Пятница, 24.11.2017, 17:46
Приветствую Вас Гость | RSS
[ Новые сообщения · Участники · Правила форума · Поиск · RSS ]
Страница 1 из 212»
Форум » Обсуждение диссертаций » Диссертации РГРТУ » Колотилин Б.И. (масспектрометр)
Колотилин Б.И.
rznusl1Дата: Пятница, 19.04.2013, 15:10 | Сообщение # 1
Генерал-майор
Группа: Администраторы
Сообщений: 303
Репутация: 0
Статус: Offline
Будем обсуждать диссертацию Колотилина Б.И.
Гиперболоидные масс-спектрометры типа "трёхмерная ловушка"
Текст диссертации можно будет посмотреть:
здесь

На форуме, также, будет организован постраничный вывод страниц


Список литературы:
список 1
список 2
список 3
 
rznusl1Дата: Понедельник, 22.04.2013, 11:20 | Сообщение # 2
Генерал-майор
Группа: Администраторы
Сообщений: 303
Репутация: 0
Статус: Offline
Стр. 1-20.

На первых страницах даётся содержание. Далее идёт историческая справка из мирового опыта (несколько отличная от того, что изложено в википедии). В дальнейшем упор даётся на разработки рязанских конструкторов.

Стр. 6-7. Даётся краткое описание того, чему посвящена данная работа. Говорится о пользе масс-спектрометров.

Стр. 8-10 Даётся историческая справка по зарождению масс-спектрометров в целом, и масс-спектрометров типа трёхмерная ловушка, а также, квадрупольных, в частности. Короче описание полное и самодостаточное.
Интересно, что масс-спектрометр использовался для доказательства существования изотопов.

Стр. 10-20. Даётся общая математическая теория масс-спектрометров. Теория хорошо отработана, и является, как бы основой.
формула (1.1.), очевидно, является упрощением. Можно было бы её усложнить до 3-ей или 4-ой степеней (либо это свойство заряженных гипербол, тогда надр смотреть теорию [10]).
Собственно, как получено это уравнение, не сказано, но даётся соответствующая ссылка на литературу. На самом деле надо бы посмотреть и сам вывод этой формулы, т.к. ниже делается акцент на том, что в формулу не входят слагаемые вида xy, xz, yz.

Интересно, что к периодической функции в формуле (1.2) делается замечание, что она чётная. Это важное замечание, т.к. в этом случае решение однозначно будет периодическим.

Далее (стр. 14) приводится общий вид решения этого уравнения. Интересно, что оно ищется, как разложение в ряд Фурье (в дальнейшем синусы и косинусы выражают через экспоненту).
Как сказано ниже, о свойствах решения можно судить не вычисляя сам ряд до конца. Достаточно найти некоторый параметр.
Тем не менее, для вычисления этого параметра, одного шага разложения в ряд не достаточно. По этой причине есть смысл подумать и о ряде Тейлора.

Изходя из свойств решения, которые зависят от некоторых параметров в уравнении, строят, так называемые, области стабильности.

Дальше рассматриваются вопросы дедектирования частиц. Упоминаются отечественные разработки.


Стр.
1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20,


кажется, мои выводы о периодичности решения формулы 1.2. не совсем верны.
 
rznusl1Дата: Среда, 01.05.2013, 22:49 | Сообщение # 3
Генерал-майор
Группа: Администраторы
Сообщений: 303
Репутация: 0
Статус: Offline
Стр. 21-40.

Есть опечатки в формулах и ссылках на формулы.

Далее (стр. 21-23) рассматриваются вопросы численного решения уравнения.
Интересно, что автор высказывает своё несогласие с некоторыми способами решения, указывая на различия в вычислениях и опытных данных. Это говорит о самостоятельности разработчиков РГРТУ того времени.

На странице 23 упоминается, так называемый, метод "характерных решений".
Честно говоря, я не понял что это за метод. Дело в том, что если уравнение (1.2), о решении которого идёт речь, содержит периодическую чётную функцию, то можно положить y(t)=y(-t) и искать решение только для t>=0. В этом случае получаем, что в точках -T0 и +T0 значения функции одинаковые, а диф. уравнения выглядят идентично. Т.е. решение имеет период 2T. Возможно речь идёт о разложении в ряд Фурье.
Короче, мне хотелось бы узнать подробности об этом методе. Надо посмотреть работы [57, 58, 60,61].

