Byzantium Beneath the Black Sea

This poster reports on the August 2007 Black Sea Expedition of the Institute for Archaeological Oceanography at the University of Rhode Island (IAO) and the Institute for Exploration (IFE), in collaboration with the Department of the Underwater Heritage of Ukraine. This year’s work marks a new phase in a multi-year (2000–2012) archaeological and oceanographic survey of the Black Sea. 2007 fieldwork focuses on two Byzantine shipwrecks. The 10th century C.E. shipwreck Chersonesos A (discovered in 2006) lies at 140 m depth in the suboxic zone off the Crimean peninsula. The ship carried a cargo of one-handled jars of a widely distributed but sparsely documented local type. The sixth century C.E. shipwreck Sinop D (discovered in 2000) lies at 325 m depth off Sinop, Turkey, in the anoxic zone, and also carried a locally-made amphora type. Sinop D is the best-preserved ancient ship yet discovered in the deep sea, and non-intrusive examination of the hull yields unique information about ancient ship construction and local patterns of technological exchange. Our initial studies focus on environmental characterization and the deepwater implementation of long-term site monitoring, decay rate testing, and sediment analyses, to develop management plans for each shipwreck. Cross-site comparisons address deepwater preservation under differing levels of oxygen depletion. We conclude with an assessment of our ability to record, excavate, monitor, and conserve deepwater sites as underwater museums using remote operated vehicle (ROV) deployed technology

Стабильные формирователи импульсного тока для питания светодиодов

Стабільні генератори світлових імпульсів нано- та субнаносекундної тривалості можуть знайти широке використання у експериментальній техніці, приладобудуванні. У якості джерела світла в таких генераторах перспективно використовувати стабільні, широкосмугові, швидкі світлодіоди на основі карбіду кремнію, що працюють у режимі електричного пробою. Існує необхідність створення стабільних формувачів імпульсного струму для їх живлення. Метою даної роботи є створення таких формувачів на основі лавинних та швидкісних польових транзисторів. Випробувана значна кількість типів та екземплярів недорогих епітаксіальних транзисторів, працюючих у лавинному режимі. Експериментально визначено оптимальний інтервал напруг пробою колекторного переходу. Досліджена часова нестабільність формувачів на лавинних транзисторах. Виявлені закономірності їх старіння. Відпрацьована схема формувача на польовому транзисторі, що працює під керівництвом лавинного, що дозволяє формувати субнаносекундні імпульси струму через світлодіоди амплітудою до 1 А.Stable generators of light impulses nano and subnanosecond duration can find a wide usage in an experimental technique, instrument-making. As a light source in such generators it is perspective to use stable, broadband, fast-acting light-emitting diodes on the basis of carbide of silicon, working in the mode of electric break-down. There is a necessity of creation of stable reshapers of pulse current for their power supply. A objective of this paper is creation of such reshapers on the basis of the avalanche and high-speed field-effect transistors. A lot of types and copies of inexpensive epitaxial transistors working in the avalanche mode is tested. The optimal interval of break-down voltages of collector junction is experimentally determined. Temporal instability of reshapers on avalanche transistors is investigated. Behaviour of their ageing(degradation) is studied. The circuit design of reshaper on the field transistor working by avalanche transistor control is developed. That allows to form the subnanosecond impulses of current through light-emitting diodes by amplitude to 1 A.Стабильные генераторы световых импульсов нано- и субнаносекундной длительности могут найти широкое применение в экспериментальной технике, приборостроении. В качестве источника света в таких генераторах перспективно использовать стабильные, широкополосные, быстродействующие светодиоды на основе карбида кремния, работающие в режиме электрического пробоя. Имеется необходимость создания стабильных формирователей импульсного тока для их питания. Целью данной работы является создание таких формирователей на основе лавинных и быстродействующих полевых транзисторов. Испытано значительное количество типов и экземпляров недорогих эпитаксиальных транзисторов, работающих в лавинном режиме. Экспериментально установлен оптимальный интервал напряжений пробоя коллекторного перехода. Исследована временная нестабильность формирователей на лавинных транзисторах. Выявлены закономерности их старения. Отработана схема формирователя на полевом транзисторе, работающем под управлением лавинного, которая позволяет формировать субнаносекундные импульсы тока через светодиоды амплитудой до 1 А

