Noise Measurement Setup for Quartz Crystal Microbalance

Quartz crystal microbalance (QCM) is a high sensitive chemical sensor which has found widespread spectrum of applications. There are several mechanisms that are related to fluctuation phenomena. Since the aim of our research is oriented to study the sensitivity and influence of different kind of noises on sensor resolution, we modified an existing method to measure the small frequency fluctuation of QCM. The paper describes our measurement setup, in which a quartz crystal oscillator with coated active layers and a reference quartz oscillator are driven by two oscillator circuits. Each one regulates a frequency of a crystal at the minimum impedance which corresponds to the series resonance. A data-acquisition card triggers on the rise-edges of the output signal and stores these corresponding times on which the instantaneous frequency is estimated by own-written software. In comparison to other measurement setups, our approach can acquire immediate change of QCM frequency, thus, chemical processes can be even described on the basis of high-order statistics. The experiments were provided on quartz crystals with the sorption layer of polypyrrole, which is suitable for the construction of QCM humidity sensors

Odżywianie a emisja głosu mówionego i śpiewanego nauczycieli wczesnej edukacji

The present theoretical article takes on the issue of the impact of eating habits of early school teachers on voice emission. The author tries to circumstantiate the thesis that teachers eating habits determine the way their vocal tract works. For early school and early education teachers, a vocal tract is an essential tool not only to use while communicating verbally but also used in vocal phonation which can generate additional vocal complications. The author starts with the determination of terminology and review of the literature in which she cites the results of the research done in this area. The author shows that poor diet habits and substance abuse can result in temporary disability of voice, including larynx irritation and mucus obstruction and can also lead to gastroesophageal and obesity. The consequences of taking such an unhealthy behaviour approach can result in cancer formation in the vocal apparatus area. The author tries also to demonstrate that health-oriented activities, such as rational nutrition are also mentioned in the guidelines for vocal health and rehabilitation. The author also emphasises the educational challenge with providing and presenting the knowledge regarding eating habits and its influence on voice, vocal health and rehabilitation to the future teachers.W niniejszym artykule o charakterze teoretycznym podjęto problem wpływu sposobu odżywiania nauczycieli wczesnej edukacji na ich emisję głosu. Autor próbuje uzasadnić tezę, iż nawyki żywieniowe nauczycieli determinują sposób funkcjonowania ich aparatu głosowego, który jest dla nich podstawowym narzędziem pracy, służącym w przypadku nauczycieli edukacji wczesnoszkolnej i wychowania przedszkolnego nie tylko komunikacji werbalnej, ale również wykorzystywany do fonacji wokalnej, co może generować dodatkowe komplikacje głosowe. Wychodząc od ustaleń terminologicznych i przeglądu literatury przytacza wyniki badań prowadzonych w danym obszarze. Wykazuje, że niewłaściwa dieta oraz przyjmowanie używek może prowadzić do chwilowych niedyspozycji głosu, m.in.: podrażnienia krtani czy zaflegmienia, jak również do choroby refluksowej i otyłości. Konsekwencją takich zachowań antyzdrowotnych może być powstawanie nowotworów, również w obrębie aparatu głosotwórczego. Autor stara się również wykazać, że zachowania prozdrowotne, w tym racjonalne żywienie, znajdują się w wytycznych dotyczących higieny głosu, a także rehabilitacji głosowej. Podkreśla również problem wyzwania edukacyjnego związanego z zapewnieniem kandydatom na nauczycieli wiedzy z zakresu odżywiania i jego wpływu na głos, jego higienę i rehabilitację

Noise in piezoelectric ceramics at the low temperatures

The piezoelectric ceramic belongs to materials with widespread spectrum of applications. It can be found in sensors as well as in ceramic capacitors. The main sources of voltage or current fluctuation in piezoelectric ceramics are thermal noise, polarization noise and low frequency 1/f noise. The observed spectra of fluctuating voltage or current can be very well described by the generalized Nyquist relation for linear dissipative system. In this work, we focused on validity of the Nyquist relation for piezoelectric ceramics in temperatures 150 K-270 K. The electrical impedance and noise spectral density are measured and compared in frequency range 100 kHz - 1 MHz. The measurements were made in thermal stable condition and under equilibrium conditions in the case of noise measurement

The concept of fatigue test of composite materials

The aim of conducted and presented in the paper experiment was to check if test rules and equipment to investigate fatigue behavior of a newly design composite panels were set properly. Information about fatigue phenomena of composite materials were shortly presented in the paper

Diagonal driveline as a conception of 4×4 propulsion optimization for special vehicles

Paper describes phenomena related to the vehicle acceleration at the curve, with the high speed, close to the maximal possible speed. The phenomena were investigated with three tools: classical analytical mechanics, computer simulation and tests with physical model. The goal was the comparison of standard 4×4 driveline with unconventional patented 4×4 driveline called diagonal one