Далее упоминаются экстремальные характерные решения.
Очень хотелось бы увидеть, как решалось. Работы [62, 63, 64]

Далее говорится о фазовой плоскости и получении динамической зоны захвата. Т.е. форма зоны зависит от времени и в пределе стремится к определённому объёму.
Решение представляется важным. Теоретические результаты были использованы на практике при вводе частиц в масс-спектрометр.

Стр. 30. Есть опечатка в ссылке на уравнение (1.5, а надо на 1.7)
Здесь показано, как получена форма масс-спектрометра. Метод, надо сказать, гениальный, но если только он верен. Честно говоря, я не ожидал такого подхода.
По сути берут любое распределение поля (в данном случае квадратичное). Далее берут какие-то граничные условия (в данном случае берут три точки). Там ещё упоминается уравнение Лапласа, но судя по всему его нигде не используют, используют только лишь граничные условия.
Таким образом можно получить любое поле. Задавшись нужным количеством граничных точек мы однозначно определим поверхность. Можно попробовать решить задачу и обратную - по форме поверхности определить поле.
Если честно, у меня вызывает сомнение такое решение. Я хотел бы получить доказательства его правильности. Для этого необходимо:
1) Доказательство того, что для любого поля существует решение или, хотя бы существует решение в частном конкретном случае (нашем).
2) Доказательство единственности решения.

В уравнениях (1.10), очевидно, опечатка.

Уравнение (1.13) требует дифференцирования, чтобы получить следующее. Я не проверял.

Дальше упоминаются работы, в которых использовались дополнительные методы для повышения характеристик приборов. Это примечательно, т.к. методы были предложены из другой области.

В частности говорится о применении лазера, а, также, динамики направленного движения частиц и селекция по одной из координат. Ранее упоминалось использование магнитного поля и определённого газа.


Стр.
21, 22, 23, 24, 25, 26, 27, 28, 29, 30, 31, 32, 33, 34, 35, 36, 37, 38, 39, 40,


1. Снимаю вопрос о методе, изложенном на 30-ой странице.
Нам показан принцип получения поверхности в конкретном случае, но не физический смысл. С точки зрения физики метод нельзя назвать правильным, и, как сказано в самой диссертации, необходимо уравнение Лапласа.
2. Мои выводы о периодичности решения формулы 1.2. не совсем верны. Вывод будет верным, если в точке ноль первая производная функции будет равна нулю
 
rznusl1Дата: Пятница, 17.05.2013, 20:31 | Сообщение # 4
Генерал-майор
Группа: Администраторы
Сообщений: 303
Репутация: 0
Статус: Offline
Стр. 41-60.

Стр. 41. Упоминается ещё один метод сортировки (изменяется положение рабочих точек вблизи границы), разработанный в РГРТУ, который увеличивает чувствительность.
Далее рассматриваются вопросы ввода ионов в масс-спектрометр.
стр. 44 здесь затрагивается вопрос импульсного ввода ионизации. Причём рассматривается вопрос эффективности от времени ввода (ориентируясь на фазу напряжения поверхностей масс-спектрометра). И некоторые другие моменты.
стр. 45 Далее затрагиваются вопросы сортировки ионов (упоминается литература).
стр. 48 начинается обсуждение вопросов вывода ионов.
стр. 50-51 описывается хроматограф.
Далее говорится о разработках масс-спектрометров для космоса.
стр. 53 говорится о влиянии модулирующего сигнала.
стр. 54-60 обсуждается конструктивная реализация масс-спектрометров. Акцент делается на габариты вес и другие параметры важные, прежде всего, в космических исследованиях.

Делается замечание о том, что импульсный сигнал предпочтительней гармонического (ранее тоже говорилось об этом). Интересно почему?
В диссертации часто упоминается фамилия Шеретов.