ТЕРМОАНЕМОМЕТРІЯ НА ОСНОВІ ПОЛІКРИСТАЛІЧНОГО КАРБІДУ КРЕМНІЮ КУБИЧНОЇ МОДІФІКАЦІЇ

Silicon carbide sensors occupy an important segment of the market of devices for extreme conditions usage. It has been shown that one of the semiconductor materials for optimum temperature and flow rate of a SiC polycrystalline cubic modification doped in process low temperature of growth 3CSiC by acceptor impurity boron (B).The goal was to develop thermoanemometer based on 3CSiC (B) and to study its characteristics. Velocity and temperature sensors of the anemometer were made of one block in the form of plates: area 1´1 mm2 and a thickness of 200 - 300 microns. Calibration characteristics of the sensor resistance up to 700K and the anemometer in the temperature range (290 - 410) K were determined. Temperature coefficient of resistance was 3,5 × 10-2 grad-1 at T = 300K. Temperature and velocity fields of convective air currents generated by the heated plate were measured by this anemometer. Measuring accuracy was: for flow rate 0.1 m/s, and for temperature 0,1 ° C with step 2 mm.Карбидкремниевые сенсоры занимают важный сегмент рынка приборов для экстремальных условий применения. Показано, что одним из оптимальных полупроводниковых материалов для измерения температуры и скорости потока является поликристаллический SiC кубической модификации, легированный в процессе низкотемпературного роста  акцепторной примесью бора 3СSiC(В).Целью работы было разработка термоанемометра на основе 3СSiC(В) и изучение его характеристик. Датчики скорости и температуры анемометра изготовлены из одного блока в виде пластинок площадью 1´1 мм2 и толщиной 200 – 300 мкм. Определены градуировочные характеристики датчика сопротивления до 700К и анемометра в диапазоне температур (290 – 410) К. Температурный коэффициент сопротивления составляет 3,5×10-2град-1 при Т = 300К. С помощью анемометра проведено измерение полей температур и скоростей конвективных потоков воздуха, создаваемых нагретой пластиной. Точность измерения  скорости потока составляет 0,1м/с, а температуры 0,1°С с разрешением 2 мм.Карбідкремнієві сенсори займають важливий сегмент ринку приладів для екстремальних умов застосування. Показано, що одним з оптимальних напівпровідникових матеріалів для виміру температури і швидкості потоку є полікристалічний карбід кремнію кубічної модифікації, легований в процесі низькотемпературного зростання акцепторною домішкою бору 3СSiC (В).Метою роботи було розробка термоанемометра на основі 3СSiC(В) і вивчення його характеристик. Сенсори швидкості і температури анемометра виготовлені з одного блоку у вигляді пластинок площею 1´1 мм2 і товщиною 200 – 300 мкм. Визначені градуювальні характеристики датчика опору до 700К і анемометра в діапазоні температур (290 – 410) К. Температурний коефіцієнт опору складає 3,5×102град-1 при Т=300К. За допомогою анемометра проведений вимір полів температур і швидкостей конвективних потоків повітря, що створюються нагрітою пластиною. Точність виміру швидкості потоку складає 0,1м/с, а температури 0,1°С з просторовим розрізненням 2 м

СТАБІЛЬНІ ФОРМУВАЧІ ІМПУЛЬСНОГО СТРУМУ ДЛЯ ЖИВЛЕННЯ СВІТЛОДІОДІВ

Stable generators of light impulses nano and subnanosecond duration can find a wide usage in an experimental technique, instrument-making. As a light source in such generators it is perspective to use stable, broadband, fast-acting light-emitting diodes on the basis of carbide of silicon, working in the mode of electric break-down. There is a necessity of creation of stable reshapers of pulse current for their power supply. A objective of this paper is creation of such reshapers on the basis of the avalanche and high-speed field-effect transistors.A lot of types and copies of inexpensive epitaxial transistors working in the avalanche mode is tested. The optimal interval of break-down voltages of collector junction is experimentally determined. Temporal instability of reshapers on avalanche transistors is investigated. Behaviour of their ageing(degradation) is studied. The circuit design of reshaper on the field transistor working by avalanche transistor control is developed. That allows to form the subnanosecond impulses of current through light-emitting diodes by amplitude to 1 А.Стабильные генераторы световых импульсов нано- и субнаносекундной длительности могут найти широкое применение в экспериментальной технике, приборостроении. В качестве источника света в таких генераторах перспективно использовать стабильные, широкополосные, быстродействующие светодиоды на основе карбида кремния, работающие в режиме электрического пробоя. Имеется необходимость создания стабильных формирователей импульсного тока для их питания. Целью данной работы является создание таких формирователей на основе лавинных и быстродействующих полевых транзисторов.Испытано значительное количество типов и экземпляров недорогих эпитаксиальных транзисторов, работающих в лавинном режиме. Экспериментально установлен оптимальный интервал напряжений пробоя коллекторного перехода. Исследована временная нестабильность формирователей на лавинных транзисторах. Выявлены закономерности их старения. Отработана схема формирователя на полевом транзисторе, работающем под управлением лавинного, которая позволяет формировать субнаносекундные импульсы тока через светодиоды амплитудой до 1 А.Стабільні генератори світлових імпульсів нано- та субнаносекундної тривалості можуть знайти широке використання у експериментальній техніці, приладобудуванні. У якості джерела світла в таких генераторах перспективно використовувати стабільні, широкосмугові, швидкі світлодіоди на основі карбіду кремнію, що працюють у режимі електричного пробою. Існує необхідність створення стабільних формувачів імпульсного струму для їх живлення. Метою даної роботи є створення таких формувачів на основі лавинних та швидкісних польових транзисторів.Випробувана значна кількість типів та екземплярів недорогих епітаксіальних транзисторів, працюючих у лавинному режимі. Експериментально визначено оптимальний інтервал напруг пробою колекторного переходу. Досліджена часова нестабільність формувачів на лавинних транзисторах. Виявлені закономірності їх старіння. Відпрацьована схема формувача на польовому транзисторі, що працює під керівництвом лавинного, що дозволяє формувати субнаносекундні імпульси струму через світлодіоди амплітудою до 1 А

