Spectral oil analyzer

We worked out a spectral oil analyzer, implemented the method of Fourier transform infrared spectroscopy, which allow simultaneous detecting characteristic peaks of water absorption and sulfur-containing substances in oil within the wavelength range from 0.2 to 25.0 μm. The usage of fiber-optic delivering channels makes it possible to produce online industrial probes for the control of chemical composition and concentration, what is demanded at oil producing platforms and oil refinery plants. As identifiers, we used the most intense absorption peaks of water (λ - 1.45 μm, 1.95 μm, 3.00 μm, 6.00 μm), oil (λ - 1.72 μm, 2.31 μm, 3.41 μm) and sulfur-containing heterocycles (λ - 8.00 μm). The spectral analyzer consists of a broadband-light source, a flow-cell, a fiber-optic assembly, narrow-band optical filters and photodetectors. For delivering a broadband optical signal, a fiber-optic assembly was developed. It comprises silica fibers and polycrystalline fibers derived from solid solutions of silver and thallium (I) halides. It was calculated the effective area and diameter of each fiber type in the assembly, taking into account attenuation coefficients and overall optical losses of the system. Using eight channels for the probe at the same time, we were able to measure the content of water and sulfur-containing substances in oil in concentrations from 0.1 to 100.0 wt %. © Published under licence by IOP Publishing Ltd.Russian Science Foundation, RSF: 18-73-10063This work was supported by the Russian Science Foundation under grant No. 18-73-10063

Simulation of infrared photonic crystal fibers based on crystals system AgBr - TlBr0.46I0.54

In this paper, a computer simulation of photonic crystal fibers (PCF) based on the AgBr - TlBr0.46I0.54 system was performed. The simulation was carried out in the SMTP program integrated into Matlab. As a simulation result, PCF with the hexagonal structure of PBG-inserts with an increased mode field diameter of up to 200 μm was obtained. © Published under licence by IOP Publishing Ltd.Russian Science Foundation, RSF: 18-73-10063This work was supported by the Russian Science Foundation under grant No. 18-73-1006

Influence of geometrical parameters on transmitting thermal radiation through silver halide fibers

In this study, we experimentally determined the influence of fibers’ geometrical parameters on the performance of fiber-optic temperature control system based on silver halide fibers at the temperatures of 295–395 K. It was revealed that the fiber diameter can affect thermal radiation transmission in the case of mismatching light beam diameters between system's optical elements and it should be taken into consideration when such systems are developed. A fiber length reduction leads to a linear increase in transmission values. We also assessed transmission losses for the fibers bent at various radii and derived some empirical equations for calibration curves. The revealed dependencies can be very useful for designing fiber-optic systems intended for remote temperature measurements and control of heating-power facilities’ thermal regimes. © 2020 The AuthorsRussian Science Foundation, RSF: 18-73-10063This work was supported by the Russian Science Foundation under grant No. 18-73-10063

Infrared fiber-optical sensor for determining the composition of technical environment in energy

In this paper, we present a fiber-optic diode laser sensor with infrared light guides based on silver halide halides and thallium iodide for measuring and controlling the composition and temperature of various technical solid, liquid and gaseous substances. The sensor allows measurements in hard-to-reach places and severe operating conditions of devices: at low temperatures, vibrations and high pressures, which makes its application promising for the energy.В работе представлен волоконно-оптический датчик с ИК-световодами на основе кристаллов AgBr-TlI для измерения и контроля состава и температуры различных технических веществ и твердых тел. Датчик позволяет осуществлять измерения бесконтактным способом в изолированных местах и тяжелых условиях эксплуатации устройств: при низких температурах, вибрациях и высоких давлениях, что делает его применение перспективным для отрасли энергетики