Стр.
41, 42, 43, 44, 45, 46, 47, 48, 49, 50, 51, 52, 53, 54, 55, 56, 57, 58, 59, 60,
 
rznusl1Дата: Воскресенье, 02.06.2013, 23:10 | Сообщение # 5
Генерал-майор
Группа: Администраторы
Сообщений: 303
Репутация: 0
Статус: Offline
Стр. 61-80.

Стр.61-63 рассматривается применение масс-спектрометра.
Стр. 64-68 расссказывается о том, что будет в диссертации. В общем-то это то, о чём рассказывалось на первых 63-ых страницах.
Сто. 69. Исследуется траектория движения частиц. Здесь делается интересное замечание о том, что нет необходимости искать решение в целом, достаточно определить некоторые параметры траектории.
Здесь (далее) будет рассматриваться характерестические уравнения (то, что ранее у меня вызвало вопросы).
Стр. 72-76 рассматривается одно из решений и упоминаются другие. Делается сравнение по скорости вычисления.
Здесь должен сказать, что скорость вычисления зависит не только от математического алгоритма, но и от реализации, языка программирования и самого компьютера. Так что, если есть желание, то алгоритмы необходимо проверить на скорость вычисления.
Стр. 74 Внизу написана апроксимирующая функция. Желательно разобраться, откуда она взялась.
Далее идёт уравнение (2.13) - я не понял, куда делась апроксимирующая функция.
Система (2.10) бесконечна и вниз и вверх? В таком случае, тем более интересно узнать, как получена апроксимирующая функция [166].
В целом, то, что написано на этих страницах, думаю, математикам-программистам будет интересно проверить, и, возможно, разработать свой алгоритм.


Стр.
61, 62, 63, 64, 65, 66, 67, 68, 69, 70, 71, 72, 73, 74, 75, 76, 77, 78, 79, 80,


[166]
По ссылке книга дана в двух томах.
В первом томе вводится критерий сходимости бесконечного произведения.
Далее, на основе этого критерия, вводится критерий сходимости бесконечного определителя.
Во втором томе рассматривается решение определителя Хила.

Тем не менее, на данный момент, я не нашёл в книге решения, о котором говорит Колотилин.
 
rznusl1Дата: Суббота, 22.06.2013, 23:48 | Сообщение # 6
Генерал-майор
Группа: Администраторы
Сообщений: 303
Репутация: 0
Статус: Offline
Стр. 81-100.

Стр. 79-87. показывается расчёт коэффициентов в общем решении ур-ия Хила. В расчёте учитываются по отдельности случаи стабильного и нестабильного решений.
Стр. 87-90. вводится понятие характерного решения. Говорится, что оно позволит построить огибающую решения.
На сколько я понял, берётся какое-то фиксированное значение периодической функции и решается ДУ с постоянными коэффициентами (это бы объяснило появление выражения 2.54).
Если я правильно понял идею, то она требует некоторого доказательства. Нужно показать решение ур-ия Хила вблизи некоторой точки совпадает с решением ДУ с постоянными коэффициентами с любой заданной наперёд точностью.
Как получилось выражение 2.55 - я не понял. Однако второе решение должно было быть, чтобы построить решение
В выражении 2.57, видимо, опечатка.
В этих выражениях, n, видимо, не целое число.
Стр. 91-92. пытаются определить максимальную амплитуду характерного решения.
Уравнение 2.64 аналогично уравнению 2.54, в котором коэффициенты выражены через функцию.
Амплитуда этого выражения определяется через коэффициенты. Т.к. сами коэффициенты выражены через функцию, а точнее через решение уравнение Хила, то экстремум амплитуды связывается с решением уравнения Хила.
Дальше определяются экстремальные точки. Однако надо сказать, что экстремум ищется от бесконечного ряда, поэтому неплохо бы проверить выводы.
Стр. 94. оценивается погрешность амплитуды.
Также, говорится о другой оценке максимальных значений амплитуды, сделанной Паулем, которая, чаще всего, оказывается завышенной.
На стр. 95 используется определитель Вронского.
Далее обсуждаются экстремальные характерные решения в нестабильной области.


