти автоколивань генератора з резонаторною системою відкритого типу, яка стикається із середовищем, яке досліджується. Флуктуації власної частоти відкритого резонатора, які зумовлені флуктуаціями діелектричної сталої середовища, спричиняють флуктуації частоті автоколивань. Флуктуації частоті автоколивань вимірюються в частотній або часовій областях і характеризують флуктуації діелектричної сталої середовища.
Досліджувались фізичні властивості основних елементів перспективного сенсору флуктуацій діелектричної сталої газових середовищ, а саме:
- У Ка діапазоні досліджено власні флуктуації частоти генератора із резонатором Фабрі-Перо та дисковим сапфіровим резонатором з модами шепочучої галереї в колі зворотного зв’язку псевдоморфного HEMT підсилювача, які зумовлюють межову чутливість методу вимірювань. Досягнуто рівень фазових флуктуацій -100 дБ/Гц на відстані 10 кГц від несучої частоти.
- Досліджено рівень радіаційних утрат декількох зосереджених елементів зв’язку напівдискових резонаторів – перспективних резонаторних систем для автогенераторних сенсорів діелектричної сталої середовищ.
Результати отримані уперше і у світовій практиці.
Результати будуть використано при розробленні автогенераторного сенсору флуктуацій газових середовищ. В.М. Скресанов, В.В. Гламаздін, В.О. Золотарьов, М.П .Натаров, О.І. Шубний.
НДР «Буксир-4»
Отримано експериментальне підтвердження взаємозв’язку між динамікою комплексної діелектричної проникності крові при впливі КВЧ аутогемотерапії, проаналізовано експериментальні результати різних методів та запропоновано модель вивчення впливу низькоінтенсивних міліметрових хвиль з мембранними структурами клітин крові. Допрацьовано спосіб діагностики неврологічних захворювань на клітинному рівні з використанням міліметрової одночастотної діелектрометрії.
Не мають аналогів в Україні.
Отримані результати мають наукову і практичну значимість та можуть бути використані для розвитку діагностичної методики у галузі біологічних та медичних досліджень. К.А. Архипова, Н.В. Брюзгінова, О.І. Білоус, А.І. Фісун, П.С. Красов, С.П. Сіренко.
НДР «Буксир-4»
Експериментально підтверджені характеристики вимірювальних кювет для вивчення комплексної діелектричної проникності крові. Проаналізовано експериментальні результати. Розроблені основи методики пошуку мінімально необхідних характеристик сенсорів для використання у біомедичних експериментах.
Не мають аналогів в Україні.
Отримані результати мають наукову і практичну значимість та можуть бути використані для створення та модернізації діагностичної вимірювальної апаратури у галузі медикобіологічних досліджень. П.С. Красов, К.А. Архипова, А.І. Фісун.
НДР «Буксир-4»
Методом моделювання досліджено поведінку криволінійних граток у полі плоскої хвилі. Одержано просторові спектри розсіяння електромагнітних хвиль циліндричними гратками.
Не мають аналогів в Україні.
Отримані результати мають велику наукову та практичну значимість. Вони можуть бути використані для створення нових коливальних систем джерел випромінювання міліметрового діапазону. О.І. Білоус, А.І. Фісун, О.М. Сухоручко.
НДДКР «Облучатель», назва «Розробка охолоджуваного трьохдіапазонного антенного опромінювача з розділенням кругових поляризацій»
Проведено антенні випробування 2-го дослідного зразка трьохдіапазонного антенного опромінювача з розділенням кругових поляризацій. Запропоновано перспективну конфігурацію апертурної частини криогенного приймального фокального блока радіотелескопів, до складу якої входять трьохчастотний S/Х/Ка-опромінювач, інфрачервоний фільтр та радіопрозоре вакуумне вікно з елементами кріплення на фланці кріостату, що забезпечить покращення показників якості амплітудних діаграм спрямованості на робочій та кросс коловій поляризаціях та коефіцієнту еліптичності у напрямку вісі опромінювача у смугах робочих частот S/Х/Ка-діапазонів.
Номінали характеристик дослідного зразка, що перевірялися, відповідають технічним вимогам на розробку опромінювача, та знаходяться на рівні кращих світових зразків. Показники якості перспективного фокального блоку перевищать характеристики відомих на теперішній час у світовій практиці аналогів.
Результати дослідження впроваджено в радіотелескопі. В.Н. Скресанов, В.В. Гламаздін, М.П. Натаров, О.І. Шубний, В.О. Золотарьов.
2014
Тема “Кентавр-4”
Досліджені спектральні і енергетичні властивості поверхневих і об’ємних електромагнітних хвиль у дефектних шарувато-періодичних структурах, поміщених у плоскопаралельний хвилевід. Вивчений ефект резонансної взаємодії поверхневих плазмових хвиль з об’ємними електромагнітними модами. Знайдено, що резонансна взаємодія об’ємних і поверхневих електромагнітних хвиль виникає лише у тому випадку, коли дефектний шар знаходиться всередині шарувато-періодичних структури. Встановлено, що поверхневі плазмові хвилі можуть резонансним чином взаємодіяти з різними об’ємними модами в залежності від величини елементарної комірки шарувато-періодичної структури. Використання цієї властивості дозволяє ефективно обмінюватися енергією між поверхневими та об’ємними електромагнітними хвилями, змінюючи геометричну конфігурацію дефектної шарувато-періодичної структури. Вивчений ефект резонансної взаємодії об’ємних і поверхневих електромагнітних хвиль може використовуватися для створення нових приладів мікроелектроніки, наноелектроніки і фотоніки.
Не мають аналогів на Україні.
Отримані результати мають велику наукову та практичну значимість. Вони можуть бути використані для створення різноманітних приладів наноэлектроники і фотоніки. М.М.Білецький, С.А.Борисенко, Н.І.Гвоздев
Тема “Буксир-4”
Досліджено відкриті квазіоптичні резонатори з додатковими дисперсійними елементами. Встановлено, що за допомогою зміни розмірів граток та їх положення можливо впливати на спектри резонатора та його добротність.
Не мають аналогів на Україні.
Отримані результати мають велику наукову та практичну значимість. Вони можуть бути використані для створення нових коливальних систем джерел випромінювання міліметрового діапазону. Білоус О.І., Сухоручко О.М., Фісун А.І.
Методом FDTD промодельована взаємодія електромагнітних хвиль із сильнопоглинаючими рідинами у хвилеводних кюветах. Розроблено діелектричні узгоджувачі, що підвищило чутливість вимірювань діелектричної проникності біологічних об’єктів, зокрема, крові людини.
Не мають аналогів на Україні.
Отримані результати мають велику наукову та практичну значимість. Вони можуть бути використані для створення нових видів кювет для застосування у біомедичних НІЧ-пристроях. Красов П.С.
Створено базу даних за результатами вимірювань діелектричної проникності крові людини на різних етапах розвитку патологій та їх лікування.
Не мають аналогів на Україні.
Отримані результати мають велику наукову та практичну значимість. Вони можуть бути використані для створення різноманітних приладів наноэлектроники і фотоніки. Архіпова К.А., Сіренко С.П., Брюзгінова Н.В.
Досліджено запропонований нами спосіб збудження коливань шепочучої галереї у відкритих діелектричних резонаторів з пласкими основами за допомогою системи із m отворів у діафрагмі, яка встановлюється на пласкій основі. Привабливі риси способу збудження: 1) Селекція мод із азимутальними індексами меншими за m, у разі, коли отвори розміщені із дотриманням Сm симетрії; 2) Ефективність збудження близька до одиниці у широкому діапазоні варіацій коефіцієнта зв’язку від сотих часток до десятків одиниць; 3) Потенційна можливість проводити виміри електрофізичних властивостей зразків і середовищ по відбитій від резонатора хвилі.
На підставі експериментального дослідження амплітудних, фазових та поляризаційних діаграм спрямованості тридіапазонного S/Х/Ка опромінювача у складі криогенного приймального блока дзеркальної антенної системи радіотелескопів РНДБ мережі «Квазар-М» сформульовано рекомендації, урахування яких при конструюванні приймального блоку потенційно забезпечить суттєве зменшення (більше ніж на 10 дБ) рівня випромінювання на коловій кросс поляризації.