Anomalies of the digestive system

Anomalies of the digestive system according to experts of the World Health Organization occupy one of the leading places, all this is due to the lifestyle of modern man (stress, irrational nutrition, inactivity, bad habits), environmental pollution, an increase in the diet of low-quality and genetically modified foods.Аномалии пищеварительной системы по данным экспертов Всемирной организации здравоохранения занимают одно из ведущих мест, все это обусловлено образом жизни современного человека (стресс, нерациональное питание, гиподинамия, вредные привычки) загрязнением окружающей среды, увеличение в рационе питания некачественных и генномодифицированных продуктов питани

Method for Obtaining Highly Transparent Crystalline Ceramics Based on Two Solid Solutions of the AgBr - TLBr0,46I0,54 System (Options)

FIELD: ceramics production. SUBSTANCE: invention relates to methods for producing highly transparent crystalline ceramics, promising as optical and electronic components for optics, photonics and laser physics. The method for obtaining highly transparent crystalline ceramics based on two solid solutions of the AgBr - TlBr0,46I0,54 system includes crystalline solid solutions, characterized in that the salts AgBr and TlBr0,46I0,54 with a purity of 99.9999 wt. % is loaded into ampoules made of Pyrex glass with a conical bottom, melted at a temperature of 500-520°С, incubated for 2-3 hours while stirring the melt by low-frequency axial vibration in an installation that implements the vertical method for directional crystallization, after which the ampoule is moved at a speed of 6-8 mm per hour to the lower zone of the installation, which has a temperature of 260-280°С to form due to geometric selection of two solid solutions of cubic and rhombic phases in a ratio of 10:1, while, in the first version: the crystalline rhombic phase has the composition Tl2AgBr2I, and the cubic crystalline phase based on silver bromide and monovalent thallium halides contains AgBr and TlBr0,46I0,54 with the following ratio of ingredients, wt.%: silver bromide - 58.0-99.0; TlBr0,46I0,54 - 42.0-1.0, in the second variant: the crystalline rhombic phase has the composition AgTl2BrI2, and the cubic crystalline phase based on silver bromide and monovalent thallium halides contains AgBr and TlBr0,46I0,54 with the following ratio of ingredients, wt.%: silver bromide - 3.0-15.0; TlBr0.46I0.54 - 97.0-85.0. EFFECT: creation of transparent crystalline ceramics in a wide infrared range from 1.0 to 50.0 microns. 2 cl, 3 dwg.Изобретение относится к способам получения высокопрозрачной кристаллической керамики, перспективной в качестве оптических и электронных компонентов для оптики, фотоники и лазерной физики. Способ получения высокопрозрачной кристаллической керамики на основе двух твердых растворов системы AgBr - TlBr0,46I0,54 включает кристаллические твердые растворы, характеризующийся тем, что соли AgBr и TlBr0,46I0,54 чистотой 99,9999 мас. % загружают в ампулы из стекла «пирекс» с коническим дном, расплавляют при температуре 500-520°С, выдерживают 2-3 часа при перемешивании расплава низкочастотной аксиальной вибрацией в установке, реализующей вертикальный метод направленной кристаллизации, после чего осуществляют перемещение ампулы со скоростью 6-8 мм в час в нижнюю зону установки, имеющей температуру 260-280°С для образования за счет геометрического отбора двух твердых растворов кубической и ромбической фаз в соотношении 10:1, при этом, в первом варианте: кристаллическая ромбическая фаза имеет состав Tl2AgBr2I, а кубическая кристаллическая фаза на основе бромида серебра и галогенидов одновалентного таллия содержит AgBr и TlBr0,46I0,54 при следующем соотношении ингредиентов, мас. %: бромид серебра - 58,0-99,0; TlBr0,46I0,54 - 42,0-1,0, во втором варианте: кристаллическая ромбическая фаза имеет состав AgTl2BrI2, а кубическая кристаллическая фаза на основе бромида серебра и галогенидов одновалентного таллия содержит AgBr и TlBr0,46I0,54 при следующем соотношении ингредиентов, мас. %: бромид серебра - 3,0-15,0; TlBr0,46I0,54 - 97,0-85,0. Техническим результатом является создание прозрачной кристаллической керамики в широком инфракрасном диапазоне от 1,0 до 50,0 мкм. 2 н.п. ф-лы, 3 ил