Стр.
81, 82, 83, 84, 85, 86, 87, 88, 89, 90, 91, 92, 93, 94, 95, 96, 97, 98, 99, 100,
 
rznusl1Дата: Пятница, 05.07.2013, 22:34 | Сообщение # 7
Генерал-майор
Группа: Администраторы
Сообщений: 303
Репутация: 0
Статус: Offline
Стр. 101-120.
стр. 101-113. На сколько я понял, здесь идёт оценка времени удаления нестабильных частиц. На сто. 112 делается соответствующий вывод о времени рассеяния нестабильных частиц.
стр. 113 и далее, рассматривается импульсный сигнал.
Сравниваются гармонический и импульсный сигналы.
В качестве импульсного сигнала взят прямоугольный сигнал. Т.н. Ду получается с постоянными коэффициентами на промежутках времени. Переходный период не рассматривается, но он мал и не сможет оказать сильного влияния на результат (разве что, на границе стабильности).

Стр.
101, 102, 103, 104, 105, 106, 107, 108, 109, 110,111, 112, 113, 114, 115, 116, 117, 118, 119, 120,
 
rznusl1Дата: Среда, 17.07.2013, 13:27 | Сообщение # 8
Генерал-майор
Группа: Администраторы
Сообщений: 303
Репутация: 0
Статус: Offline
Стр. 121-140.

стр. 121-125 и далее продолжается рассказываться про решение при импульсном сигнале. В целом подход аналогичен, я думаю, решению при непрерывном сигнале.
стр. 131 начинают рассматривать более сложный сигнал, но той же импульсной структуры. Там интересный подход, но сейчас затрудняюсь сказать по этому решению что-либо.

Стр.
121, 122, 123, 124, 125, 126, 127, 128, 129, 130,131, 132, 133, 134, 135, 136, 137, 138, 139, 140,
 
rznusl1Дата: Понедельник, 20.01.2014, 17:09 | Сообщение # 9
Генерал-майор
Группа: Администраторы
Сообщений: 303
Репутация: 0
Статус: Offline
Стр. 141-160
Я сделал довольно длительный перерыв между последней проверкой, мог что-то забыть.

Стр. 144 начинается новая тема «Тонкая структура диаграммы стабильности и модуляционные резонансы в гиперболоидных масс-спектрометрах».

Я сделаю некоторое образное пояснение явления. Однако, поскольку я не влезаю в данную теорию глубоко, реальность может отличаться от моего представления.

Итак. Есть область стабильности и область нестабильности, друг от друга они отделяются «геометрической» границей. Точки, которые лежат в одной области, в ней всегда и остаются (либо остаются на момент окончания опыта). В конкретный момент они характерезуются положением, скоростью и направлением движения. Соответственно они имеют определённые уравнения движения (графики движения). То же самое можно сказать и про точки, которые находятся на границе, однако на границе точки могут перейти в одну из областей, поэтому граница важна для исследования.


Стр. 144-149
Уравнения точек (или их некие свойства), лежащих на границе, могут быть похожими с уравнениями некоторых точек, лежащих внутри областей. Если говорить конкретней, то границу характеризует некоторый параметр, бета – это некая функция. Аналогичный параметр вводится для внутренних точек. Графики этих функций имеют точки, обладающей некоторой особенностью, в этих точках функция бета по модулю равна единице. Однако есть и отличия от точек на границе. Внутри области бета достигает экстремума, т.е. в особых точках производная равна нулю, а на границе бета не равна нулю. Соответственно, если несколько возмутить точки внутри области, то, можно ожидать, что они перейдут в область границы, т.е. уйдут из области стабильности (или нестабильности). В качестве аргумента бралась значение бетта1.
Предполагается, что соответствующее возмущение можно создать при помощи модулирующего сигнала (возмущённого).
Сама идея интересна, но последующее решение мне показалось не верным.
Уравнение (2.153), стр. 148 – в это уравнение входит модулирующая функция фи, ψ(t).
Стр. 150
Разложение (2.154) довольно интересно. Действительно, при таком подходе получается рекуррентное соотношение (2.155) (там, в одном месте, не проставлен индекс).
Пока всё нормально, за исключением одного – не показано, что решение сходится. Это очень серьёзный недостаток.
Это первый момент, с которым я не могу согласиться. Если решение расходится, или просто некоторое время возрастает в разложении в ряд (см. формулу 2.154), то как мы можем ограничить ряд конечным числом членов? – этого делать нельзя, нужен критерий.
Далее, получив большое число неопределённых констант, автор пытается искусственно обойти это обстоятельство (стр. 151). Однако нет никакого обоснования того подхода, которое он предлагает. Если взять другие начальные условия, то, вполне вероятно, ответ будет иным.
Стр. 151.
Из уравнения (2.157) автор получает уравнение (2.158). Как видим, оно ограничено первыми тремя членами. Возникает вопрос – почему, вдруг этого достаточно?
Собственно, я перечислил обстоятельства, которые не позволяют взять эту теорию в расчёт.
Поскольку нет никаких ссылок на соответствующую литературу, где приводятся доказательства, то мы не будем брать в расчёт эту теорию.
Стр. 156-160.
Идёт анализ «на пальцах» возмущённого уравнения Хила. Я не могу дать комментарии по данному поводу. Однако всё, предыдущее сказанное у Колотилина, верно при достаточно малых эпсилон.