Testis growth in "polish merino" and "ile-de-france" rams and its relationship with prolificacy of ewes

International audienc

Electronic Noise of Piezoceramic Sensors of Acoustic Emission

V práci je provedena analýza elektrických a šumových charakteristik piezokeramických snímačů akustické emise a cílem je analyzovat a navrhnout optimalizaci poměru signál/šum. Výchozím bodem je objasnění vzniku šumu ve snímačích akustické emise. Fluktuace napětí je způsobena mechanickými kmity dipólů v důsledku jejich interakce s fonony. Frekvence kmitů dipólů má statistické rozdělení a celková energie těchto kmitů je úměrná teplotě. Statistické rozdělení frekvence kmitů pak vede ke vzniku spektrální hustoty šumu, která je v nízkofrekvenční oblasti typu 1/f. Mírou interakce mezi fonony a elektrickými dipóly je imaginární složka susceptibility, která souvisí s přeměnou elektrické energie na mechanickou energii kmitů. Tento proces je ireverzibilní a závažný teoretický problém spočívá v tom, zda i v případě snímačů akustické emise lze popsat fluktuační procesy na základě Callenova-Weltonova fluktuačně disipačního teorému. Protože se jedná o tepelné kmity dipólů, očekává se, že i v této soustavě by se měl též objevit generačně-rekombinační šum. V práci je řešen vliv reálné a imaginární složky susceptibility na elektrické a šumové charakteristiky, je popsán rozptyl elektrické energie, který je charakterizován imaginární složkou susceptibility a dále popsána její souvislost s výkonovou spektrální hustotou šumu. Protože základem těchto procesů je interakce elektrických dipólů s fonony, jsou v práci popsány teplotní závislosti ekvivalentního sériového odporu a výkonové spektrální hustoty šumového napětí. Tuhost piezokeramiky se významě podílí na vzniku rezonancí, a proto byl řešen problém vlivu tlaku na šumové charakteristiky snímače. Zvýšení poměru signál/šum vyžaduje zvětšování průřezu piezokeramického vzorku při zachovaní stejné tloušťky. Protože jak šumová spektrální hustota tak citlivost jsou přímo úměrné tloušťce piezokeramického vzorku, proto poměr šumové spektrální hustoty a citlivosti nezávisí na tloušťce vzorku. Protože šumové napětí je přímo úměrné odmocnině ze spektrální hustoty a šířky pásma, proto poměr napětí na snímači k šumovému napětí roste s odmocninou z tloušťky. Pro vysoký poměr signál/šum je nezbytné minimalizovat šířku pásma zesilovače signálu. Výkonová spektrální hustota šumového napětí roste s rostoucí teplotou, přičemž při teplotě 300 K je aktivační energie 20 meV a při teplotě 400 K je aktivační energie 80 meV. S rostoucím tlakem se výkonová spektrální hustota planárních kmitů snižuje a současně se rezonanční frekvence zvyšuje. Šířka křivky normované spektrální hustoty roste s tlakem pro planární kmity, zatímco pro tloušťkové kmity se nemění. Aby bylo možné posoudit vliv elektrické polarizace piezokeramiky na elektrické a šumové charakteristiky bylo provedeno experimentální studium těchto závislostí na vzorcích bez polarizace a pro vzorky polarizované elektrickým polem o intenzitě Ep = 500 V/mm a 1000 V/mm. Vzorky bez polarizace vykazují pouze šum typu 1/f v souladu s Callenovým-Weltonovým teorémem. Polarizace vede ke vzniku planárních a tloušťkových kmitů a výkonová spektrální hustota fluktuace napětí na elektrodách je přímo úměrná teplotě, nepřímo úměrná imaginární složce permitivity, ploše vzorku S a frekvenci f.In our work the analysis of electrical and noise characteristics of piezoceramic acoustic emission sensors is accomplished. The objective of our work is to analyze and optimize the signal-to-noise ratio. The starting point is the explanation of the noise origin in the acoustic emission sensors. The voltage fluctuation is caused by the dipole vibrations due to their interaction with phonons. The frequencies of dipoles vibrations have statistical distribution and the total energy of these vibrations is proportional to the temperature. The statistical distribution of vibration frequencies leads to the origination of the 1/f type noise spectral density. The interaction between the phonons and electric dipoles is characterized by the imaginary part of susceptibility which is related to the transformation of electric energy to the mechanical energy of vibrations. This process is irreversible and this forms important theoretical question whether the Callen-Welton fluctuation dissipation theorem could be used for the description of fluctuation processes in the acoustic emission sensors. In our work the influence of the real and imaginary part of the susceptibility on the noise and electrical characteristics is solved, the dissipation of electrical energy characterized by the imaginary part of susceptibility is described and the connection between the imaginary part of susceptibility and the noise power spectral density is discussed. Due to the fact that these processes originate in the interaction between electrical dipoles and phonons, we give account of the temperature dependencies of equivalent series resistance and power spectral density of noise voltage, respectively. Piezoceramics stiffness contribute significantly to the resonance creation hence the pressure influence on the sensor noise characteristics was studied. The signal-to-noise ration improvement requires the piezoceramic sample diameter increase for its constant thickness. The ratio of the noise spectral density and sensitivity is independent on the sample thickness. The noise voltage is proportional to the square root of spectral density and frequency bandwidth that is why for the high signal-to-noise ratio it is necessary to minimize the signal amplifier frequency bandwidth. The noise voltage power spectral density increases with the temperature while the activation energy is 20 meV for the temperature 300 K, and 80 meV for the temperature 400 K, respectively. The power spectral density of planar oscillations decreases with increasing pressure and simultaneously the resonant frequency increases. The bandwidth of the normalized spectral density increases with the pressure for the planar oscillations while is invariable for the thickness oscillations. For the examination of the influence of the piezoceramic electrical polarization on the electrical and noise characteristics the experimental study of these dependencies was accomplished for samples without polarization, and samples polarized by electric field EP = 500V/mm and 1000V/mm, respectively. The samples without polarization show the noise of 1/f type only which corresponds to the Callen-Welton fluctuation dissipation theorem. The polarization leads to the generation of planar and thickness oscillations and the power spectral density of voltage fluctuation on the electrodes is proportional to the temperature, and inversely proportional to the imaginary part of permittivity, to the sample area S, and the frequency f.