METHOD OF PRODUCING FIBER ASSEMBLIES BASED ON POLYCRYSTALLINE INFRARED WAVEGUIDES

FIELD: fiber optics. SUBSTANCE: invention relates to applications in various fields of special fiber optics based on infrared (IR) fiber assemblies, made of photo- and radiation-resistant light guides of new system AgBr – (TlBr0.46I0.54). Method of producing fiber assemblies based on polycrystalline infrared light guides, including their packaging in an assembly, characterized in that the light guides of the polycrystalline structure are made from AgBr – (TlBr0.46I0.54) system monocrystals by cutting a workpiece with diameter of 13.0–15.0 mm, height of 24.0–34.0 mm. Then by means of extrusion method one-layer billet is produced with grain size of 700.0–800.0 nm, diameter of 3.0 mm, length of 645.0±5 mm and secondary extrusion to produce nanocrystalline light guide with grain size of 70.0–80.0 nm, with diameter of 90.0 mcm, length of 675.0±1 m, which is cut into light guides with length of 4.0–5.0 m, and mechanical laying of 7; 37; 91 light guides form hexagonal assemblies with their subsequent compaction, wherein the diameter of assemblies is 210; 630; 990 mcm, wherein the light guides contain ingredients in the following ratio, wt%: silver bromide 95.0–60.0; TlBr0.46I0.54 solid solution 5.0–40.0. EFFECT: high spatial and temperature resolution of fiber assemblies.Изобретение относится для применений в различных областях специальной волоконной оптики на основе инфракрасных (ИК) волоконных сборок, изготовленных из фото- и радиационно-стойких световодов новой системы AgBr – (TlBr0,46I0,54). Способ получения волоконных сборок на основе поликристаллических инфракрасных световодов, включающий их упаковку в сборку, отличающийся тем, что световоды поликристаллической структуры выполняют из монокристаллов системы AgBr – (TlBr0,46I0,54) путем вырезания заготовки диаметром 13,0–15,0 мм, высотой 24,0–34,0 мм. Затем методом экструзии изготавливают однослойную заготовку с величиной зерна 700,0–800,0 нм, диаметром 3,0 мм, длиной 645,0±5 мм и вторично экструдируют для получения нанокристаллического световода с размером зерна 70,0–80,0 нм, диаметром 90,0 мкм, длиной 675,0±1 м, который разрезают на световоды длиной 4,0–5,0 м, и механической укладкой из 7; 37; 91 световода формируют сборки гексагональной формы с последующим их уплотнением, при этом диаметр сборок составляет 210; 630; 990 мкм, причем световоды содержат ингредиенты при следующем соотношении, мас. %: бромид серебра 95,0–60,0; твердый раствор TlBr0,46I0,54 5,0–40,0. Технический результат – повышение пространственного и температурного разрешения волоконных сборок