Стр.
141, 142, 143, 144, 145, 146, 147, 148, 149, 150,151, 152, 153, 154, 155, 156, 157, 158, 159, 160,
Как видно, оформление вызвало серьёзные возражения. Действительно возражения серьёзные, принять такой подход было бы нельзя. Однако в данном случае есть претензии лишь к оформлению доказательства.
Дело в том, что при желание можно строго обосновать тот подход, который выбрал автор. Так что данное доказательство можно принять на веру.
Что касается количества членов в разложении решений, то есть область, в которой решение будет верно.

Тем не менее странно, что такое оформление пропустила комиссия. Это говорит о том, что диссертацию не читали.
 
rznusl1Дата: Понедельник, 20.01.2014, 17:38 | Сообщение # 10
Генерал-майор
Группа: Администраторы
Сообщений: 303
Репутация: 0
Статус: Offline
Суть доказательства, которое я бы предложил Колотилину, следующая:

В уравнении (2.153 ) можно зафиксировать t, тогда решение y вразится через ряд Тейлора от эпсилон (которое, очевидно, существует и оно единственное). Т.е. это будет равенство вида (2.154), где значения yi будут подсчитаны для определённого t.

Таким образом вид формулы (2.154) в целом верен.Остаётся выяснить гладкость, входящих в неё функций yi(t). В общем случае они могли бы иметь разрыв.

Однако, разложение в ряд Tейлора по эпсилон показывает, что разложение в ряд (2.154) при любом t единственно. Значит, если мы найдём хотя бы одно решение (для каждого t), то оно и будет верным.

Поскольку, ограничения, даваемые автором, дают решение для любого t, то такое решение верное и оно единственное.

Дальше надо было бы показать, что остаточный член в разложении (2.154) мал. Если бы это было не так, то рассуждать о верности разложения было бы неверно.
 
rznusl1Дата: Понедельник, 20.01.2014, 17:44 | Сообщение # 11
Генерал-майор
Группа: Администраторы
Сообщений: 303
Репутация: 0
Статус: Offline
Стр. 161-180

Стр. 161-168 Даются выводы изложенного ранее материала.
Стр. 169 Начинается новая тема, «Особенности ввода заряженных частиц в анализатор…».
Стр. 170-173 Даются общие понятия. Вводится понятие области стабильности.
Стр. 173 и далее рассматривается динамическая область захвата.

Стр.
161, 162, 163, 164, 165, 166, 167, 168, 169, 170,171, 172, 173, 174, 175, 176, 177, 178, 179, 180,
 
rznusl1Дата: Понедельник, 20.01.2014, 17:48 | Сообщение # 12
Генерал-майор
Группа: Администраторы
Сообщений: 303
Репутация: 0
Статус: Offline
Стр. 181-200

