The Software System for Statistical Modeling of the Porous Structure of Plasma Sprayed Bi-ocompatible Coatings

The bioactive coating is applied on the surface of the ventplants to enhance their potential capacity of osteointegration. Getting these coatings with known characteristics is a complex problem and it requires a large number of experiments. The paper presents an algorithm and interface software program for statisti-cal modeling of the porous structure of plasma sprayed biocompatible coatings of the ventplants. When you are citing the document, use the following link http://essuir.sumdu.edu.ua/handle/123456789/3508

Model Operation of the Strength Properties of Ventplant Biocompatible Coatings

A special porous coating is applied on the surface of dental implants to improve it`s biocompatibility. During the maintenance the tensions originate in such coatings, which is added to the residual pressure and significantly reduce the strength of the coatings. It is almost impossible to get the numericalled value of these tensions experimentally, so in this article we solve the problem of mathematical model operation of the tension originating in porous coatings in the process of their forming, and in the course of maintenance. When you are citing the document, use the following link http://essuir.sumdu.edu.ua/handle/123456789/3529

Development of multi-purpose portable air ozonator based on surface DBD

In this paper we describe a compact, economical, easy to use air ozonator developed at the Institute of Plasma Physics of the NSC KIPT and manufactured in collaboration with Public Joint Stock Company “HARTRON-PLANT” LtD. Ozonator of OzD 10/0.1-type uses a surface dielectric barrier discharge to generate ozone from flowing air oxygen, has a flexible system of settings, and is an autonomous and mobile sanitary device for the disinfection of closed spaces up to 500 m³. The output ozone concentration reaches 0.1 g/m³ with productivity of 10 g/h. A microprocessor controller has been developed to control the operation of the ozonator. The results of bacteria inactivation in two various premises for surgical operations are presented.Представлено компактний, економічний, простий у використанні повітряний озонатор, розроблений в Інституті фізики плазми ННЦ ХФТІ, який випускається спільно з ПАТ “ХАРТРОН-ПЛАНТ” ТОВ. Озонатор OzD 10/0.1 використовує діелектричний бар’єрний розряд для генерації озону з повітря, що проходить, має гнучку систему налаштувань і є автономним і мобільним санітарним пристроєм для дезінфекції закритих приміщень до 500 м³. Розроблено мікропроцесорний контролер для управління роботою озонатора. Представлено результати інактивації бактерій в двох різних приміщеннях для хірургічних операцій.Представлен компактный, экономичный, простой в использовании воздушный озонатор, разработанный в Институте физики плазмы ННЦ ХФТИ, который выпускается совместно с НПП “ХАРТРОН-ПЛАНТ” ЛТД. Озонатор OzD 10/0.1 генерирует поверхностный диэлектрический барьерный разряд для образования озона из проходящего воздуха, имеет гибкую систему настроек и является автономным и мобильным санитарным устройством для дезинфекции закрытых помещений до 500 м³. Разработан микропроцессорный контроллер для управления работой озонатора. Представлены результаты инактивации бактерий в двух различных помещениях для хирургических операций

