Design, simulation and fabrication process of a SOI based 2-DOF vibratory gyroscope

This paper reports the design, simulation and fabrication process for a 2-DOF decoupled vibratory gyroscope. The structure is deliberately designed to have decoupled drive and sense mode oscillation to prevent unstable operation due to mechanical coupling, resulting in low zero rate out-put drift. At the same time, the closer the drive and sense resonances are, the higher is the angular rate resolution of the gyroscope. This can be achieved by using symmetric suspensions, but it results in reduced bandwidth. The proposed design has been configured to achieve about 150 Hz bandwidth, while ensuring decoupled operation of the drive and sense modes. Fem analysis has been carried out in CoventorWare® MEMS DESIGN software and simulation results show that the drive resonance occurs at 21.48 kHz and sense resonance at 21.63 kHz. The structure is designed for 15 µm this device layer. Fabrication of the design is proposed using DRIE and sacrificial release etching on SOI wafer. DRIE etching with high aspect ratio has been successfully carried out as desired and the results have been presented

Radiation complex on the basis of helium ions linac

The numerical simulation results and experimental investigation of helium ions linear accelerator with output energy 4 MeV and focusing by an RF field are presented. The variant of alternating-phase focusing with a step change in the synchronous phase and increasing amplitude of the RF field in accelerating gaps in the grouping section of the accelerating-focusing tract of the accelerator is used to ensure the radial-phase stability of the accelerated beam. The methods for increasing the accelerated ion beam current, as well as the beam current density on the target, are considered.Представлено результати чисельного та експериментального дослідження лінійного прискорювача іонів гелію з вихідною енергією 4 МеВ і фокусуванням ВЧ-полем. Для забезпечення радіально-фазової стійкості прискореного пучка використано варіант змінно-фазового фокусування з покроковою зміною синхронної фази і наростаючою амплітудою ВЧ-поля в прискорюючих зазорах на групуючій ділянці прискорюючофокусуючого тракту прискорювача. Розглянуто способи збільшення струму прискореного пучка іонів, а також щільності струму пучка на мішені.Приведены результаты численного моделирования и экспериментального исследования линейного ускорителя ионов гелия с выходной энергией 4 МэВ c фокусировкой ВЧ-полем. Для обеспечения радиальнофазовой устойчивости ускоряемого пучка использован вариант переменно-фазовой фокусировки с шаговым изменением синхронной фазы и нарастающей амплитудой ВЧ-поля в ускоряющих зазорах на группирующем участке ускоряюще-фокусирующего тракта ускорителя. Рассмотрены способы увеличения тока ускоряемого пучка ионов, а также плотности тока пучка на мишени

High-voltage modulator of the Linac injector with voltage pulse stabilization

The high-voltage pulse modulator based on the modern semiconductor elements is described. The modulator is intended for use in the power supply system of LINAC helium ions injector and has the ability to smoothly adjust the amplitude (110…150 kV) and the pulse duration (0.5…1 ms). The use of a pulse-to-peak stabilization scheme, made on the basis of a parametric stabilizer with parallel switching of the load, made it possible to increase the accelerated current at the accelerator output by 2 times.Описано високовольтний імпульсний модулятор, виконаний на сучасній напівпровідниковій елементній базі. Модулятор призначений для використання в системі живлення інжектора лінійного прискорювача іонів гелію. Модулятор дозволяє плавно регулювати амплітуду (110…150 кВ) і тривалість імпульсу (0,5…1 мс) напруги. Використання схеми стабілізації імпульсу напруги, виконаної на основі параметричного стабілізатора з паралельним перемиканням навантаження, дозволило збільшити прискорений струм пучка на виході прискорювача в 2 рази.Описан высоковольтный импульсный модулятор, выполненный на современной полупроводниковой элементной базе. Модулятор предназначен для использования в системе питания инжектора линейного ускорителя ионов гелия. Модулятор позволяет плавно регулировать амплитуду (110…150 кВ) и длительность импульса (0,5…1 мс) напряжения. Использование схемы стабилизации импульса напряжения, выполненной на основе параметрического стабилизатора с параллельным переключением нагрузки, позволило увеличить ускоренный ток пучка на выходе ускорителя в 2 раза

Экссудативный туберкулезный перитонит: оптимальный диагностический алгоритм

Objective - to define diagnostic criteria and optimal algorithm for exudative tuberculous peritonitis verification. Material and methods. There were 37 patients with tuberculous peritonitis and severe ascites as a leading clinical symptom who underwent examination and surgical treatment at the Department of Tuberculosis Surgery of the Moscow Research and Clinical Center for TB Control for the period 2009-2018. Results. Significant variability of laboratory and instrumental data in verification of exudative tuberculous peritonitis was revealed. Ultrasound and CT are available, fast, and highly informative methods of abdominal imaging which, may be decisive in the diagnosis. These methods are characterized by high informative value to diagnose ascites (100%) while this finding along with intra-abdominal lymphadenopathy (51.4-59.5%), heterogeneity and layering of the peritoneum (75.7%) suggests tuberculous lesion. Laparoscopy also has a great diagnostic value for visualization of effusion and focal tuberculous lesions of parietal and visceral peritoneum. Peritoneal biopsy reliably reveals classic tuberculosis granulomas and their equivalents (in cases of HIV infection) in the vast majority of cases (91.9%), while bacterioscopic examination (identifying acid-resistant mycobacterium) is informative in 75.7% of cases. Conclusion. Histological examination is the most reliable diagnostic method and mandatory measure for diagnosis of peritoneal tuberculosis. The presented diagnostic algorithm is valuable for fast diagnosis of the disease and timely prescription of etiotropic therapy.Цель исследования - выбор критериев и создание оптимального алгоритма верификации экссудативной формы туберкулезного перитонита. Материал и методы. В период с 2009 по 2018 г. в туберкулезном хирургическом отделении клиники №2 ГБУЗ Москвы «Московский городской научно-практический центр борьбы с туберкулезом» Департамента здравоохранения Москвы обследованы и прооперированы 37 пациентов с туберкулезным перитонитом, у которых ведущим клиническим симптомом было наличие большого количества выпота в брюшной полости. Результаты. Полученные результаты свидетельствуют о значительной вариабельности данных различных лабораторных и визуализационных методов диагностики, используемых при верификации экссудативной формы туберкулезного перитонита. Ультразвуковое исследование и мультиспиральная компьютерная томография - доступные и высокоинформативные методы визуализации брюшной полости с относительно коротким временем исследования, результаты которых могут быть решающими в установлении диагноза. Эти методы обеспечивают высокую (100%) информативность в обнаружении свободной жидкости в брюшной полости, что наряду с внутрибрюшной лимфаденопатией (51,4-59,5%) и выявлением неоднородности и слоистости брюшины (75,7%) позволяет предположить туберкулезную природу заболевания. Большую диагностическую ценность представляет лапароскопия, при которой возможна визуализация выпота и бугорковых образований на париетальной и висцеральной брюшине. При биопсии брюшины можно выявить классические туберкулезные гранулемы и их эквиваленты (при ВИЧ-инфекции) в подавляющем большинстве (91,9%) наблюдений, а бактериоскопическое исследование (обнаружение кислотоустойчивых микобактерий) оказывается информативным в 75,7% случаев. Выводы. Результаты гистологического исследования имеют наибольшее значение для верификации диагноза и являются обязательным этапом в диагностике перитонеального туберкулеза. Представленный диагностический алгоритм позволяет в наиболее короткие сроки провести идентификацию патологического процесса и своевременно назначить этиотропную терапию

Optimization, fabrication and characterization of a binary subwavelength cylindrical terahertz lens

A problem of optimizing the subwavelength microrelief of a binary cylindrical transmissive diffractive lens (DL) with a 300-mm focal length for a wavelength of λ=141 μm was considered. High-resistivity silicon was chosen as the DL substrate material. The angle of incidence of the illuminating beam was taken to be π/6. The optimization parameters were the height of the DL profile and the fill factor of the groove. The main goal of optimizing the design was to increase the diffraction efficiency of the lens. The DL diffraction efficiency was calculated using a Fourier mod method. The DL was fabricated by plasma-chemical etching (Bosch process) of the surface of a silicon substrate. The diffraction efficiency of the calculated lens was estimated to be 70%. However, a full-scale experiment showed the real efficiency to be much lower. These differences are related to both errors in the manufacturing process of the DL and non-ideal thickness parameters of the silicon wafers

A four-sector polarization converter integrated in a calcite crystal

Предложен новый подход к реализации секторных пластин для преобразования поляризационного состояния пучков. Разработана и реализована технология травления кристалла кальцита для интегрирования в него четырёхсекторного преобразователя поляризации. Экспериментально реализован и исследован четырёхсекторный преобразователь поляризации, обеспечивающий попарное ортогональное поляризационное состояние секторов. Проведено сравнение стыков секторов интегрированного преобразователя со стыками секторов из отдельных фрагментов волновых пластин. Проведён анализ спектральных свойств такого преобразователя, определены длины волн, при которых происходит нужное преобразование. Экспериментально показано, что квазипериодическое повторение условий соответствия фазовой задержки замедляется при увеличении длины волны.Работа выполнена при финансовой поддержке Российского фонда фундаментальных исследований (гранты № 16-29-11698-офи_м, 16-07-00825-а) и Федерального агентства научных организаций (соглашение № 007-ГЗ/Ч3363/26)