Стр. 181 – упоминается метод Рунге- Кутта. Я должен здесь сделать одно замечание, поскольку у нас в РГРТУ проблеме внимание не уделяли, в те времена, когда я там учился. Обычно, при численном решении задач, разбивается время или расстояние на интервалы. Считается, что чем меньше интервал, тем точнее решение. К сожалению, это не совсем так. На самом деле, при уменьшении интервала точность сначала возрастает, но при достижении некоторого значения, дальнейшее уменьшение интервалов может ухудшить точность, и вообще можно получить расхождение.
В теории рассматриваются динамические зоны для стабильных и нестабильных частиц. В применении нас будут интересовать частицы, которые попадают в зону стабильных частиц и не попадают в зону нестабильных частиц. Поскольку эти области не совпадают друг с другом, то существует оптимальный режим ввода частиц.
Стр. 193(и далее) – рассматриваются зоны захвата при импульсном питании.
Стр. 200 (и далее) – рассматривается ввод частиц в ТЛ, практические методы. Т.е. речь идёт об увеличении срока службы прибора.

Стр.
181, 182, 183, 184, 185, 186, 187, 188, 189, 190,191, 192, 193, 194, 195, 196, 197, 198, 199, 200,
 
rznusl1Дата: Понедельник, 20.01.2014, 17:53 | Сообщение # 13
Генерал-майор
Группа: Администраторы
Сообщений: 303
Репутация: 0
Статус: Offline
Стр.201-220

Стр. 207 – очевидно, опечатка. Можно пренебречь скоростью по r координате.
Ввод пытаются сделать по окружности, вдоль оси z. Поскольку зона захвата представляет собой эллипс, то рассматриваю ситуации (на сколько я понял), когда окружность лежит полностью внутри эллипса, и когда окружность его пересекает.

Стр.
201, 202, 203, 204, 205, 206, 207, 208, 209, 210,211, 212, 213, 214, 215, 216, 217, 218, 219, 220,
 
rznusl1Дата: Понедельник, 20.01.2014, 18:08 | Сообщение # 14
Генерал-майор
Группа: Администраторы
Сообщений: 303
Репутация: 0
Статус: Offline
Стр. 221-240

Стр. 221-233. Рассматривается случай, когда окружность ввода ионов пересекает эллипс захвата. Делается вывод об эффективности того или иного ввода ионов. Делается замечание по поводу чувствительности в зависимости от разброса энергий вводимых частиц – если я правильно понял вывод, то результаты оправдывают непосредственный ввод ионов. В конце делается замечание на случай, когда сигнал является гармоническим, а не импульсным.
Стр. 233 – начинается рассматриваться фазовый ввод ионов.
Здесь будет вестись влияние ионизирующего импульса.
Стр. 236 -Интересно, откуда берётся формула (3.65)? Положим, что она верна.
Стр. 237 Для упрощения рассматриваются медленные ионы. Чтобы учесть случаи с быстрыми ионами, вводится функция подавления быстрых ионов.

Стр.
221, 222, 223, 224, 225, 226, 227, 228, 229, 230,231, 232, 233, 234, 235, 236, 237, 238, 239, 240,
 
rznusl1Дата: Понедельник, 20.01.2014, 18:09 | Сообщение # 15
Генерал-майор
Группа: Администраторы
Сообщений: 303
Репутация: 0
Статус: Offline
Стр. 241-260
Стр. 241 Далее продолжается изучение этого вопроса. В итоге делается вывод о том, что импуль должен быть короткими вводится в определённую фазу.
Стр. 248 к формуле (3.84) даются пояснения. Обращает на себя внимание значение тепловых скоростей ионов. Вообще-то для воздуха эта скорость составляет сотни метров в секунду при нуле градусов Цельсия (273 0K). Там же приводится величина значительно меньшая (на несколько порядков). Возможно, что всё дело в том, что не указаны обозначения. Однако, поскольку автор делает оценку, то обозначения должны быть либо стандартными, либо должны даваться. В общем неясно.
Проводится анализ влияния начальных скоростей ионов. Начальные скорости сдвигают оптимальную фазу.

Стр.
241, 242, 243, 244, 245, 246, 247, 248, 249, 250,251, 252, 253, 254, 255, 256, 257, 258, 259, 260,
 
Форум » Обсуждение диссертаций » Диссертации РГРТУ » Колотилин Б.И. (масспектрометр)
Страница 1 из 212»
Поиск: