В статье рассмотрены конструктивные и схемотехнические особенности устройства считывания сигналов время-проекционной камеры многоцелевого детектора для установки ионного коллайдера на базе нуклотрона. Приведены электрические принципиальные схемы, результаты схемотехнического моделирования и упрощенный чертеж топологии для базового матричного кристалла МН2ХА031. Разработанное устройство считывания сигналов позволяет в широком диапазоне варьировать основные параметры. Так, изменением номинала одного внешнего конденсатора от 5 до 100 пФ обеспечивается соответственно изменение длительности выходного импульса на половине его высоты в диапазоне от 150 до 370 нс и эквивалентного шумового заряда от 2130 до 1570 электронов.

Исследованы электрофизические характеристики 3D-печатных сенсоров температуры и влажности на основе проводящего PLA-композита с углеродным наполнителем. Установлены связи между морфологией структуры, полученной методом послойного наплавления расплавом, топологией токопроводящих дорожек и частотно-зависимым откликом при изменении температуры и относительной влажности. Показано, что экструзия через сопло и послойное формирование дорожки увеличивают удельное сопротивление одиночного трека в 3–4 раза по сравнению с исходной нитью вследствие межслоевых границ, пористости и частичной перестройки перколяционной сети. Отмечено, что последовательная топология обеспечивает наибольший относительный отклик, тогда как параллельная – минимальное базовое сопротивление. В диапазоне 20–100 °C наблюдается отрицательный температурный коэффициент сопротивления, а при изменении влажности от 40 до 100 % характер сигнала зависит от частоты измерения. Показано, что в области низких и средних частот сопротивление изменяется слабо и преимущественно определяется барьерно-перколяционным переносом, тогда как при 100 кГц может проявляться слабый вклад межфазной поляризации и емкостного шунтирования.

Георадары с непрерывным линейно-частотно-модулированным зондирующим сигналом активно используются при обнаружении приповерхностных и малозаглубленных объектов. Специфика их функционирования связана с работой в ближней зоне в присутствии мощных мешающих отражений от границы укрывающей среды, которые маскируют отклик от объектов в ближних элементах разрешения и усложняют их обнаружение. В статье для решения этой проблемы предложен метод компенсации мешающих отражений от границы укрывающей поверхности в радиолокационном обнаружителе малозаглубленных объектов, использующем линейно-частотно-модулированный зондирующий сигнал. Приведены результаты экспериментальной апробации метода, позволяющего повысить характеристики георадаров с непрерывным линейно-частотно-модулированным излучением при обнаружении приповерхностных и малозаглубленных объектов.

В статье рассмотрена конструкция микрополосковой антенны Вивальди, работающей на частоте 7 ГГц, с широкополосными характеристиками и высокой направленностью, что делает ее идеальной для применения в различных областях. В конструкции использовался материал FR4, известный отличными электрическими свойствами. Характеристики антенны анализировались с помощью S-параметров, которые показали хорошую стабильность и высокую эффективность передачи мощности. При испытании антенны на здоровых и пораженных тканях молочной железы было выявлено значительное поглощение энергии. Это указывает на эффективность антенны в обнаружении изменений электрических свойств тканей.

Исследованы пленочные гетероструктуры из полиметилметакрилата и полиэтилена низкой плотности с включенными в их состав микронными частицами полупроводника (графитоподобного нитрида углерода g-C₃N₄), изготовленные по методике смешивания компонентов и литья. Такие гетероструктуры актуальны для создания экологически дружественных новых оптических элементов обработки информации. Созданы свободные сплошные пленки на основе полиметилметакрилата и полиэтилена низкой плотности толщиной 30–50 мкм и пористые пленки на основе полиметилметакрилата толщиной 50–500 мкм. Содержание добавленного полупроводника составляло 5 мас.%, что обеспечивало их целостность и механическую устойчивость при транспортировке и последующих исследованиях. По оптическим спектрам пропускания этих пленок и их фотолюминесценции установлено, что включенный в исследованные полимерные матрицы g-C₃N₄ сохраняет свой размер и полупроводниковые свойства. Частицы распределены в синтезированных материалах квазиравномерно. Обнаружено, что спектры пропускания исследованных гетероструктур имеют квазилинейную зависимость интенсивности прошедшего излучения от длины волны падающего излучения, что в фотонике может быть использовано для создания спектрально чувствительных элементов.

Исследовано влияние параметров высокоплотной индуктивно-связанной плазмы аргона на морфологию и характеристики поверхности подложек монокристаллического кремния. Обработка образцов проводилась в диапазоне мощностей высокочастотного источника от 100 до 1000 Вт при длительности очистки до 300 с. Морфология поверхности анализировалась методом атомно-силовой микроскопии с последующим исследованием краевого угла смачивания и работы адгезии. Отмечено влияние очистки в высокоплотной плазме на поверхностную энергию. Установлено, что эффективные параметры очистки для получения минимальной шероховатости и удаления загрязнений без повреждения поверхности – это мощность разряда 300–500 Вт и длительность воздействия 60–120 с. Полученные данные могут быть использованы при подборе режимов плазменной очистки подложек монокристаллического кремния в технологических процессах микроэлектроники.