Обидва результати отримані уперше і у світовій практиці не використовувались.
Перший результат було використано при розробленні вимірювального резонатора для дослідження ВТНП матеріалів по проекту «Бамбук». Другий результат планується практично втілити у 2015-2016 роках в рамках виконання проекту «Космос». В.В. Гламаздін, В.Н. Скресанов, В.О. Золотарьов, М.П. Натаров, О.І. Шубний.
Тема «Облучатель»
Проведено антенні випробування 2-х дослідних зразків трьохдіапазонного антенного опромінювача з розділенням кругових поляризацій. Номінали характеристик дослідних зразків, що перевіряються, відповідають технічним вимогам на розробку випромінювача, які знаходяться на рівні кращих світових зразків. Експериментальний зразок випромінювача було розроблено на перших двох етапах даної НДКР.
Не мають аналогів на Україні.
Два дослідних зразка на теперішній час встановлюються у радіотелескопи обсерваторій «Бадари» та «Зеленчукська», і у 2015 році будуть уведені в експлуатацію. В.Н. Скресанов, В.В. Гламаздін, М.П. Натаров, О.І. Шубний, В.О. Золотарьов.
Тема «Космос»
Запропоновано нову конфігурацію апертурної частини криогенного приймального фокального блока радіотелескопів, які визначено у якості опорних станцій у всесвітній VLBI-2010 – мережі. Нова конфігурація апертурної частини фокального антенного блока, до складу якої уходять трьох частотний S/Х/Ка опромінювач, інфрачервоний фільтр та радіо прозоре вакуумне вікно з елементами кріплення на фланці кріостату, забезпечують покращення показників якості амплітудних діаграм спрямованості на робочій та кросс коловій поляризації та коефіцієнту еліптичності у напрямку вісі опромінювача у смугах робочих частот S/Х/Ка діапазонів.
Показники якості приймального фокального блоку, який буде створено згідно НДР «Космос, перевищать характеристики відомих на теперішній час у світовій практиці аналогів.
Ми сподіваємося, що результати НДР «Космос» будуть використані для модернізації радіотелескопів РНДБ мережі «Квазар-М» і, таке можливо, для модернізації аналогічних радіотелескопів Германії та Іспанії. А.А. Кириленко, В.В. Гламаздін, В.Н. Скресанов, М.П. Натаров.
Тема «Бамбук»
Запропоновано спосіб та спроектовано і досліджено устрій синфазного збудження чотирьох отворів у діафрагмі на торці вимірювального дискового діелектричного резонатора хвилею Н10 джерела коливань. Устрій складається з низки перетворювачів типів хвиль у хвилеводах різноманітного перетину, а саме: 1) Перетворювача Н10-Н20 типів хвиль прямокутних хвилеводів; 2) Перетворювача Н20 хвили прямокутного хвилеводу у H20U хвилю хрестоподібного хвилеводу; 3) Перетворювача H20U хвилі хрестоподібного хвилеводу у Н10 хвилі чотирьох прямокутних хвилеводів.
Запропонована низка перетворювачів типів хвиль є новою для світової практиці. З цього приводу подана заявка на Європейський патент сумісно з ІФ КАН (м. Пекін) – партнером за проектом «Бамбук».
Вимірювальний резонатор із запропонованим вузлом зв’язку найближчим часом буде застосовано у установках мікрохвильових досліджень надпровідних матеріалів. М.Т. Черпак, В.В. Гламаздін, В.Н. Скресанов, О.І. Шубний.
2013
“Кентавр-4”
Теоретично досліджена резонансна взаємодія електромагнітних хвиль у напівпровіднику, що межує з дефектним фотонним кристалом. Знайдені умови існування резонансної взаємодії різних типів електромагнітних хвиль. Аналізується модифікація спектру електромагнітних хвиль при зміні товщини дефектного шару і його положення у фотонному кристалі. Досліджено розподіл енергії електромагнітних хвиль для різних типів дефектних фотонних кристалів.
Не мають аналогів на Україні.
Отримані результати мають велику наукову та практичну значимість. Вони можуть бути використані для створення різноманітних приладів наноэлектроники і фотоніки. М.М.Білецький, С.А.Борисенко, Н.І.Гвоздев
Теоретично досліджено гігантський тунельний магнітоімпеданс нестаціонарних магнітних тунельних переходів для різних типів потенційних бар’єрів. Знайдені оптимальні бар’єрні параметри, що приводять до максимальних значень тунельного магнітоімпедансу нестаціонарних магнітних тунельних переходів.
Не мають аналогів на Україні.
Отримані результати мають велику наукову та практичну значимість. Вони можуть бути використані для розвитку спінтроніки. М.М.Білецький, Д. В. Абдулкадиров.
Тема “Буксир-4”
Чисельними методами та експериментально досліджено відкритий резонатор із збудженням зв’язаних коливань у системі діелектричних напівдисків. Сформульовано умови за виконанням яких диференційна чутливість резонатора до зміни діелектричної сталої газового середовище лише у два рази менше за чутливість повністю заповнених газом об’ємного резонатора.
Розроблено алгоритм та програму оброблення даних резонаторних вимірювань в умовах часткового зняття виродження робочого типу коливань. Алгоритм базується на відновленні еквівалентної схеми зв’язаних коливань за даними вимірювань амплітудно-частотної характеристики резонатора.
Обидва результати отримані уперше і у світовій практиці не використовувались
Перший результат буде використано для розроблення малогабаритного рефрактометра (сенсора діелектричної сталої повітря). Другий результат (програма оброблення даних резонаторних вимірювань в умовах часткового зняття виродження робочого типу коливань) застосовується при дослідженні за нашою участю поверхневого імпедансу надпровідних матеріалів. В.В. Гламаздін, В.Н. Скресанов, В.О. Золотарьов, М.П. Натаров, О.І. Шубний.
Проведені виміри компонент крові пацієнтів у клінічних умовах. Теоретично досліджені нові конструкції хвилевідних сенсорів для НВЧ дієлектрометрії. Сенсори оптимізувалися для вимірів розчинів макромолекул у діапазоні частот 33-40 ГГц. Розроблена та відпрацьована процедура TRL калібрування векторного аналізатора ланцюгів PNA5230A фірми Agilent Technologies для хвилеводу 5,2*2,6 мм. Виготовлені відповідні еталонні елементи. Проведені тестові виміри сильнопоглинаючих речовин на векторному аналізаторі ланцюгів для декількох варіантів хвилевідних сенсорів.
Не мають аналогів на Україні.
Отримані результати мають велику практичну значимість. Вони будуть використані для вивчення речовин біологічного походження методом дієлектрометрії. П.С. Красов, А.І. Фісун
Експериментально досліджено взаємозв’язок між діелектричними характеристиками еритроцитів людини у міліметровому діапазоні хвиль та їх мембранно-рецепторним станом в умовах фізіологічної норми та за наявності кардіоцеребральних патологій (гострий ішемічний інсульт та дисциркуляторна енцефалопатія). Створено первинну версію бази даних за результатами експерименту та проведено статистичний аналіз.
Не мають аналогів на Україні.
Отримані результати мають наукову і практичну значимість та можуть бути використані для розвитку діагностичної методики у галузі біологічних та медичних досліджень. К.А. Архипова, А.І. Фісун
Досліджено відкриті резонатори з рефлектором у вигляді двомірних граток із тонких дисків. Отримані спектри та добротності коливань відкритих резонаторів з дисперсійними дзеркалами у вигляді двомірних граток із тонких дисків з метою суттєвого розрідження спектру ВР.
Не мають аналогів на Україні.
Отримані результати мають велику наукову та практичну значимість. Вони можуть бути використані для створення нових коливальних систем джерел випромінювання міліметрового діапазону. А.І. Фісун, О.І Білоус
Досліджено Е- поляризовані коливання в чотирьохдзеркальних відкрити резонаторах з канавкою на плоскому дзеркалі та ешелетом. Теоретично та експериментально одержано спектри та топологія полів такого резонатора у 8-мм діапазоні довжин хвиль.
Не мають аналогів на Україні.
Отримані результати мають велику наукову та практичну значимість. Дослідженій резонатор використаний в якості коливальної системи генератора дифракційного випромінювання. А.І. Фісун, О.М Сухоручко, О.І Білоус
Тема “Облучатель”
Розроблено (синтезовано та експериментально досліджено) роздільники кругових поляризацій у Х (7-9,5ГГц) та Ка (28-34ГГц), які задовольняють вимогам для застосування у VLBI2010 сумісних радіотелескопах
Сукупність характеристик розроблених приладів перевищує рівень закордонних аналогів.
Прилади будуть застосовані у кріогенних фокальних блоках радіотелескопів російської РНДБ мережі нової генерації. В.Н. Скресанов, В.В. Гламаздін, А.О Кириленко, Д.Ю. Кулик, М.П. Натаров, Л.А. Рудь, О.І. Шубний, В.О. Золотарьов.
2012
Тема “Кентавр-4”
Теоретично досліджено поверхневі електромагнітні хвилі на межі розділу плазмоподібного середовища та шарувато-періодичної діелектричної структури. Вивчено дисперсійні властивості поверхневих TM– та TE-електромагнітних хвиль залежно від конфігурації елементарної комірки шарувато-періодичної структури. Показано, що взаємне розташування і товщина діелектричних шарів в елементарній комірці суттєво впливає на умови існування поверхневих електромагнітних мод, особливості їх спектра та умови їх існування.
Не мають аналогів на Україні.
Отримані результати мають велику наукову та практичну значимість. Вони можуть бути використані для створення нових приладів фотоніки. М.М.Білецький
Теоретично досліджені TM-електромагнітні хвилі у одномірній дефектній діелектричній шарувато-періодичній структурі, що межує з плазмоподібним середовищем. Вивчено дисперсійні та енергетичні властивості плазмових і дефектних мод в залежності від положення дефектного шару в шарувато-періодичній структурі. Передвіщено ефект резонансної взаємодії плазмових і дефектних мод. Показана можливість збудження електромагнітних хвиль у шарувато-періодичній структурі методом порушеного повного внутрішнього відбиття.
Не мають аналогів на Україні.
Отримані результати мають велику наукову та практичну значимість. Вони можуть бути використані для створення різноманітних приладів наноэлектроники. М.М.Білецький, С.А.Борисенко.
Теоретично досліджено тунельний магнітоімпеданс нестаціонарних тунельних переходів з несиметричними потенційними бар’єрами. Знайдено оптимальну форму потенційного бар’єру, що приводить до значного збільшення магнітоімпедансу нестаціонарного тунельного переходу.
Не мають аналогів на Україні.
Отримані результати мають велику наукову та практичну значимість. Вони можуть бути використані для розвитку спінтроніки. М.М.Білецький, Д. В. Абдулкадиров.
Експериментально доказана можливість вимірювання флуктуацій індексу рефракції тропосфери на рівні 10-3 N одиниць автогенераторним методом за допомогою відкритого резонатора, включеного у коло зворотного зв’язку твердотільного підсилювача 8-мм діапазону.
Не мають аналогів на Україні.
Прикладне значення – можливість розроблення пристрою для вимірювання малих флуктуацій діелектричної сталої газових середовищ. В.М. Скресанов, В.О. Золотарьов
Експериментально та за допомогою електродинамічного моделювання досліджено електродинамічні властивості купки напівдискових діелектричних резонаторів та, в окремому випадку, показано, що три зв’язані сапфірові напівдиски мають лише у два рази меншу диференційну чутливість до зміни діелектричної сталої оточуючого середовища порівняно із максимально можливою для резонаторних вимірювань.
Не мають аналогів у світі.
Прикладне значення – можливість розроблення високочутливого малогабаритного резонатора для вимірювання діелектричної сталої газових та рідких середовищ. В.М. Скресанов, В.В. Гламаздін, О.І. Шубний, М.П. Натаров
Проведено комп’ютерне моделювання відкритих діелектричних резонаторів з дифракційною граткою. Одержані спектри коливань та добротності таких резонаторів. Показано можливість одночастотного збудження таких резонаторів у широкому інтервалі зміни частоти.
Не мають аналогів на Україні.
Результати розробки можуть бути використані при проектуванні високостабільних джерел електромагнітного випромінювання мікрохвильового та терагерцового діапазонів. Білоус О.І., Сухоручко О.М., Фісун А.І.
Теоретично досліджені хвилевідні сенсори для виміру діелектричних властивостей біологічних речовин. Для цього використано методи кінцевих різниць в часовій області (FDTD) та у частотній області. На основі проведених теоретичних досліджень практично реалізовано два варіанти сенсорів, які мають різні рівні диференціальної чутливості за модулем та фазою комплексного коефіцієнта відбиття у діапазони зміни діелектричної проникності клітин крові. Вперше розроблено новий алгоритм розрахунку комплексної діелектричної проникності сильнопоглинаючих біологічних рідин за виміряними значеннями коефіцієнта відбиття від модифікованого типу хвилевідного сенсора. Показано, що застосування модифікованого сенсора дозволило поліпшити точність вимірювань комплексної діелектричної проникності зразків крові у порівнянні з раніше використовуваними хвилевідними структурами у 1,5 рази за ε та 2,5 рази за ε“. Експериментально отримані дані, які демонструють БАР-індуковані зміни комплексної діелектричної проникності клітин крові, які залежать від фізіологічного стану донора і можуть слугувати критерієм оцінки функціональної активності їх мембран, зокрема β-адренергічної. Встановлено, що виявлена в результаті визначення показника β-АРМ знижена чутливість мембранно-рецепторного комплексу еритроцитів до адренергічних лікарських засобів за наявності патології проявляється у зменшенні реактивності клітин.
Не мають аналогів в Україні та СНД.
Дослідження є перспективним напрямком для створення діагностичного тесту серцево-судинних і кардіоцеребральних патологій на ранніх стадіях їх розвитку. Архипова К.А., Красов П.С., Фісун А.І., Сіренко С.П.
Тема «Тропосфера»
Розроблено та досліджено лабораторний прототип радіо рефрактометра автоколивального типа з резонатором Фабрі-Перо, включеного у коло зворотного зв’язку твердотільного підсилювача 8-мм діапазону.
Не мають аналогів на Україні.
Прикладне значення – розроблення рефрактометра для стаціонарних станцій супутникової навігації з метою покращення визначення координат рухомих об’єктів. В.М. Скресанов, В.О. Золотарьов, О.І. Шубний
Тема «Облучатель»
Розроблено радіопрозоре вікно кріостата та роздільники кругових поляризацій Ка та Х діапазонів для кріогенного фокального приймального модуля дзеркальних антен малих радіотелескопів.
Не мають аналогів у країнах СНД.
Прикладне значення – розроблено елементи опромінювача, які будуть використані при проектуванні кріогенного фокального приймального модуля дзеркальних антен малих радіотелескопів Росії. В.М. Скресанов, В.В. Гламаздін, О.І. Шубний, М.П. Натаров
2011
Тема “Кентавр-4”
Теоретично досліджено вплив змінної напруги зміщення на ефект гігантського магнітоімпедансу магнітних тунельних переходів. Показано, що у нестаціонарних магнітних тунельних переходах величина магнітоімпедансу суттєво залежить від частоти змінної напруги зміщення і може мати як позитивні, так і негативні значення. Знайдено, що величиною магнітоімпедансу нестаціонарних магнітних тунельних переходів можна керувати постійною напругою зміщення.
Не мають аналогів на Україні.
Отримані результати мають велику наукову та практичну значимість. Вони можуть бути використані для створення сучасних приладів наноелектроніки та спінтроніки. М.М.Білецький, Д. В. Абдулкадиров.
Теоретично досліджено вплив теплового розмиття енергії електронів на ефект гігантського тунельного імпедансу нестаціонарних тунельних переходів. Крім того досліджено вплив несиметрії тунельного бартеру на величини активної та реактивної частин щільності високочастотного електронного струму. Знайдено, що теплове розмиття енергії електронів приводить до суттєвої зміни частотних та польових залежностей тунельного імпедансу нестаціонарних тунельних переходів.
Не мають аналогів на Україні.
Отримані результати мають велику наукову та практичну значимість. Вони можуть бути використані для створення різноманітних приладів наноэлектроники. М.М.Білецький, Д. В. Абдулкадиров, С.А.Борисенко.