Rola muzykoterapii w pracy z dzieckiem ze specjalnymi potrzebami edukacyjnymi

The article describes the role of music therapy in working with chil-dren with special educational needs. The author presents the definition of music therapy in the general context as well as in the context of child therapy. The article draws attention to appropriate music selection and identifies the goals and forms of therapeutic sessions for children with autism and impaired hearing and eyesight.Artykuł opisuje miejsce muzykoterapii w pracy z dziećmi ze spe-cjalnymi potrzebami edukacyjnymi. Autor przedstawia definicję muzykoterapii w kontekście ogólnym, jak również w aspekcie dziecka. Zwraca uwagę na dobór odpowiedniej muzyki, a także wskazuje cele i formy sesji terapeutycznych u dzie-ci z autyzmem oraz uszkodzonym narządem słuchu i wzroku

Etyka w służbie wywiadowczej – przypadek mjr. Jana z Kościelca Pogorskiego

According to the regulations on the intelligence service in the Polish Army that came into life in 1919, it was to be based on ideological principles, and the service of individuals acting for financial purposes was to be used only exceptionally, i.e. in the case of particularly precious intelligence materials. In reality, undercover agents and paid informers were used to obtain information. As a result, there were also cases of embezzlement or money wangling from the intelligence funds.Zgodnie z przyjętymi w 1919 r. przepisami o prowadzeniu służby wywiadowczej w Wojsku Polskim miała się ona opierać na elemencie ideowym, a do wykorzystywania jednostek działających z pobudek materialnych miało dochodzić jedynie w przypadku szczególnie cennych materiałów wywiadowczych. W praktyce do pozyskiwania informacji posługiwano się jednak płatnymi agentami i konfidentami, w związku z czym dochodziło też do defraudowania lub wyłudzania pieniędzy z funduszy wywiadowczych

Muzyka Karola Szymanowskiego w percepcji i działaniach twórczych dzieci na etapie wczesnej edukacji

The creative activity of children at pre-school and early-school age can take various forms and be evoked by means of specific measures. Music is considered one of the factors stimulating the imagination, and thus inspiring the creativity of children. The article presents the results of research on the children’s perception of Karol Szymanowski’s music. It analyzes their works of art and expression inspired by the composer’s selected works. The nalysis lead to the conclusion that children are open to musical experiences involving classical music, and are eager to undertake creative activities based on listened music.Aktywność twórcza dzieci w wieku przedszkolnym i wczesnoszkolnym może przybierać różne formy i być  wywoływana za pomocą określonych środków. Wśród czynników pobudzających wyobraźnię, a tym samym inspirujących własną twórczość dzieci, wymienia się między innymi muzykę. W artykule przedstawiono wyniki badań nad percepcją muzyki Karola Szymanowskiego przez dzieci. Analizie poddano ich prace plastyczne i wypowiedzi inspirowane wybranymi utworami kompozytora. przeprowadzone analizy skłaniają do wniosku, że dzieci są otwarte na doświadczenia muzyczne z wykorzystaniem muzyki klasycznej i chętnie podejmują się działań twórczych na bazie słuchanych utworów muzycznych