Улучшение метрологических характеристик импульсных лазерных дальномеров путем финишной электронно-лучевой обработки их оптических деталей

Для попередження негативного впливу зовнішніх термічних дій на метрологічні характеристики (точність, діапазони вимірювання та ін.) імпульсних лазерних далекомірів прицільних комплексів практичне значення має фінішна електронно-променева обробка поверхонь їх оптичних елементів, яка запобігає виникненню дефектів на поверхні елементів (тріщин, відшарувань, сколів, напливів та ін.), що призводять до різкого погіршення характеристик приладів та їх відмов при експлуатації. Метою роботи є покращення метрологічних характеристик імпульсних лазерних далекомірів при експлуатації в умовах зовнішнього термовпливу. Проведено експериментальні дослідження та встановлено критичні значення параметрів зовнішніх термодій (теплового потоку та часу його дії), перевищення яких призводить до утворення на поверхні елементів негативних дефектів, що призводять до їх руйнування. Встановлено оптимальні діапазони зміни параметрів електронного променю (густини теплової дії Fn = 7 106…8 108 Вт/м2 та швидкості переміщення V = 5 10-3…5 10-2 м/с), в межах яких спостерігається максимальне покращення властивостей поверхневих шарів оптичних елементів. При цьому не відбувається утворення негативних дефектів на їх поверхнях, збільшується коефіцієнт пропускання ІЧ-випромінювання елементами у 1,4…1,6 рази, що дозволяє збільшити точність та розширити діапазони вимірювання дальності імпульсними лазерними далекомірами у 1,2…1,5 разу.To prevent the negative impact of external thermal actions on metrological characteristics (precision, measurement ranges, etc.) of impulse laser rangefinders of sighting systems the practical importance is finishing electron-ray surface processing of optical elements, which prevents defects on the elements surface (cracks, delaminations, chips, flows etc.), leading to a sharp deterioration of devices and their failures during operation. The aim is to improve the metrological characteristics of impulse laser rangefinders when operating under conditions of external thermal impact. The experimental research is conducted and it established the critical values of external thermal impact (heat flow and time of its action), the excess of which leads to the formation on the elements surface the negative defects that lead to their destruction. The optimal ranges of changes of parameters of the electron ray (thermal action density Fn = 7 106…8 108W/m2 and the speed of movement V = 5 10-3…5 10-2 m/s), within which there is maximum improvement of properties of the surface layers of the optical elements. There is no formation of negative defects on their surfaces, it increases the transmittance coefficient of infrared radiation elements in 1,4...1,6 times, that lets to increase the accuracy and to expand the ranges of distance measurement by impulse laser rangefinders in 1,2 ... 1,5 times.Для предотвращения негативного влияния внешних термических воздействий на метрологические характеристики (точность, диапазоны измерения и др.) импульсных лазерных дальномеров прицельных комплексов практическое значение имеет финишная электронно-лучевая обработка поверхностей их оптических элементов, которая предотвращает возникновение дефектов на поверхности элементов (трещин, отслоений, сколов, наплывов и др.), приводящих к резкому ухудшению характеристик приборов и их отказам при эксплуатации. Целью работы является улучшение метрологических характеристик импульсных лазерных дальномеров при эксплуатации в условиях внешних термовоздействий. Проведены экспериментальные исследования и установлены критические значения параметров внешних термовоздействий (теплового потока и времени его воздействия), превышение которых приводит к образованию на поверхности элементов негативных дефектов, приводящих к их разрушению. Установлены оптимальные диапазоны изменения параметров электронного луча (густини теплової дії Fn = 7 106…8 108 Вт/м2 та швидкості переміщення V = 5 10-3…5 10-2 м/с), в пределах которых наблюдается максимальное улучшение свойств поверхностных слоев оптических элементов. При этом не происходит образование негативных дефектов на их поверхностях, увеличивается коэффициент пропускания ИК-излучения элементами в 1,4...1,6 раза, что позволяет увеличить точность и расширить диапазон измерения дальности импульсными лазерными дальномерами в 1,2...1,5 раза

ПОЛІПШЕННЯ МЕТРОЛОГІЧНИХ ХАРАКТЕРСТИК ІМПУЛЬСНИХ ЛАЗЕРНИХ ДАЛЕКОМІРІВ ФІНІШНОЮ ЕЛЕКТРОННО-ПРОМЕНЕВОЮ ОБРОБКОЮ ЇХ ОПТИЧНИХ ДЕТАЛЕЙ