Тема «Буксир-3»
Розроблено методику вимірювання добротності та резонансної частоти в умовах часткового зняття виродження робочого типу коливань вимірювального резонатора та наявності нерезонансного випромінювання елементів зв’язку. Методика складається з вимірювання амплітудно-частотної характеристики резонатора та оригинального алгоритма оброблення даних. Амплітудно-частотна характеристика резонатора апроксимується сумою комплексних амплітуд складових виродженої моди у нормальних координатах та подальшому обчисленні парціальних характеристик складових у площині імпедансу резонатора.
Не мають аналогів на Україні.
Наукова та практична значимість полягає в тому, що методику застосовано для вимірювання поверхньового опору та реактансу новітних високотемпературних надпроводників за допомогю саффірового резонатора з модами шепочучої галереї. В.В. Гламаздін, В.М. Скресанов, О.І. Шубний
Проведено експериментальне дослідження відкритих діелектричних резонаторів з дифракційною граткою. Одержаний результат вказує на можливість одночастотного збудження такого резонатора у широкому інтервалі зміни частоти.
Не мають аналогів на Україні.
Результати розробки можуть бути використані при проектуванні високостабільних джерел електромагнітного випромінювання мікрохвильового та терагерцового діапазонів. Білоус О.І., Сухоручко О.М., Фісун А.І.
Досліджено спектральні та енергетичні характеристики імпульсного багатодіодного твердотільного генератора 4-х міліметрового діапазону довжин хвиль з циліндоичним резонатором.
Не мають аналогів на Україні.
Наукова та практична значимість полягає у створенні багатодіодного імпульсного ГЛПД зпотужністю 380Вт на частоті 10 ГГц. Архипов О.В.
Методом FTDT проведено комп’ютерне моделювання відкритих резонаторів з дифракційною граткою із тонких металічних дисків. Показана можливість одночастотного збудження таких резонаторів.
Не мають аналогів на Україні.
Резонатори з дифракційними гратками у вигляді металічних дисків можуть знайти застосування в якості коливальної системи твердотільних генераторів, де активні елементи розташовані між плоским дзеркалом і кожним із дисків дифракційної гратки. Білоус О.І., Сухоручко О.М., Фісун А.І.
Методом FTDT проведено комп’ютерне моделювання надрозмірних циліндричних резонаторів заповнених сильнопоглинаючим середовищем. Показана можливість застосування таких резонаторів для опромінення сильнопоглинаючих середовищ хвилями міліметрового діапазону.
Не мають аналогів на Україні.
На основі надрозмірних циліндричних резонаторів створено пристрій для опромінення біологічно активних рідин з метою застосування в медицині для автогемотерапії в і лікуванні ішемічних інсультів. Білоус О.І., Сіренко С.П., Фісун А.І.
Методом діелектрометрії досліджено реакцію компонент крові на опромінення хвилями міліметрового діапазону та реакцію на зовнішні подразники, зокрема досліджена адренореактивність еритроцитів у нормі та патології. Розглянуто застосування крові, активованої КВЧ випромінюванням, для лікування порушень мозкового кровообігу.
Не мають аналогів на Україні.
Застосування активації крові міліметровим випромінюванням в медицині поряд з позитивними показниками поліпшення стану пацієнтів призводить також до позитивних змін в структурі крові та стані антиоксидантної системи. Архипова К.А., Красов П.С., Фісун А.І.
На прикладі дослідження впливу електромагнітного випромінювання на клітини букального епітелію людини підтверджений факт активації води ЕМВ.
Не мають аналогів на Україні.
Наукова та практична значимість методики полягає у тому, що вода зі зміненою структурою впливає на обмінні процеси в клітині. Брюзгінова Н.В., Сіренко С.П., Фісун А.І.
Розроблена методика дослідження комбінованого впливу випромінювання терагерцоввого, міліметрового та акустичного діапазонів на мембранні комплекси клітин. Встановлено, що вплив лазерного випромінювання визиває активацію перекисного окислення ліпідів.
Не мають аналогів на Україні.
Наукова та практична значимість результатів полягає у тому, що при одночасній дії на суспензію водоростей виявлені області акустичного резонансу, на частотах якого підсилюється електромагнітний відгук, що виражається в збільшенні гідратації. Древаль Н.В., Колесніков В.Г.
Тема «Тропосфера»
Розроблено автогенераторний метод вимірювання швидких змін індексу рефракції та коефіцієнту згасання тропосфери у НДВЧ діапазоні за допомогою резонатора Фабрі-Перо у ланцюзі зворотнього зв’язку твердотільного підсилювача потужності, а також прототип пристрою, який реалізує запропонований метод.
Не мають аналогів на Україні.
Наукова та практична значимість методу полягає у можливості дослідження динаміки нестаціонарних змін вибухового типу стану газових середовищ, наприклад процесу встановлення рівноважного стану газу у вакуумних оболонках, та дослідження флуктуацій рівноважного стану газових середовищ. В.В. Гламаздін, В.О. Золотарьов, В.М. Скресанов, О.І. Шубний
2010
Тема “Кентавр-4”
Теоретично досліджено ефект гігантського магнітоімпедансу у однобар’єрних магнітних тунельних переходах для різних значень напруги зміщення та різних типів тунельних бар’єрів. Знайдені умови при яких величина тунельного магнітоімпедансу однобар’єрних магнітних тунельних переходів є максимальною.
Не мають аналогів на Україні.
Отримані результати мають велику наукову та практичну значимість. Вони можуть бути використані для створення сучасних приладів наноелектроніки та спінтроніки. М.М.Білецький, Д. В. Абдулкадиров.
Теоретично досліджено гігантський тунельний магнітоопір двобар’єрних магнітних тунельних переходів (ДМТП). За основу бралася двозонна модель спін-залежних електронів у феромагнітних електродах (ФЕ) магнітних тунельних переходів. У межах цієї моделі у ФЕ є дві групи електронів з різним напрямом спінів. Показано, що в ДМТП тунельний магнітоопір може наближатися до 100 %.
Не мають аналогів на Україні.
Отримані результати мають велику наукову та практичну значимість. Вони можуть бути використані для створення різноманітних приладів спінової наноэлектроники, наприклад магнітної пам’яті та наносенсорів. М.М.Білецький, С.А.Борисенко.
Тема «Буксир-3»
Розроблено методику та установку для дослідження полярізаційно вироджених типів коливань відкритих резонаторів. Доведено, що методика може бути використана для вимірювання характеристик штучних середовищ та утворень з поляризаційною анізотропією.
Не має аналогів в Україні та за кордоном.
Наукова та практична значимість методики полягає у досягненні можливості вивчення електромагнітних властивостей нових матеріалів з поляризаційною анізотропією резонаторними методами у тому числі у випадках, коли спостерігається тільки часткове розщеплення резонансної лінії. Скресанов В.М., Гламаздін В.В., Натаров М.П., Шубний О.І.
Методом FTDT промодельовано розповсюдження хвиль мм та см діапазонів у системі «резонатор-стрічкова дифракційна гратка» в довгохвильовому, резонансному та короткохвильовому випадках для Е-поляризованої (у відношенні до гратки) хвилі. Проведені підготовчі роботи до експериментального дослідження відкритих резонаторів з додатковим дисперсним елементом у вигляді плоскої напівпрозорої дифракційної гратки, що містить putch-елементи. Одержаний результат вказує на можливість одночастотного збудження відкритого резонатора у широкому інтервалі зміни частоти.
Не мають аналогів на Україні.
Результати розробки можуть бути використані при проектуванні високо стабільних джерел електромагнітного випромінювання мікрохвильового та терагерцового діапазонів. Білоус О.І., Сухоручко О.М., Фісун А.І.
Розроблено метод і програма розрахунку спектрів ГЛПД з лінійною зміною фази на передньому і задньому фронтах радіоімпульса. Розв’язана нестаціонарна задача теплових процесів в імпульсних ГЛПД.
Не мають аналогів на Україні.
Наукова та практична значимість полягає у можливості використання цих результатів при проектуванні ГЛПД. Архипов О.В.
В рамках проблеми дослідження сильопоглинаючих біологічних середовищ методом FTDT проведено комп’ютерне моделювання взаємодії електромагнітних хвиль та біологічних розчинів. Сформульовані шляхи поліпшення чутливості, широкосмуговості та інших (зокрема впливу стінок вимірювальних камер) параметрів систем на основі замороченого хвилевода прямокутного перерізу.
Не мають аналогів на Україні.
Вимірювальні системи на базі відкритого кінця хвилеводу або рупора мають перспективи у вимірюванні електрофізичних властивостей сильно поглинаючих об’єктів на пласкій поверхні або маючих пласку форму. Архипова К.А., Красов П.С., Фісун А.І.
Проведено дослідження функціональних властивостей клітин крові людини методом зміни осмотичної резистентності еритроцитів під дією бета-блокаторів. Установлено ряд важливих відмінностей функціонального стану клітин крові умовно здорових та маючих патології донорів.
Не мають аналогів на Україні.
Метод діелектрометрії в області дисперсії вільної води має перспективу у досліджені функціонального стану клітин крові людини. Архипова К.А., Красов П.С., Фісун А.І.
Використовуючи метод електронегативності ядра клітини, проведено попередні дослідження впливу електричної та магнітної компонент полів міліметрового діапазону на стан клітин людини та грибкових формувань.
Не мають аналогів на Україні.
Наукова та практична значимість методики полягає у можливості використання клітин грибкових формувань як тестових інструментів екологічного стану довкілля. Брюзгінова Н.В., Сіренко С.П..
Тема “Георгін”
Виконання конкурсної тематики. Конкурсна программа НАНУ „Фундаментальні проблеми наноструктурних систем, наноматеріалів, нанотехнологій” на 2010-2014 рр. Назва теми: Теоретичні та експериментальні дослідження властивостей періодичних і стохастичних модульованих наноструктур в оптичному, інфрачервоному та надвисокочастотному діапазонах спектру.
Не мають аналогів на Україні.
Теоретично досліджені поверхневі електромагнітні стани, що виникають на межі плазмоподібного середовища і фотонного кристала, утвореного шарами двох різних немагнітних діелектриків, що періодично чергуються. Отримано аналітичний вираз, що зв’язує частоти поверхневих електромагнітних станів з параметрами плазмоподібного середовища і фотонного кристала. Показано, що при певних конфігураціях елементарної комірки фотонного кристала можуть існувати декілька поверхневих електромагнітних станів, що розрізняються частотами і ступенем локалізації електромагнітного поля в середовищах, що граничать.
Отримані результати можуть бути використані для створення сучасних приладів микроелектроніки. М.М.Білецький.
Тема «Співдружність»
Проект: „Прецизійне вимірювання імпедансу надпровідників з використанням квазіоптичних діелектричних резонаторів: нові методи експерименту та обробки даних” за договором № М/87-2009 від 11 березня 2009 р.
Створено імпедансний метод обчислення характеристик зв’язаних коливань мікроволнових резонаторів, який грунтується на оригінальному алгоритмі оброблення амплітудно-частотних характеристик коефіцієнтів відбиття резонатора.
Не має аналогів в Україні та за кордоном.
Наукова та практична значимість метода полягає у можливості обчислення характеристик зв’язаних коливань у випадках, коли парціальні характеристики коливань не відомі (не можуть бути знайдені шляхом незалежних вимірювань). Скресанов В.М., Гламаздін В.В.
Проект УНТЦ №3870: «Інноваційний діелектрометр міліметрового діапазону для визначення автентичності вин та фруктових соків». Назва розробки. «Дослідницький зразок приладу “High Loss Liquid Millimeter Wave Differential Dielectrometer”»
Може знайти використання для ідентифікації водних розчинів різноманітних речовин (наприклад, вин та соків), та як прилад для наукових досліджень.
Якщо розробка впроваджена у 2010 році (використана у наукових дослідженнях, тощо) – вказати, місце впровадження, дату впровадження, перспективи подальшого використання).
Здійснено тестування приладу в Інституті виноградарства та виноробства “Магарач” при Національній академії сільськогосподарчих наук. Підтверджено доцільність продовження дослідницько-конструкторської роботи приладу з метою впровадження розробки у народне господарство. В.М. Скресанов, З.Є.Єременко, В.В. Гламаздін, А.І. Шубний.
2009
Тема “Кентавр-4”
Не мають аналогів на Україні.
Передбачено ефект гігантського магнітоімпедансу магнітного тунельного переходу, який знаходиться під дією змінної напруги зміщення. Досліджена залежність ефекту гігантського магнітоімпедансу від висоти та товщини магнітного тунельного переходу. Вивчено вплив величини постійної напруги зміщення на умови виникнення ефекту гігантського магнітоімпедансу. М.М.Білецький, Д. В. Абдулкадиров.
Тема “Буксир – 3”
Не мають аналогів на Україні
Теоретично, методами кінцевих різниць для випадку Е-поляризації поля та експериментально для обох поляризацій досліджено діелектричний резонатор з дисперсійними елементами, призначеними для розрідження спектру. Експериментально досліджено відкриту електродинамічну систему з відрізком коаксіальної лінії передачі, що сприяє додатковому розрідженню спектру, призначену для твердотільних НВЧ-генераторів. Фісун А.І., Білоус О.І., Сухоручко О.М.
Розроблено автогенераторний пристрій для виміру діелектричної сталої речовин. Геометрія кристалічної речовини яка досліджується, або кювети для рідини повинні мати вигляд плоско паралельних пластин, які перетинають каустику відкритого резонатора (ВР). Діод Гана міститься у дзеркалі ВР і частота автоколивань утвореного таким чином квазіоптичного генератора залежить від діелектричної сталої пластини. Вимірюється зсув частоти генератора, і далі належним чином розраховується уявна частина діелектричної сталої речовини пластини. В.М. Скресанов, О.І. Шубний.
Тема “Мебрана”
Дослідження універсальних систем регуляції живої клітини з використанням радіофізичних підходів на основі діелектрометрії у міліметровому діапазоні радіохвиль”
Аналоги у нас та за кордоном відсутні
Розроблено прототип автоматизованого комплексу (рефлектрометра) для вимірювання діелектричних параметрів біологічних об’єктів різних рівней організації та проведено первинне відпрацювання раніше запропонованих експериментальних методик. Основною метою тестування є підтвердження раніше отриманих результатів та удосконалення процесу вимірювання, тобто підвищення точності та швидкості отримання вимірюваних параметрів. Також проведено пошук та часткове відпрацювання допоміжних біолого-медичних методів дослідження використовуваних біооб’єктів для аналізу отримуваних результатів з метою їх валідації та подальшого упровадження методики в практику. Т.Ю.Щеголева, К.А.Архіпова, П.С.Красов
Тема „Гиацинт”
Виконання конкурсної тематики.
Конкурсна программа НАНУ „Наноструктурні системи, наноматеріали, нанотехнології на 2009 рік ”.Номер теми № 6/09-Н від 20 травня 2009 р. Назва теми: «Електронний транспорт у магнітних наноструктурах в електромагнітних полях».
Не мають аналогів на Україні.
Досліджено тунелювання електронів крізь нестаціонарний магнітний тунельний перехід у наближенні малої амплітуди змінного електричного поля. Вивчено залежність активної та реактивної складових високочастотного магнітоопіру магнітного тунельного переходу від прикладеної постійної напруги зміщення. Показано, що активна складова високочастотного магнітоопіру магнітного тунельного переходу може бути як позитивною, так негативною залежно від робочої частоти та постійної напруги зміщення. М.М.Білецький
Тема «Електрон»
Номер теми ДЗ/308-2008 від 23.05.2008 р., Назва теми: „Апаратно-програмний комплекс для визначенння молекулярних механізмів розвитку патології організму людини та оптимізації процесу лікування кардіологічних захворювань різної етіології”.
Не мають аналогів на Україні.
Розроблено діелектрометр для вимірювання параметрів біооб’єктів на основі мікрохвильового мікроскопу, що дозволить підвищити чутливість методу. Т.Ю.Щеголева, К.А.Архіпова, П.С.Красов
2006
Тема “Кентавр-3”
Досліджено магнітоопір низькобар’єрного магнітного тунельного переходу феромагнітний метал/діелектрик/ феромагнітний метал з урахуванням сил зображення. Знайдено, що магнітоопір та густина електронного струму у магнітному тунельному переході суттєво залежить від діелектричної сталої потенційного бар’єру. Встановлено, що магнітоопір досягає свого максимального значення при певному значенні напруги зміщення. Показано, що густина електронного струму низькобар’єрних магнітних тунельних переходів може бути достатньою для перемикання намагніченості феромагнітних електродів.
Отримані результати мають велике наукове та практичне значення. Вони не мають аналогів у світі і можуть бути використані у для створення нових приладів спінтроніки. М.М.Білецький, С.А.Борисенко, В.М.Яковенко.
Тема “Буксир-2”
Запропонована і досліджена багатодзеркальна система з ешелетом, призначена для електровакуумних і твердо тільних приладів мікрохвильового діапазону.
Чотирьох дзеркальна відкрита резонансна система з ешелетом раніше не досліджувалась.
Запропонована резонансна система успішно використовується в приладах дифракційної електроніки для зниження їх частотних шумів і розширення діапазону комбінованої перестройки. Фісун А.І., Білоус О.І., Сухоручко О.М.
Досліджено суматор потужностей діодів Ганна у відкритому резонаторі з використанням мікросмужкової гратки.
Відомі варіанти застосування мікросмужкових елементів у одноелементних генераторах сантиметрового діапазону, в міліметровому діапазоні з застосуванням декількох елементів дослідження проведено вперше.
Запропонована схема перспективна при використанні мікросмужкових резонаторів інтегрованих з без корпусними нелінійними елементами. Архипов О.В.
Розроблено експериментальний зразок квазіоптичного джерела випромінювання міліметрового діапазону довжин хвиль з високою довготерміновою стабільністю частоти. Досліджені його спектральні та енергетичні характеристики.
В короткохвильовій частині міліметрового діапазону хвиль джерела випромінювання на ЛПД із квазіоптичною коливальною системою по стійкості генерації, рівню частотних шумів і стабільності не поступаються джерелам на діодах Ганна, а по потужності перевершують їх.
Генератори з високою довгостроковою стабільністю частоті можуть знайти застосування в різних радіотехнічних системах зв’язку, спектроскопії та наукових дослідженнях. Фісун А.І., Білоус О.І., Сухоручко О.М.
Запропоновано автогенераторний спектральний метод вимірювання малих варіацій діелектричної чи магнітної проникливостей матеріалів. Суть методу полягає у вимірі індексу частотної модуляції квазіоптичних автогенераторів з малим рівнем фазових флуктуацій, у відкритих коливальних системах котрих розміщена речовина, електрофізичні параметри якої змінюються під впливом фізичних або будь яких інших факторів.”
Автогенераторні методи для дослідження проникливостей матеріалів відомі, але вимірювати спектральні характеристики сигналу автогенератора, які залежать від електромагнітних властивостей речовини, запропоновано уперше.
Метод може знайти застосування у фізичних дослідженнях і в приладах для контролю параметрів матеріалів, наприклад моніторингу состава газових середовищ. В.М. Скресанов, О.І. Шубний.
Тема “Варіант”
Набув експериментального підтвердження новий метод нелінійної обробки даних радіолокаторів з синтезованою апертурою – метод компарування синтезованих діаграм спрямованості”
Існує метод нелінійної обробки даних – „нелінійна аподизація”, який можна вважати аналогом запропонованого нами метода.
Метод може знайти застосування для покращення якості радіолокаційних зображень. В.В. Гламаздін, В.М. Скресанов, К.А. Лукін.
Тема “Напрямок”
Досліджена дія електромагнітного випромінювання на біологічні об’єкти в гігагерцовому і терагерцовому діапазонах:
Установлено, що опромінення кліток випромінюванням міліметрового діапазону лінійною і круговою поляризацією викликає зміну электрофоретичної рухливості ядер кліток. Право-поляризовані хвилі більш ефективні в нормалізації рівня заряженості ядер. Нормалізація пов’язана з інтенсифікацією примембранних процесів обміну.
При проведенні експериментів з опроміненням Drosophіla Melanogaster підтверджена більш ефективна дія активованої електромагнітним випромінюванням води. Вона виражається в підвищенні життєстійкості комах і передається в спадщину до другого покоління. Ці дані підтверджені на клітинному рівні. Виявлений в експерименті факт еквівалентності зміни фізіологічного стану клітин при поміщенні клітин у попередньо опромінену воду й опромінення кліток у воді вказує на підтвердження концепції “пам’яті” води на дію зовнішніх фізичних факторів (у даному випадку електромагнітне випромінювання). Припущення про те, що вода зі зміненою структурою, наприклад, потала вода, по-іншому впливає на метаболічні процеси в клітинах підтверджено експериментально. Фісун А.І., Білоус О.І., Сіренко С.П.
Проведено експеримент по дії Е- і Н-компонент електромагнітного поля на клітини буккального епітелію людини. Зроблено припущення, що біологічна реакція на перемінне магнітне поле адекватна дії магнітного компонента електромагнітного поля, що веде до перетворення її в енергію обертальних ступенів свободи. У взаємодії з електричним компонентом змінюються сдвигові коливання. Більш істотним по енергіях у коливально-обертальних зв’язках є обертальні. Це припущення підтверджується даним експериментом, тому що клітини поміщені у вузли Н-компоненти стоячого поля більш інтенсивно змінюють электрофоретичну рухливість. На основі досліджень дії електромагнітних полів розроблено НВЧ-КВЧ методику лікування тяжких форм цукрового діабету. Фісун А.І., Білоус О.І., Сіренко С.П., Скресанов В.М.
Показано, що статеві клітини великої рогатої худоби із середніми характеристиками активності і концентрації менш гідратовані, тому є оптимальними для кріоконсервування.
Досліджено дію лазерного випромінювання ТГц і ТГц і установлено підвищення ефективності біотехнології штучного запліднення внаслідок підвищення рухливості сперміїв.
Встановлено, що процеси одночасного опромінення хвилями гігагерцового і терагерцового діапазонів указують на резонансний характер дії випромінювання на біологічні структури і необхідність підвищення частоти до 30Тгц. Колесніков В.Г., Древаль Н.В.
Всі дослідження з біооб’єктами проведені на високому рівні і не мають аналогів.
Проведені дослідження дії електромагнітного випромінювання на біооб’єкти вказують на перспективу цих досліджень і перегляд концепцій розвитку наукових і комунікаційних систем, в основі яких лежить генерація, прийом електромагнітних хвиль і їх дії на ноосферу. Щеголева Т.Ю., Нікітіна Н. С., Брюзгінова Н.В.
Створено вимірювально-реєструючий комплекс та розроблена методика для дослідження синхронного впливу радіохвиль терагерцового та НВЧ-діапазонів радіохвиль (а також використання НВЧ-діапазону для контролю в області дисперсії вільної води) на мікроводорості, клітини крові та спермії великої рогатої худоби. Експериментально вивчається дія терагерцового лазерного випромінювання нетеплової інтенсивності на біологічні структури. Колесніков В.Г., Древаль Н.В.
Тема “Причал”
Теоретичне та експериментальне обгрунтування використання радіофізичних методів неруйнуючого контролю міліметрового діапазону для дослідження управляючих систем живої клітини.
Проведена модернізація апаратурного комплексу та розроблені методики вимірювання, які вперше дають можливість для дослідження функціональних перебудов цитоскелету в процесах життєдіяльності живої клітини в реальному часі
Цитоскелет забезпечує роботу всіх систем внутріклітинної сигналізації, внаслідок цього одержані результати відкривають принципово нові можливості при рішенні фундаментальних задач біології клітини та при створенні нанотехнологій з використанням біооб’єктів.
Цей підхід не має аналогів у нас та за кордоном.
Для практичних цілей відкриваються нові можливості в медицині – вивчення молекулярних механізмів виникнення патології на клітинному рівні та розробки способів їх індивідуальної корекції на рівні та для вирішення широкого класу біоетичних проблем. Т.Ю.Щеголева, Гламаздін В.В., Скресанов В.Н.
Виконання конкурсної тематики
Проект № 10.01/063: „Нові пристрої зв’язку високодобротних НДВЧ резонаторів з хвилеводами: теорія, проектування, експеримент”
Теоретично обґрунтовано еквівалентну схему для довільних пристроїв зв’язку відкритих резонаторів з хвилеводами, яка враховує наявність зв’язку із простором, і розроблено методику виміру параметрів такої еквівалентної схеми.
Запропоновані еквівалентна схема і методика виміру її параметрів базуються на відомих результатах теорії надвисоких кол.
Факт розроблення еквівалентної схеми довільних пристроїв зв’язку хвилеводів і відкритих резонаторів, наряду з методикою виміру параметрів схеми призвели до можливості теоретичного моделювання роботи квазіоптичних напівпровідникових генераторів і інших пристроїв, для яких зв’язок із простором має принципового значення. В.М. Скресанов, В.В. Гламаздін.
“Біосенсор”
Проект по Програмі фундаментальних досліджень НАН України “Дослідження у галузі сенсорних систем та технологій”. Реєстраційний номер проекту 0104U006888
Назва проекту “Розробка біосенсорів на основі мікроскопічних водоростей для контролю забруднень альгоценозів водойм “.
Результати 2 етапу: Створені датчики на основі клітин водоростей, які укомплектовані тестовими стимуляторами, які дають можливість для швидкого визначення інтегрального рівня забруднення водойм, оцінок впливу цих забруднень для захисту біорізноманіття водойм, для аналізу молекулярних механізмів пошкодження клітин та підбору засобів їх корекції, а також прогнозування наслідків забруднення для конкретних водних об’єктів.
Одним із практичних застосувань може бути розміщення вимірювальної апаратури на водоскидах забруднень, гідротехнічних спорудах, ГЕС, ТЕС, АЕС, а також застосування при проведенні екологічного моніторингу. Використання тестів важливе також для контролю технологічних процесів при індустріальному культивуванні водоростей. Т.Ю.Щеголева, Паршикова Т.В. (Київський Національний університет ім. Т.Г.Шевченка).
“Гриб”
Проект по Програмі фундаментальних досліджень НАН України “Дослідження у галузі сенсорних систем та технологій”. Реєстраційний номер проекту 0105U006566.
Назва проекту: “Розробка методики аналізу систем внутрішньоклітинної сигналізації дріжджів для створення біосенсорів з використанням КВЧ-діелектрометрії”
Результати 1 етапу. Розроблено методичний підхід для об’єктивізації та аналізу впливу електромагнітного випромінювання різних побутових приладів на біологічні об’єкти за допомогою неруйнуючого контролю життєдіяльності клітин на основі інтеграції КВЧ-діелектрометрії та біохімічних методів.
Розроблена система контролю за життєдіяльністю клітин за допомогою діелектрометрії в області дисперсії вільної води у міліметровому діапазоні радіохвиль для застосовування цієї системи при об’єктивізації та аналізу впливу дії випромінювання різних побутових приладів (комп’ютерів, мобільних телефонів, СВЧ-пічок та інш. Т.Ю.Щеголева
“Фарм”
Проект по Державній наукової /науково-технічної програмі МОН України “Розробка і впровадження схем, методів доклінічного дослідження лікарських засобів для обгрунтування, прогнозування безпечності, фармакологічної активності і легітимізації нових лікарських засобів”. №ДП/168-2004 від 29 червня 2004 р.; № Держреєстрації 0104U008860.
Назва проекту: “Метод експрес аналізу in vitro молекулярних механізмів дії лікарських препаратів для їх конструювання, підбору доз і сполук ”
Результати 2 етапу. Розроблено метод експрес ідентифікації кінцевої структурно-функціональної організації макромолекул в водних розчинах за допомогою КВЧ-діелектрометрії.
Розроблена база для здешевлення технологій розробки лікарських засобів та гуманізації процесів проведення іспитів. Щеголева Т.Ю., Нікітіна Н. С.
Проект на замовлення ДФФД України № 10.01/063 „Нові пристрої зв’язку високодобротних НДВЧ резонаторів з хвилеводами: теорія, проектування, експеримент”
Розроблені методики електродинамічного розрахунку та досліджені теоретично і в експерименті добротності елементів зв’язку відкритих резонаторів з хвилеводами на основі нерегулярних переходів та на основі дифракційних узгоджувальних ґраток.
Запропоновано невідоме раніше технічне рішення квазіоптичного суматора потужності, яке дозволить створити джерело коливань гетеродинного типу що має низькі шуми в короткохвильовій частині НДВЧ діапазону і започатковані дослідження цього суматора (вирішена задача збудження квазіоптичного відкритого резонатора системою зосереджених джерел на дзеркалі, спроектований та експериментально досліджений один з можливих типів підсилювальних транзисторних модулів). Булгаков Б.М., Скресанов В.Н., Гламаздін В.В., Натаров М.П., Нечаєв О.І. , Шубний О.І.
Грант Президента України для обдарованої молоді
“Наукове дослідження молекулярних механізмів пошкоджень систем регуляції клітини при розвитку кардіоміопатії для ранньої діагностики та корекції терапевтичних заходів при лікуванні хвороби”.
Проводиться експериментальне дослідження по запронованій гіпотезі щодо етіологій ділятаційної форми кардіоміопатії на клітинах крові за допомогою хвилеводних методів міліметрового діапазону радіохвиль та терагерцового лазерного випромінювання.
Дослідження має сучасний рівень з виходом в практичну терапію серцево-судинних захворювань. Древаль Н.В.
Консультанти – Колесніков В.Г., Алтухов О.Л., Камєнєв Ю.Ю.
Грант НАН України для молодих вчених “Ритм”
Дослідження резонансної дії лазерного терагерцового випромінювання на функціональний стан мембран еритроцитів та лімфоцитів при одночасному контролі стану адренорецепторного комплексу цих клітин за допомогою хвиль міліметрового діапазону”.
Розроблена вимірювальна кювета, яка спеціально пристосована для оцінки реакції живих клітин при одночасній дії терагерцових хвиль та хвиль міліметрового діапазону. Проведена калібровка вимірювальної кювети для експериментів на нативних клітинах крові. Древаль Н.В., Пугач В.В.
2005
Тема “Кентавр-3”
Досліджено вплив напруги зміщення на магнітоопір та спінову поляризацію електронного струму тунельного переходу феромагнітний метал/діелектрик/ феромагнітний метал (FM/I/FM) у межах двозонної моделі вільних електронів у феромагнітних електродах. Знайдено, що залежно від висоти та ширини потенційного бар’єру магнітоопір як зменшується, так і збільшується зі збільшенням напруги зміщення. Встановлено, що магнітоопір може змінювати свій знак та осцилювати зі збільшенням напруги зміщення. Показано, що величина та знак поляризації електронного струму може змінюватися при зміні намагніченості феромагнітних електродів.
Отримані результати мають велике наукове та практичне значення. Вони можуть бути використані у наноелектрониці для створення універсальної магнітної пам’яті та універсального мікропроцесора. М.М.Білецький, С.А.Борисенко, В.М.Яковенко.
Тема “Структура”
Досліджено вплив зовнішнього постійного магнітного поля на вольт-амперну характеристику та коефіцієнт спінової поляризації електронного струму у двобар’єрній резонансно-тунельній структурі, яка складається з наношарів напівмагнітного напівпровідника. Досліджена залежність коефіцієнту спінової поляризації електронного струму від концентрації магнітних іонів у квантовій ямі наноструктури. Передбачено ефект 100% спінової поляризації електронного струму. Сформульовані практичні рекомендації по використанню двобар’єрних резонансно-тунельних структур у спінтрониці. М.М.Білецький, С.А.Борисенко.
Тема “Буксир-2”
Сконструйований, виготовлений і досліджений термостабілізований генератор міліметрового діапазону з високою довгостроковою стабільністю частоти. Фисун А.И., Белоус О.И., Сухоручко О.Н.
Досліджено напівсиметричний відкритий резонатор з чотирьохелементною мікрополосковою решіткою. Архипов А.В.
Обґрунтована еквівалентна схема пристрою зв’язку, яка здатна враховувати радіаційні витрати енергії на зв’язок з простором. Гламаздін В.В., Натаров М.П., Скресанов В.Н.
Тема “Напрямок”
Досліджено вплив активованої електромагнітним випромінюванням КВЧ діапазону води і талої води (при добавці в корм імаго дрозофіли) на стійкість потомства до голодування в 2-х наступних поколіннях. Фисун А.И., Белоус О.И., Сиренко С.П.
Проведено порівняння реакції нативних клітин букального епітелію людини на ЕМВ КВЧ діапазону при опроміненні клітин у воді з реакцією клітин, розміщених в попередньо опромінену воду. Фисун А.И., Белоус О.И., Сиренко С.П.
Проводиться розробка з використанням діелектрометрії моделі для вибору адекватних тест-систем на дріжджах для використання таких тестових організмів замість вищих тварин. Використання результатів дозволить скоротити кількість експериментальних тварин у досвіді при постановці LD50. Щеголева Т.Ю., Нікітіна Н. С., Брюзгінова Н.В.
Створено вимірювально-реєструючий комплекс та розроблена методика для дослідження синхронного впливу радіохвиль терагерцового та НВЧ-діапазонів радіохвиль (а також використання НВЧ-діапазону для контролю в області дисперсії вільної води) на мікроводорості, клітини крові та спермії великої рогатої худоби. Експериментально вивчається дія терагерцового лазерного випромінювання нетеплової інтенсивності на біологічні структури. Колесніков В.Г., Древаль Н.В.
Тема “Причал”
Теоретичне та експериментальне обгрунтування використання радіофізичних методів неруйнуючого контролю міліметрового діапазону для дослідження управляючих систем живої клітини.
Проведена модернізація апаратурного комплексу та розроблені методики вимірювання, які вперше дають можливість для дослідження функціональних перебудов цитоскелету в процесах життєдіяльності живої клітини в реальному часі.
Цитоскелет забезпечує роботу всіх систем внутріклітинної сигналізації, внаслідок цього одержані результати відкривають принципово нові можливості при рішенні фундаментальних задач біології клітини та при створенні нанотехнологій з використанням біооб’єктів.
Цей підхід не має аналогів у нас та за кордоном.
Для практичних цілей відкриваються нові можливості в медицині – вивчення молекулярних механізмів виникнення патології на клітинному рівні та розробки способів їх індивідуальної корекції на рівні та для вирішення широкого класу біоетичних проблем. Т.Ю.Щеголева
Тема “Вариант”
Запропоновано новий метод азимутального стиску під час обробки сигналів цифрових радіолокаторів синтезованої апертури, названий нами методом компарування. Метод збільшує розрізнення, знижує рівень побічних пелюстків і розширює динамічний діапазон виявлення цілей у порівнянні з обробкою сигналів за допомогою Дольф-Чебишевських антенних вікон. За участю Шубного О.І. метод був також обґрунтований в експерименті на шумовому радарі у відділі №17. Гламаздін В.В., Скресанов В.Н.
“Біосенсор”
Проект по Програмі фундаментальних досліджень НАН України “Дослідження у галузі сенсорних систем та технологій”. Реєстраційний номер проекту 0104U006888
Назва проекту “Розробка біосенсорів на основі мікроскопічних водоростей для контролю забруднень альгоценозів водойм “.
Результати 2 етапу:
Створені датчики на основі клітин водоростей, які укомплектовані тестовими стимуляторами, які дають можливість для швидкого визначення інтегрального рівня забруднення водойм, оцінок впливу цих забруднень для захисту біорізноманіття водойм, для аналізу молекулярних механізмів пошкодження клітин та підбору засобів їх корекції, а також прогнозування наслідків забруднення для конкретних водних об’єктів.
Одним із практичних застосувань може бути розміщення вимірювальної апаратури на водоскидах забруднень, гідротехнічних спорудах, ГЕС, ТЕС, АЕС, а також застосування при проведенні екологічного моніторингу. Використання тестів важливе також для контролю технологічних процесів при індустріальному культивуванні водоростей. Т.Ю.Щеголева, Паршикова Т.В. (Київський Національний університет ім. Т.Г.Шевченка).
“ГРИБ”
Проект по Програмі фундаментальних досліджень НАН України “Дослідження у галузі сенсорних систем та технологій”. Реєстраційний номер проекту 0105U006566
Назва проекту: “Розробка методики аналізу систем внутрішньоклітинної сигналізації дріжджів для створення біосенсорів з використанням КВЧ-діелектрометрії”
Результати 1 етапу:
Розроблено методичний підхід для об’єктивізації та аналізу впливу електромагнітного випромінювання різних побутових приладів на біологічні об’єкти за допомогою неруйнуючого контролю життєдіяльності клітин на основі інтеграції КВЧ-діелектрометрії та біохімічних методів.
Розроблена система контролю за життєдіяльністю клітин за допомогою діелектрометрії в області дисперсії вільної води у міліметровому діапазоні радіохвиль для застосовування цієї системи при об’єктивізації та аналізу впливу дії випромінювання різних побутових приладів (комп’ютерів, мобільних телефонів, СВЧ-пічок та інш. Т.Ю.Щеголева
“Фарм”
Проект по Державній наукової /науково-технічної програмі МОН України “Розробка і впровадження схем, методів доклінічного дослідження лікарських засобів для обгрунтування, прогнозування безпечності, фармакологічної активності і легітимізації нових лікарських засобів”. №ДП/168-2004 від 29 червня 2004 р.; № Держреєстрації 0104U008860.
Назва проекту: “Метод експрес аналізу in vitro молекулярних механізмів дії лікарських препаратів для їх конструювання, підбору доз і сполук ”
Результати 2 етапу:
Розроблено метод експрес ідентифікації кінцевої структурно-функціональної організації макромолекул в водних розчинах за допомогою КВЧ-діелектрометрії.
Розроблена база для здешевлення технологій розробки лікарських засобів та гуманізації процесів проведення іспитів Щеголева Т.Ю., Нікітіна Н. С.
Проект на замовлення ДФФД України № 10.01/063 „Нові пристрої зв’язку високодобротних НДВЧ резонаторів з хвилеводами: теорія, проектування, експеримент”
Розроблені методики електродинамічного розрахунку та досліджені теоретично і в експерименті добротності елементів зв’язку відкритих резонаторів з хвилеводами на основі нерегулярних переходів та на основі дифракційних узгоджувальних ґраток.
Запропоновано невідоме раніше технічне рішення квазіоптичного суматора потужності, яке дозволить створити джерело коливань гетеродинного типу що має низькі шуми в короткохвильовій частині НДВЧ діапазону і започатковані дослідження цього суматора (вирішена задача збудження квазіоптичного відкритого резонатора системою зосереджених джерел на дзеркалі, спроектований та експериментально досліджений один з можливих типів підсилювальних транзисторних модулів). Булгаков Б.М., Скресанов В.Н., Гламаздін В.В., Натаров М.П., Нечаєв О.І. , Шубний О.І.
Грант Президента України для обдарованої молоді. “Наукове дослідження молекулярних механізмів пошкоджень систем регуляції клітини при розвитку кардіоміопатії для ранньої діагностики та корекції терапевтичних заходів при лікуванні хвороби”.
Проводиться експериментальне дослідження по запронованій гіпотезі щодо етіологій ділятаційної форми кардіоміопатії на клітинах крові за допомогою хвилеводних методів міліметрового діапазону радіохвиль та терагерцового лазерного випромінювання.
Дослідження має сучасний рівень з виходом в практичну терапію серцево-судинних захворювань. Древаль Н.В.
Консультанти – Колесніков В.Г., Алтухов О.Л., Камєнєв Ю.Ю.
“Ритм”
Грант НАН України для молодих вчених. “Дослідження резонансної дії лазерного терагерцового випромінювання на функціональний стан мембран еритроцитів та лімфоцитів при одночасному контролі стану адренорецепторного комплексу цих клітин за допомогою хвиль міліметрового діапазону”
Розроблена вимірювальна кювета, яка спеціально пристосована для оцінки реакції живих клітин при одночасній дії терагерцових хвиль та хвиль міліметрового діапазону. Проведена калібровка вимірювальної кювети для експериментів на нативних клітинах крові. Древаль Н.В., Пугач В.В.