Актуальні завдання створення цифрових двійників для прецизійного електрохімічного оброблення

The development and application of manufacturing processes digital twins is an established trend in the development of precision machining methods, which is inherent in Industry 4.0. Digital twins are most actively implemented in additive manufacturing and for non-deformation finishing processes: laser, electrical discharge, and electrochemical. The main advantage of this approach is the ability not only to understand and control the process but also to manage it in real time while simultaneously monitoring the condition of the equipment. Electrochemical machining (ECM) is stands out among non-deformation methods. ECM combines high material removal rates with the absence of tool wear and thermal effects on the processed material. The most promising process is pulsed electrochemical machining (PECM), in which the cathode carries oscillatory motion and high-density electrical pulses are applied when it is near the lower dead center. This ensures high productivity and processing accuracy, as well as improved conditions for electrolyte renewal in the machining zone during the cathode's return stroke. Due to the complexity and interrelated of the processes involved in PECM, multi-physical models are used to create digital twins. Based on the review of existing models for PECM, tasks have been formulated for creating DT of machining processes for complex-shaped details, where two-dimensional models, which most modern research is based on, cannot be applied. The most important tasks are the design of cathodes, optimization of electrolyte supply and integration of electrochemical machining process digital twins and equipment for its implementation. The possibilities of creating such integrated digital twins using available software on the market are determined.Розробка і застосування цифрових двійників виробничих процесів є сформованим трендом у розвитку методів прецизійного оброблення притаманних Індустрії 4.0. Найбільш активно цифрові двійники впроваджуються у адитивному виробництві та для бездеформаційних процесів фінішного оброблення: лазерних, електроерозійних та електрохімічних. Основною перевагою такого підходу є можливість не тільки розуміти та контролювати процес, але й керувати ним в режимі реального часу одночасно здійснюючи моніторинг стану устаткування. Серед бездеформаційних методів виділяється електрохімічне оброблення (ECM).  ЕСМ поєднує високу швидкість зняття матеріалу з відсутністю зношування інструменту та термічного впливу на оброблюваний матеріал. Найбільш перспективним виглядає процес імпульсного електрохімічного оброблення (РЕСМ) в якому катод здійснює коливальний рух, а електричні імпульси високої щільності подаються коли він знаходиться біля нижньої мертвої точки. За рахунок цього забезпечується висока продуктивність та точність оброблення та покращені умови для оновлення електроліту в зоні оброблення при зворотному русі катоду. Зважаючи на складність та взаємопов’язаність процесів, що протікають під час РЕСМ для побудови цифрових двійників використовуються мультифізичні моделі. На основі огляду існуючих моделей для РЕСМ сформульовані задачі для побудови цифрових близнюків процесів оброблення деталей складної форми, для яких не можуть бути застосовані двовимірні моделі, на яких базується більшість сучасних досліджень. Як найбільш важливі виділено задачі дизайну катодів, оптимізації подачі електроліту та інтеграції цифрових близнюків процесу електрохімічного оброблення та обладнання для його реалізації. Визначено можливості побудови таких інтегрованих цифрових близнюків з використанням наявного на ринку програмного забезпечення

Optical properties of hydrogels filled with dispersed nanoparticles

This paper reports on a study of novel heterohydrogel materials with regular inclusions of the dispersed phase such as polystyrene latex nanoparticles. Synthesized 3D hydrogel matrices contain a balanced number of cross-links and a defined amount of polystyrene nanoparticles with 50 or 85 nm in radius. This study has shown that the obtained hydrogel matrices are capable of changing the swelling degree and their optical properties depending on the size and concentration of the dispersed nanoparticles. The results of the performed studies revealed that the synthesized 3D hydrogels are sensitive for even small changes of glucose concentration and therefore are very promising materials for biosensors