To prevent the negative impact of external thermal actions on metrological characteristics (precision, measurement ranges, etc.) of impulse laser rangefinders of sighting systems the practical importance is finishing electron-ray surface processing of optical elements, which prevents defects on the elements surface (cracks, delaminations, chips, flows etc.), leading to a sharp deterioration of devices and their failures during operation.The aim is to improve the metrological characteristics of impulse laser rangefinders when operating under conditions of external thermal impact.The experimental research is conducted and it established the critical values of external thermal impact (heat flow and time of its action), the excess of which leads to the formation on the elements surface the negative defects that lead to their destruction.The optimal ranges of changes of parameters of the electron ray (thermal action density Fn = 7∙106…8∙108 W/m2 and the speed of movement V = 5∙10-3…5∙10-2 m/s), within which there is maximum improvement of properties of the surface layers of the optical elements.There is no formation of negative defects on their surfaces, it increases the transmittance coefficient of infrared radiation elements in 1,4...1,6 times, that lets to increase the accuracy and to expand the ranges of distance measurement by impulse laser rangefinders in 1,2 ... 1,5 times.Для предотвращения негативного влияния внешних термических воздействий на метрологические характеристики (точность, диапазоны измерения и др.) импульсных лазерных дальномеров прицельных комплексов практическое значение имеет финишная электронно-лучевая обработка поверхностей их оптических элементов, которая предотвращает возникновение дефектов на поверхности элементов (трещин, отслоений, сколов, наплывов и др.), приводящих к резкому ухудшению характеристик приборов и их отказам при эксплуатации.Целью работы является улучшение метрологических характеристик импульсных лазерных дальномеров при эксплуатации в условиях внешних термовоздействий. Проведены экспериментальные исследования и установлены критические значения параметров внешних термовоздействий (теплового потока и времени его воздействия), превышение которых приводит к образованию на поверхности элементов негативных дефектов, приводящих к их разрушению.Установлены оптимальные диапазоны изменения параметров электронного луча (густини теплової дії Fn = 7∙106…8∙108 Вт/м2 та швидкості переміщення V = 5∙10-3…5∙10-2 м/с), в пределах которых наблюдается максимальное улучшение свойств поверхностных слоев оптических элементов.При этом не происходит образование негативных дефектов на их поверхностях, увеличивается коэффициент пропускания ИК-излучения элементами в 1,4...1,6 раза, что позволяет увеличить точность и расширить диапазон измерения дальности импульсными лазерными дальномерами в 1,2...1,5 раза.Для попередження негативного впливу зовнішніх термічних дій на метрологічні характеристики (точність, діапазони вимірювання та ін.) імпульсних лазерних далекомірів прицільних комплексів практичне значення має фінішна електронно-променева обробка поверхонь їх оптичних елементів, яка запобігає виникненню дефектів на поверхні елементів (тріщин, відшарувань, сколів, напливів та ін.), що призводять до різкого погіршення характеристик приладів та їх відмов при експлуатації.Метою роботи є покращення метрологічних характеристик імпульсних лазерних далекомірів при експлуатації в умовах зовнішнього термовпливу. Проведено експериментальні дослідження та встановлено критичні значення параметрів зовнішніх термодій (теплового потоку та часу його дії), перевищення яких призводить до утворення на поверхні елементів негативних дефектів, що призводять до їх руйнування.Встановлено оптимальні діапазони зміни параметрів електронного променю (густини теплової дії Fn = 7∙106…8∙108 Вт/м2 та швидкості переміщення V = 5∙10-3…5∙10-2 м/с), в межах яких спостерігається максимальне покращення властивостей поверхневих шарів оптичних елементів.При цьому не відбувається утворення негативних дефектів на їх поверхнях, збільшується коефіцієнт пропускання ІЧ-випромінювання елементами у 1,4…1,6 рази, що дозволяє збільшити точність та розширити діапазони вимірювання дальності імпульсними лазерними далекомірами у 1,2…1,5 раз

α7 Nicotinic acetylcholine receptor-specific antibody induces inflammation and amyloid β42 accumulation in the mouse brain to impair memory.

Nicotinic acetylcholine receptors (nAChRs) expressed in the brain are involved in regulating cognitive functions, as well as inflammatory reactions. Their density is decreased upon Alzheimer disease accompanied by accumulation of β-amyloid (Aβ42), memory deficit and neuroinflammation. Previously we found that α7 nAChR-specific antibody induced pro-inflammatory interleukin-6 production in U373 glioblastoma cells and that such antibodies were present in the blood of humans. We raised a hypothesis that α7 nAChR-specific antibody can cause neuroinflammation when penetrating the brain. To test this, C57Bl/6 mice were either immunized with extracellular domain of α7 nAChR subunit α7(1-208) or injected with bacterial lipopolysaccharide (LPS) for 5 months. We studied their behavior and the presence of α3, α4, α7, β2 and β4 nAChR subunits, Aβ40 and Aβ42 and activated astrocytes in the brain by sandwich ELISA and confocal microscopy. It was found that either LPS injections or immunizations with α7(1-208) resulted in region-specific decrease of α7 and α4β2 and increase of α3β4 nAChRs, accumulation of Aβ42 and activated astrocytes in the brain of mice and worsening of their episodic memory. Intravenously transferred α7 nAChR-specific-antibodies penetrated the brain parenchyma of mice pre-injected with LPS. Our data demonstrate that (1) neuroinflammation is sufficient to provoke the decrease of α7 and α4β2 nAChRs, Aβ42 accumulation and memory impairment in mice and (2) α7(1-208) nAChR-specific antibodies can cause inflammation within the brain resulting in the symptoms typical for Alzheimer disease