Приведены результаты исследования уровня остаточных механических напряжений и стойкости к обработке в кислотных и щелочных травителях пленок SiN_x, полученных методом плазменно активируемого осаждения из газовой фазы в реакторе индуктивно-связанной плазмы. Процесс осаждения проводился из смеси газов SiH₄–N₂–Ar–He при 400–500 °C. Обычно осаждение диэлектрических пленок в плазме высокой плотности осуществляется при давлении в рабочей камере в диапазоне 0,13–4,00 Па. В проведенных исследованиях за счет увеличения давления до 12–18 Па удалось существенно снизить уровень остаточных механических напряжений в пленках SiN_x. При этом компактная микроструктура пленок обеспечивала их высокую химическую стойкость. Значения показателя преломления пленок варьировали от 2,06 до 1,93 в зависимости от режима осаждения. Скорость травления пленок в 50%-ной фтористоводородной кислоте составляла 25–32 нм/мин, что сравнимо со значениями для нитридных пленок, полученных высокотемпературным методом химического осаждения из газовой фазы при низком давлении. Синтезированные пленки SiN_x также были устойчивы к воздействию 40%-ного раствора гидроксида калия при 90 °C.

Установлены и обоснованы закономерности изменения характеристик поглощения электромагнитного излучения в диапазоне частот 2–17 ГГц у трех типов гибких электромагнитных экранов. Данные экраны представляли собой многослойные композитные материалы, у которых средний слой состоял из сетчатой ткани и синтепона, пропитанных графитовыми смазками СДМ (тип 1) и ВМПАВТО (тип 2) соответственно, а также из соединенных вместе ткани и синтепона, пропитанных графитовой смазкой FAVORIT (тип 3). Наружный и внутренний слои электромагнитных экранов – фрагменты синтепона. Среднее значение коэффициента поглощения электромагнитного излучения в эффективной полосе поглощения в диапазоне частот 2–17 ГГц для исследуемых экранов различных типов составило 0,61, 0,60 и 0,59 отн. ед. соответственно. Максимальное значение коэффициента поглощения (0,77 отн. ед.) показали экраны типа 1. Предлагаемые гибкие электромагнитные экраны в виде многослойных композитных материалов могут быть использованы для обеспечения электромагнитной совместимости приборов электронной техники и СВЧ-устройств.

Рассмотрено применение физически информированных нейронных сетей для моделирования процессов миграции загрязняющих веществ в природных дисперсных средах. В качестве базовой математической модели использовалось одномерное уравнение конвективной диффузии, описывающее перенос вещества под действием адвективных и диффузионных механизмов. Предложена архитектура нейронной сети на основе многослойного персептрона, позволяющая аппроксимировать решение в непрерывной пространственно-временной области без необходимости построения расчетной сетки. Обучение модели осуществлялось путем минимизации функции потерь, включающей невязку дифференциального уравнения, а также отклонения от начальных и граничных условий. Для обучения использовались коллокационные точки, генерируемые внутри расчетной области. Проведенные вычислительные эксперименты показали, что разработанная модель корректно воспроизводит основные физические закономерности процесса переноса, включая смещение максимума концентрации вследствие адвекции и его сглаживание за счет диффузии. Показано, что применение физически информированных нейронных сетей обеспечивает получение гладкого, устойчивого и физически согласованного решения даже при ограниченном объеме исходной информации. Отмечены преимущества метода, связанные с отсутствием необходимости в обучающих данных и возможностью работы в областях сложной геометрии.

В статье представлены алгоритм и соответствующие программные средства, реализующие комплексный вычислительный конвейер на основе модели YOLOv8n-seg (компания Ultralytics) для автоматизированного анализа КТ-изображений поясничного отдела позвоночника человека, включая локализацию анатомических областей, сегментацию и количественные измерения позвонков, а также трехмерную визуализацию. При этом геометрические параметры (общая высота поясничного отдела и сегментарные углы) вычисляются непосредственно на основе сегментационных масок и конвертируются в физические единицы измерения с использованием разрешения изображения. В результате генерируется STL-файл, который может быть экспортирован в стороннее программное обеспечение (например, 3D Slicer) для реконструкции трехмерной поверхности. Критически важным аспектом разработанного подхода является акцент на количественной точности и воспроизводимости результатов, а не исключительно на визуализации: измерения, получаемые на основе масок, транслируют выходные данные модели в клинически интерпретируемые показатели. Это открывает возможности для последующих приложений, таких как скрининг, стратификация пациентов и лонгитюдное исследование.

В автомобилях с уровнем автоматизации 3 водитель может передать управление транспортным средством системе автоматизированного вождения и не контролировать ее работу, но в критических ситуациях или в случае выхода автоматизированного транспортного средства из домена штатной эксплуатации он должен взять управление в свои руки. В этих случаях водитель может оказаться не в состоянии безопасно управлять транспортным средством из-за недостаточной осведомленности о дорожной ситуации и неготовности к выполнению задачи вождения. В настоящее время эта проблема решается на основе мониторинга состояния водителя и выдачи ему соответствующего запроса на ручное вождение с использованием мультимодального интерфейса. Однако из-за сложного междисциплинарного характера эта проблема не решена окончательно. Цель исследования состояла в том, чтобы предложить новый подход к снижению рисков для безопасности при переходе от автоматизированного вождения к ручному. На основе анализа известных методов решения данной проблемы рассмотрен новый подход, который принимает во внимание индивидуальные психофизиологические качества водителя, прежде чем передать ему управление транспортным средством. Такой подход обеспечивает большую гибкость, обоснованность и надежность принятия решения в критических дорожных ситуациях при смене режима вождения.