INFRARED OPTICAL-FIBER WIND-GENERATOR TEMPERATURE MONITORING SYSTEM

FIELD: fiber-optic systems. SUBSTANCE: invention relates to an infrared fiber-optic system intended for monitoring temperature and diagnostics of accessories of wind generators (bearings and windings of electric motors), which operate in a temperature range from +300 to -20 °C. Infrared fiber-optic wind turbine temperature monitoring system includes IR radiation source, transmission channel and receiver. At that, transmission channel is made in the form of fiber assembly with diameter of 990 mcm and length of 5 m, consisting of 91 light-emitting diodes each with diameter of 90 mcm based on Ag1-xTlxBr1-0.54xI0.54x system monocrystals, where 0.03≤x≤0.31, on input end of which there is a cylindrical lens with focal distance of 30 mm, optically connected to IR radiation source, and at the output end there is a collecting lens with the same focal distance, optically connected to the IR radiation receiver. Besides, the IR radiation source is represented by wind turbine bearings or windings, the thermal imager is used as the receiver, and the lenses are made from the same monocrystals as the fiber assembly. EFFECT: high accuracy and reliability of the temperature control system.Изобретение относится к инфракрасной волоконно-оптической системе, предназначенной для контроля температуры и диагностики комплектующих узлов ветрогенератора (подшипников и обмоток электродвигателей), которые работают в температурном интервале от +300 до -20°С. Инфракрасная волоконно-оптическая система контроля температуры ветрогенератора включает источник ИК излучения, канал передачи и приемник. При этом канал передачи выполнен в виде волоконной сборки диаметром 990 мкм и длиной 5 м, состоящей из 91 световода каждый диаметром 90 мкм на основе монокристаллов системы Ag1-xTlxBr1-0.54xI0.54x, где 0,03≤х≤0,31, на входном торце которой установлена цилиндрическая линза с фокусным расстоянием 30 мм, оптически связанная с источником ИК излучения, а на выходном торце размещена собирающая линза с тем же фокусным расстоянием, оптически связанная с приемником ИК излучения. Кроме того, в качестве источника ИК излучения используют подшипники или обмотки ветрогенератора, в качестве приемника используют тепловизор, а линзы изготовлены из тех же монокристаллов, что и волоконная сборка. Технический результат - повышение точности и надежности системы контроля температуры

INFRARED LIGHT GUIDE WITH LARGE DIAMETER OF MODE FIELD

FIELD: physics. SUBSTANCE: invention relates to radiation-resistant photonic crystal fibers for a wavelength of 10.0 mcm, in which the single-mode operation is observed due to the influence of two mechanisms: photonic band gap (PBG) and total internal reflection (TIR). Infrared light guide with a large mode field diameter includes a core with a central rod, a cladding consisting of rods of the same diameter, according to the invention, a core with a diameter of 172.0–188.0 mcm, a central core with a diameter of 13.0–19.0 mcm and eight rods of the same diameter are arranged in octagonal order in a shell with a diameter of 0.24–0.26 mm at a distance of 67.0–69.0 mcm between their centers, the central rod is made of solid solutions of silver bromide – monovalent thallium iodide in the following ratio of components, wt. %: silver bromide 79.6–80.4; monovalent thallium iodide 20.4–19.6, the core and the shell are made of crystals of solid solutions in the following ratio of components, wt. %: silver bromide 81.6–82.5; monovalent thallium iodide 18.4–17.5, the cores in the shell have a composition in the following ratio of components, wt. %: silver bromide 83.6–84.5; monovalent thallium iodide 16.4–15.5. EFFECT: increase in the field diameter of the IR fiber mode for the detection of exoplanets.Изобретение относится к радиационностойким фотонно-кристаллическим световодам для длины волны 10,0 мкм, в которых одномодовый режим работы соблюдается за счет влияния двух механизмов: фотонных запрещенных зон (ФЗЗ) и полного внутреннего отражения (ПВО). Инфракрасный световод с большим диаметром поля моды включает сердцевину с центральным стержнем, оболочку, состоящую из стержней того же диаметра, согласно изобретению сердцевина диаметром 172,0-188,0 мкм, центральный стержень диаметром 13,0-19,0 мкм и восемь стержней того же диаметра расположены в октагональном порядке в оболочке диаметром 0,24-0,26 мм на расстоянии 67,0-69,0 мкм между их центрами, при этом центральный стержень выполнен из кристаллов твердых растворов бромида серебра - иодида одновалентного таллия при следующем соотношении компонентов, мас. %: бромид серебра 79,6-80,4; иодид одновалентного таллия 20,4-19,6, сердцевина и оболочка выполнены из кристаллов твердых растворов при следующем соотношении компонентов, мас. %: бромид серебра 81,6-82,5; иодид одновалентного таллия 18,4-17,5, стержни в оболочке имеют состав при следующем соотношении компонентов, мас. %: бромид серебра 83,6-84,5; иодид одновалентного таллия 16,4-15,5. Технический результат – увеличение диаметра поля моды ИК-световода с целью обнаружения экзопланет