The GFAP-positive astrocytes (A) and the number of nucleated cells (B) in the brain sections of experimental mice studied by immunohistochemistry.

<p><b>A</b>—Confocal microscopy images of the hippocampus CA1 (Hip), motor/somatosensory cortex (Crtx) or striatum (Str) of non-treated (Ctrl), α7(1–208)-immunized or LPS-injected mice stained with rabbit GFAP-specific antibody and developed with anti-rabbit Alexa 488 (<i>green</i>). Cell nuclei are stained with DAPI (<i>blue</i>). Bar corresponds to 50μm, actual for each fragment of the panel. <b>B</b>—The number of nucleated cells (DAPI-positive) in corresponding brain regions studied in all available sections (12 to 16 for each treatment for each region); *—p<0.05; **—p< 0.005.</p

The level of α7, β2 or β4 nAChR subunits in the brain sections of experimental mice studied by immunohistochemistry.

<p>Confocal microscopy images of the hippocampus CA1 and striatum of non-treated (Ctrl), α7(1–208)-immunized or LPS-injected mice stained with biotinylated α7-, β2- or β4-specific antibodies and developed with Extravidin-Cy3 (<i>red</i>). Cell nuclei are stained with DAPI (<i>blue</i>). Bar corresponds to 50μm, actual for each fragment of the panel.</p

Visualization of biotinylated antibody within the brain at different periods after injection.

<p>Confocal microscopy images of the striatum of mice injected with α7(1–208)-specific antibody (A-B) or non-specific IgG (C) in 15 min (A) or 3h (B-C) after injection. Antibodies were developed with Extravidin-Cy3 (<i>red</i>). Bar corresponds to 100μm, actual for each fragment of the panel. D—Antibody-specific ELISA signal of the primary brain supernatants and detergent lysates of mice either pre-treated or not with LPS; the brains were removed in 15 min or 3 h after the antibody injection. Each column corresponds to mean±SE of three repeats in ELISA; *—p<0.05; **—p<0.005 compared to the data of LPS non-treated mice.</p

The level of nAChR-specific antibodies in the blood and of nAChR subtypes in the brain of experimental mice studied by ELISA (A) or Sandwich ELISA (B).

<p><b>A</b>—7(1–208)-specific antibodies in the blood sera (1:50) of mice immunized with 7(1–208) (n = 8) or injected with LPS (n = 5) for 5 months compared to non-treated (Ctrl, n = 9) and adjuvant-“immunized” animals (CFA, n = 5). <b>B</b>—3, 4, 7, β2 and β4 nAChR subunits in the brain detergent lysates of the same groups of mice (4 mice from each group). <b>C</b>—Pearson coefficients (R) of correlation between the levels of nAChR subunits in the brain and those of 7(1–208)-specific antibodies in the blood. The columns correspond to M±SE, *—p<0.05; **—p<0.005; ***—p<0.0005 compared to Ctrl.</p

Episodic memory of experimental mice studied in the “Novel Object Recognition” test.

<p>Discrimination indexes calculated for mice immunized with 7(1–208) (n = 8) or injected with LPS (n = 5) compared to non-treated animals (n = 9) or those “immunized” with complete Freund’s adjuvant (CFA, n = 5). ***—p<0.0005 compared to non-treated mice (Ctrl).</p

The levels of different Aβ isoforms in the brain detergent lysates of experimental mice studied by Sandwich ELISA.

<p><b>A</b>—total Aβ₄₀ and Aβ₄₂, <b>B</b>—Aβ₄₀ and Aβ₄₂ bound to α7 nAChR in mice immunized with 7(1–208) (n = 8) or injected with LPS (n = 5) compared to non-treated animals (Ctrl, n = 9) and to those “immunized” with complete Freund’s adjuvant (CFA, n = 5). The columns correspond to M±SE (n = 5); *—p<0.05; **—p<0.005; ***—p<0.0005 compared to Ctrl.</p