Low-temperature ozone sterilizer based on reactor with electrolityc cell

Low-temperature ozone sterilizer based on reactor with electrolytic cell for processing small-sized surgical and dental instruments has been developed. The maximal ozone concentration in water comprised 7.5 mg/l during 10 min of operation. It was revealed that the highest ozone concentration was achieved in 400 ml water volume. When increasing the volume to 600 ml, the ozone concentration in water was minimal. The method of neutralizing of alkaline solution from the surface of medical instruments was investigated. Samples for elimination of alkaline solution were processed in 1 % alcohol solution of phenolphthalein. It has been monitored that the time required to remove alkaline solution from the surface of medical instruments is not less than 20 min. The carried out experiments on removal of organic residues (blood) from medical instruments showed that the traces of blood were not presented on the surface after 10-min treatment (the "Delatest" test system was used to determine the number of blood traces).Представлений низькотемпературний озоновий стерилізатор на базі реактора з електролітичним елементом для обробки малогабаритних хірургічних та стоматологічних інструментів. Максимальна концентрація озону у воді становила 7,5 мг/л протягом 10 хв. Проведені дослідження показали, що найбільша концентрація озону у воді в ємності для стерилізації досягається при обсязі води 400 мл. При збільшенні обсягу води до 600 мл концентрація озону у воді має мінімальне значення. Досліджувався метод нейтралізації лужного розчину на поверхні медичного інструменту. Проби на усунення лужного розчину проводилися за допомогою 1 %-го спиртового розчину фенолфталеїну. Встановлено, що для усунення лужного розчину з поверхні інструменту за допомогою озонування необхідно не менше 20 хв. Проведені експерименти з усунення органічних залишків (кров) з медичного інструменту показали, що сліди крові не були представлені на поверхні інструменту після 10-хвилинної обробки (для визначення кількості слідів крові використана тестова система «Делатест»).Представлен низкотемпературный озоновый стерилизатор на основе реактора с электролитической ячейкой для обработки малогабаритных хирургических и стоматологических инструментов. Максимальная концентрация озона в воде составляла 7,5 мг/л в течение 10 мин. Проведенные исследования показали, что наибольшая концентрация озона в воде в емкости для стерилизации достигается при объеме воды 400 мл. При увеличении объема воды до 600 мл концентрация озона в воде имеет минимальное значение. Исследован метод нейтрализации щелочного раствора с поверхности медицинского инструмента. Образцы для удаления щелочного раствора обрабатывали 1 %-ным спиртовым раствором фенолфталеина. Установлено, что для удаления щелочного раствора с поверхности инструмента с помощью озонирования требуется время не менее 20 мин. Проведенные эксперименты по удалению органических остатков (крови) с поверхности медицинского инструмента показали, что следы крови не были обнаружены на поверхности инструмента после 10-мин обработки (для тестирования следов крови использовалась тест-система «Делатест»)

Effect of deposition parameters on microstructure and tribological properties of hard CA-PVD multi-component TiAlCrN and TiAlCrCN coatings

Multicomponent TiAlCrN and TiAlCrCN coatings were deposited using vacuum arc evaporation technique on AISI 430 stainless steel. The influence of working gas pressure, C ⁄ N ratio, bias voltage on the structure and tribomechanical properties of the obtained coatings has been studied. The surface morphology, chemical compound of the coatings obtained under the various conditions has been analyzed by SEM with EDX, XRD, and XRF analysis. The dry wear pad-on-disc tests against 100Cr6 counterbody at 20 N load have been carried out. It was established that Vickers micro-hardness was varied from 26 to 41 GPa depending on deposition parameters.Багатокомпонентні покриття TiAlCrN і TiAlCrCN були нанесені методом вакуумно-дугового осадження на нержавіючу сталь AISI 430. Вивчено вплив тиску робочого газу, відношення C ⁄ N, напруги зсуву на структуру і трібологічні властивості отриманих покриттів. Морфологія поверхні, хімічний і фазовий склади покриттів були досліджені за допомогою SEM з EDX-, XRD- і XRF-аналізів. Були проведені трибологічні випробування покриттів в умовах сухого тертя за схемою «диск-колодка» з контртілом зі сталі 100Cr6 при навантаженні 20 Н. Встановлено, що мікротвердість покриттів варіюється від 26 до 41 ГПа в залежності від параметрів осадження.Многокомпонентные покрытия TiAlCrN и TiAlCrCN были нанесены методом вакуумно-дугового осаждения на нержавеющую сталь AISI 430. Изучены влияния давления рабочего газа, отношения C ⁄ N, напряжения смещения на структуру и трибологические свойства полученных покрытий. Морфология поверхности, химический и фазовый составы покрытий были исследованы с помощью SEM с EDX-, XRD- и XRF-анализов. Были проведены трибологические испытания покрытий в условиях сухого трения по схеме «диск-колодка» с контртелом из стали 100Cr6 при нагрузке 20 Н. Установлено, что микротвердость покрытий варьируется от 26 до 41 ГПа в зависимости от параметров осаждения

Study of degradation mechanism of metal-cutting tools and their hardening by ZrN PVD coatings

The wear behavior of packaging knives made from high-alloy steel of X205Cr12KU type used in wrapping machines of MC1DT-T type (MC Automations, Italy) has been investigated. ZrN nanostructured coatings deposited by physical vapor deposition (PVD) with RF discharge mode have been employed to act as protective coatings on such knives due to their high hardness and chemical stability. The chemical composition, microstructure, and physical-mechanical characteristics of the ZrN coating have been studied by means of optical microscopy, scanning electron microscopy (SEM), X-ray diffraction (XRD), energy dispersive spectrometry (EDS) and nanoidentation method. The maximum nanohardness of the ZrN coating reached 32.05 GPa, which was 3.4 times higher than the tool matrix and was 57.65 % higher than that of the base metal spec-carbide phase. The application of coatings allowed stabilizing the working surface layer under deformation and to prevent the carbide phase from being crushed. Due to ZrN coating an increase in wear resistance by 3 times under production conditions was achieved.Проведено дослідження зносостійкості пакувальних ножів з високолегованої сталі марки X205Cr12KU, які використовуються в машинах типу MC1DT-T (MC Automations, Італія). Наноструктурні покриття ZrN, отримані фізичним осадженням з газової фази (PVD) за допомогою ВЧ-розряду, завдяки високій твердості та хімічній стабільності використовувалися для захисту поверхні таких ножів. Хімічний склад, мікроструктурa та фізико-механічні характеристики покриття ZrN вивчалися за допомогою: оптичної мікроскопії, скануючої електронної мікроскопії (SEM), рентгенівської дифрактометрії (XRD), енергодисперсійної спектрометрії (EDS) та методу наноідентування. Максимальна нанотвердiсть покриття ZrN досягала 32,05 ГПа, що в 3, 4 рази більше, ніж твердість матриці інструмента, і на 57,65 % вище, ніж у карбідної фази основного металу. Застосування покриттів дозволило стабілізувати робочий поверхневий шар при деформації і запобігти подрібненню карбідної фази. Завдяки покриттю ZrN було досягнуто підвищення зносостійкості у виробничих умовах в 3 рази.Проведено исследование износостойкости упаковочных ножей из высоколегированной стали марки X205Cr12KU, используемых в машинах типа MC1DT-T (MC Automations, Италия). Наноструктурные покрытия ZrN, полученные физическим осаждением из газовой фазы (PVD) с применением ВЧ-разряда, благодаря высокой твердости и химической стабильности использовались для защиты поверхности таких ножей. Химический состав, микроструктура и физико-механические характеристики покрытия ZrN изучались с помощью: оптической микроскопии, сканирующей электронной микроскопии (SEM), рентгеновской дифрактометрии (XRD), энергодисперсионной спектрометрии (EDS) и метода наноидентирования. Максимальная нанотвердость покрытия ZrN достигала 32,05 ГПа, что в 3,4 раза больше, чем твердость матрицы инструмента, и на 57,65 % выше, чем у карбидной фазы основного металла. Применение покрытий позволило стабилизировать рабочий поверхностный слой при деформации и предотвратить измельчение карбидной фазы. Благодаря покрытию ZrN было достигнуто повышение износостойкости в производственных условиях в 3 раза

Complex evaluation of structural state degree of strengthening nanocoatings

The degree of structural heterogeneity of TiN coatings on the surface of cold-rolled 65 G thin sheet steel obtained in standard PVD and RF modes was investigated using the optical-mathematical method. The factors such as the diffusion of chemical components, the density of the structure and the intensity of the resulting deformations that affect the stability of the tool during operation are estimated.Виконано дослідження ступеню структурної неоднорідності покриттів TiN, отриманих на поверхні тонколистової холоднокатаної сталі марки 65Г у стандартном PVD- і ВЧ-режимах осадження за допомогою оптико-математичного методу. Оцінені такі фактори, як дифузія хімічних компонентів, щільність структури та інтенсивність виникаючих деформацій, які впливають на стабільність інструмента в процесі експлуатації.Выполнены исследования степени структурной неоднородности покрытий TiN, полученных на поверхности тонколистовой холоднокатаной стали марки 65Г в стандартном PVD- и ВЧ-режимах осаждения при помощи оптико-математического метода. Оценены такие факторы как диффузия химических компонентов, плотность структуры и интенсивность возникающих деформаций, влияющие на стабильность инструмента в процессе эксплуатации

Devices for pre-sterilszation treatment of endoscopes by ozone and ultrasound

In the article, the specially designed devices for pre-sterilization treatment of laparoscopic, endoscopic and other long-length surgical equipment from organic compounds (blood and alkali) in ultrasonic tank-container with ozone has been proposed. The first device was equipped with a bath (up to 30 l), ten ultrasonic emitters with a total power 300 W, and four modular ozone generators based on dielectric barrier discharges. The second device equipped with 3.5 liter volume bath was also designed having a glass pipe 1 meter long, 8 cm in diameter with one ozone module and immersion ultrasonic emitter. During treatment, the ozonized water was injected both into the internal and external surfaces of endoscopes. The output ozone concentration reached 30 mg/l with dry air flow rate 0.3 l/min. Phenolphthalein test and "Delatest" solution method determined the remains of alkali and blood, respectively.Представлены специально разработанные устройства для предстерилизационной обработки лапароскопического, эндоскопического и другого длинномерного хирургического оборудования от органических соединений (крови) и щелочи в ультразвуковой ванне с озоном. Первое устройство было оснащено ванной (до 30 л), десятью ультразвуковыми излучателями с общей мощностью 300 Вт, и четырьмя модульными генераторами озона на основе диэлектрического барьерного разряда. Второе устройство – это рабочая камера, объемом 3,5 л в форме стеклянной трубы длиной 1 м и диаметром 8 см с одним модулем озона и погружным ультразвуковым излучателем. Во время обработки озонированная вода вводилась во внутренние и наружные поверхности эндоскопов. Выходная концентрация озона – 30 мг/л при скорости протока воздуха – 0,3 л/мин. Используя метод фенолфталеиновой пробы и тест-систему "Delatest" определяли остатки щелочи и крови соответственноПредставлені спеціально розроблені пристрої для передстерилізаційної обробки лапароскопічного, ендоскопічного та іншого довгомірного хірургічного обладнання від органічних сполук (крові) і лугу в ультразвуковій ванні з озоном. Перший пристрій був оснащений ванною (до 30 л), десятьма ультразвуковими випромінювачами з загальною потужністю 300 Вт і чотирма модульними генераторами озону на основі діелектричного бар'єрного розряду. Другий пристрій - це робоча камера, об'ємом 3,5 л у формі скляної труби довжиною 1 м і діаметром 8 см з одним модулем озону і занурювальним ультразвуковим випромінювачем. Під час обробки озонована вода вводилася у внутрішні і зовнішні поверхні ендоскопів. Вихідна концентрація озону – 30 мг/л при швидкості протоку повітря – 0,3 л/хв. Використовуючи метод фенолфталеїнової проби і тест-систему "Delatest" визначали залишки лугу і крові відповідно

Development of an automated radiation control system based on semiconductor ionizing radiation detectors

An automated radiation monitoring system for experimental setups with electromagnetic retention of plasma is presented. It is based on a real-time X-ray measuring device made from available elements. It includes a high-speed integrated microcontroller. The sensor is a semiconductor detector of ionizing radiation with a unit of thermal stabilization.Представлена автоматизована система радіаційного контролю для експериментальних установок з електромагнітним утриманням плазми. Основою її є прилад для вимірювання рентгенівського випромінювання в реальному масштабі часу, виготовлений з доступних елементів. Він включає в себе швидкодіючий інтегральний мікроконтролер. Датчиком є напівпровідниковий детектор іонізуючого випромінювання з вузлом термостабілізації.Представлена автоматизированная система радиационного контроля для экспериментальных установок с электромагнитным удержанием плазмы. Основой её является прибор для измерения рентгеновского излучения в реальном масштабе времени, изготовленный из доступных элементов. Он включает в себя быстродействующий интегральный микроконтроллер. Датчиком является полупроводниковый детектор ионизирующего излучения с узлом термостабилизации

Tem investigation of CuInSe₂-ZnSe heterostructures for thin film solar cells

In the article, CuInSe₂ thin films obtained by sequential deposition of Cu and indium selenide starting layer with the further annealing of the two-layered composition in Se atmosphere were investigated by transmission electron microscopy (TEM). On the base of the obtained basic CuInSe₂ layers, the ZnSe buffer layers were grown. It was found that ZnSe layer of cubic modification grow epitaxialy on a surface of CuInSe₂.Проведено електронно-мікроскопічне дослідження тонких плівок CuInSe₂, виготовлених засобом послідовного осадження у вакуумі селеніду індію й міді з наступним відпалом двошарової композиції в атмосфері селену. На основі отриманих плівок CuInSe₂, були вирощені буферні шари ZnSe. Встановлено, що шар ZnSe кубічної модифікації зростає епітаксійно на поверхні плівки CuInSe₂.Проведено электронно-микроскопическое исследование тонких плёнок CuInSe₂, приготовленных методом последовательного осаждения в вакууме селенида индия и меди с последующим отжигом двухслойной композиции в атмосфере селена. На основе полученных плёнок CuInSe₂ были выращены буферные слои ZnSe. Установлено, что слой ZnSe кубической модификации растёт эпитаксиально на поверхности плёнки CuInSe₂