Method for Producing Highly Transparent Crystalline Ceramics Based on Two Solid Solutions of AgBr-TLI System (Options)

FIELD: ceramics production. SUBSTANCE: proposed method relates to the production of halogenide optical materials having effective multifunctional properties, specifically to the production of crystalline ceramics that is highly transparent in the range from 1.0 to 67.0 mcm based on two phases of solid solutions of AgBr-TlI system. The method for the production of highly transparent crystalline ceramics based on two solid solutions of AgBr-TlI system is characterized in that salts of AgBr and TlI of 99.9999 wt. % purity are loaded in ampoules made of “Pyrex” glass with a conical bottom, melted in vacuum at a temperature of 470-480°C, held for 4-5 hours in an installation implementing a vertical method for directed crystallization, after which the ampoule is transferred with a speed of 3-4 mm per hour to a lower installation zone having a temperature of 250-260°C to form, due to the geometric selection, two solid solutions of cubic and rhombic phases, while the crystalline rhombic phase has Tl2AgBr2I composition, and the cubic crystalline phase based on silver bromide and monovalent thallium iodide contains AgBr and TlI at the following ratio of ingredients, wt.%: silver bromide 65.0-99.0; monovalent thallium iodide 35.0-1.0. The method for the production of two solid solutions of cubic and rhombic phases, where the crystalline rhombic phase has AgTl2BrI2 composition, and the cubic crystalline phase based on silver bromide and monovalent thallium iodide contains AgBr and TlI at the following ratio of ingredients, wt.%: silver bromide 5.0-24.0; monovalent thallium iodide 95.0-76.0, contains the same operations. The developed highly transparent crystalline ceramics based on two solid solutions of AgBr-TlI system is transparent in a wide infrared range from 1.0 to 67.0 mcm. EFFECT: creation of an economical and waste-free method for the manufacture of crystalline ceramics, which is highly transparent in the infrared range from 1 to 67 mcm. 2 cl, 2 dwg, 3 ex.Предлагаемый способ относится к получению галогенидных оптических материалов, обладающих эффективными многофункциональными свойствами, конкретно к получению высокопрозрачной в диапазоне от 1,0 до 67,0 мкм кристаллической керамики на основе двух фаз твердых растворов системы AgBr - TlI. Способ получения высокопрозрачной кристаллической керамики на основе двух твердых растворов системы AgBr - TlI характеризуется тем, что соли AgBr и TlI чистотой 99,9999 мас. % загружают в ампулы из стекла «пирекс» с коническим дном, расплавляют в вакууме при температуре 470-480°С, выдерживают 4-5 часов в установке, реализующей вертикальный метод направленной кристаллизации, после чего осуществляют перемещение ампулы со скоростью 3-4 мм в час в нижнюю зону установки, имеющей температуру 250-260°С для образования за счет геометрического отбора двух твердых растворов кубической и ромбической фаз, при этом кристаллическая ромбическая фаза имеет состав Tl2AgBr2I, а кубическая кристаллическая фаза на основе бромида серебра и иодида одновалентного таллия содержит AgBr и TlI при следующем соотношении ингредиентов, мас.%: бромид серебра 65,0-99,0; иодид одновалентного таллия 35,0-1,0. Способ получения двух твердых растворов кубической и ромбической фаз, где кристаллическая ромбическая фаза имеет состав AgTl2BrI2, а кубическая кристаллическая фаза на основе бромида серебра и иодида одновалентного таллия содержит AgBr и TlI при соотношении ингредиентов, мас.%: бромид серебра 5,0-24,0; иодид одновалентного таллия 95,0-76,0, содержит те же операции. Разработанная высокопрозрачная кристаллическая керамика на основе двух твердых растворов системы AgBr - TlI прозрачна в широком инфракрасном диапазоне от 1,0 до 67,0 мкм. Технический результат изобретения – создание экономичного и безотходного способа изготовления кристаллической керамики, высокопрозрачной в инфракрасном диапазоне от 1 до 67 мкм. 2 н.п. ф-лы, 2 ил., 3 пр