Фракталы
Фрактал (лат. fractus – дробленый, сломанный, разбитый) – сложная геометрическая фигура, обладающая свойством самоподобия, то есть составленная из нескольких частей, каждая из которых подобна всей фигуре целиком. Примером может служить кривая Коха — несамопересекающаяся непрерывная кривая бесконечной длины, не имеющая касательной ни в одной точке. Главной характеристикой фракталов является фрактальная размерность. Эта мера является аддитивной, то есть мера полного фрактала, равна сумме мер его частей:
И сам фрактал, и его части имеют одинаковую размерность (D) и мы можем выразить меры, через размеры:
Таким образом, если фрактал образован из N подобных элементов, с коэффициентами подобия k1, k2 ... kN, то его размерность находится из уравнения:
По этой формуле уже можно рассчитать размерность многих итерационных систем.
Обратите внимание, что, если все коэффициенты равны, то наша формула превращается в уже известную простую формулу:
или
Центр коллективного пользования «Наукоемкие технологии»
Центр коллективного пользования «Наукоемкие технологии» (НОЦ Нано) проводит научно-исследовательские работы и опытно-конструкторские разработки в области нанотехнологий и наноматериаловедения, на нано-, микро- и ультрадисперсном уровнях методами атомно-силовой, оптической, люминесцентной, электронной просвечивающей и сканирующей микроскопии с компьютерными обработкой изображений и физическим моделированием, направленным на установление закономерностей и взаимосвязей элементного состава, структуры и функциональных свойств вновь создаваемых наукоемкими технологиями материалов.
Цель деятельности ЦКПНТ организация, проведение и кадровое обеспечение научно-исследовательских работ, нацеленных на практическую реализацию перспективных научных разработок в области наукоемких технологий и нанотехнологий, повышение инновационного потенциала ЮЗГУ, других ВУЗов, НИИ РАН и НИИ Черноземного региона путем расширения аналитических и технологических возможностей привлекаемых для выполнения фундаментальных, поисковых и прикладных исследований, разработок, и их внедрения.
Основными задачами ЦКПНТ являются:
проведение фундаментальных и прикладных исследований материалов и процессов их синтеза на нано-, микро- и ультрадисперсном уровнях, с применением наукоемких технологий, в том числе, с использованием пучков высоких энергий, в виде лазерного и плазменного излучений, методов атомно-силовой, оптической, люминесцентной, электронной просвечивающей и сканирующей микроскопии с компьютерной обработкой микроизображений;
создание условий для подготовки высококвалифицированных специалистов и научно-педагогических кадров в области наукоемких технологий, прикладного материаловедения, включая нанотехнологии и наноматериалы, путем обучения в докторантуре и аспирантуре, прохождения стажировок и курсов повышения квалификации для молодых ученых ЮЗГУ, других ВУЗов, НИИ РАН и НИИ Черноземного региона по направлениям деятельности ЦКПНТ;
разработка и совершенствование методик научных исследований, создание условий для их применения в учебном процессе на основе использования современного наукоемкого аналитического и технологического инструментария и оборудования;
формирование условий для тесного сотрудничества, обменов опытом и обсуждений результатов работ, проводимых на базе ЦКПНТ с ведущими отечественными и зарубежными НИИ и другими заинтересованными организациями.
Функции ЦКПНТ
Выполняет научно-исследовательские работы и опытно-конструкторские разработки в области нанотехнологий и наноматериаловедения, на нано-, микро- и ультрадисперсном уровнях методами атомно-силовой, оптической, люминесцентной, электронной просвечивающей и сканирующей микроскопии с компьютерными обработкой изображений и физическим моделированием, направленным на установление закономерностей и взаимосвязей элементного состава, структуры и функциональных свойств вновь создаваемых наукоемкими технологиями материалов.
Организует и обеспечивает исследования и отработку технологий получения новых наноструктурированных материалов, инновационную деятельность, внедрение путем изготовления опытных партий отдельных видов изделий и материалов с заданными эксплуатационными и функциональными параметрами по заказам заинтересованных организаций и других хозяйствующих субъектов.
Расширяет возможности приборной базы, ее доступность сотрудникам ЮЗГУ, ВУЗов, научно-исследовательских и других организаций Черноземного региона, организует единую службу сервиса и ремонта имеющегося аналитического и технологического оборудования.
Концентрирует интеллектуальный и инструментальный потенциал высшей школы, других научных организаций с целью более эффективного решения задач как образовательного, так научного и научно-технического характера. Привлекает высококвалифицированные инженерно-технические, научные и научно-педагогические кадры к разработке и максимально широкому применению новых методов исследований и технологий при выполнении совместных научных и научно-технических проектов, создает условия для практической интеграции вузов, организаций РАН и заинтересованных научных и иных организаций.
Консолидирует финансовые возможности организаций заинтересованных в результативной научно-исследовательской и опытно-конструкторской работе на приобретение оборудования и необходимых материалов с расширенными функциональными и аппаратными возможностями.
Организует ведение и хранение документов в соответствии с номенклатурой дел, определенной для центра.
Во время прохождения практики мы посетили экспертно-криминалистический отдел таможенной службы. Управление осуществляет судебно-экспертную, экспертно-криминалистическую, экспертно-исследовательскую, научную и научно-методическую деятельность.
Экспертные подразделения Управления оснащены новейшим отечественным и импортным аналитическим оборудованием, позволяющим проводить исследования товаров, веществ, документов и иных объектов на современном уровне.
Эксперты владеют самыми современными методами анализа: - газовая, ионная и высокоэффективная жидкостная хроматография; - газовая и жидкостная хроматомасс-спектрометрия; - ультрафиолетовая и инфракрасная спектрометрия; - электронная микроскопия; - атомно-абсорбционный анализ; - рентгенофлюоресцентный и рентгеноструктурный анализы.
- биологические (объектов растительного и животного происхождения); - промышленного оборудования; - технологические (нормы выхода); - компьютерно-технические и др.
Во время работы сотрудники используют следующее оборудование:
Тринокулярный микроскоп, предназначен для морфологических исследований и рутинных анализов в различных медицинских, научно-исследовательских и учебных лабораториях. Микроскоп снабжен стеклянной ахроматической оптикой (4 объектива: 4×, 10×, 40×, 100×), окулярами: 10× и 16×, цветной CCD камерой, двухкоординатным препаратоводителем, осветителем с галогеновой лампой 12 В, 20 Вт, регулятором яркости освещения, зеленым и синим светофильтрами.
Газовый хроматограф Кристалл 2000М, предназначенный для анализа сложных многокомпонентных смесей. Сменный аналитический модуль с детекторами, испарителями, автоматическими кранами переключателями. Встроенный контроллер с двух строчным дисплеем на передней панели. Возможность одновременной работы с двумя колонками различных типов: капиллярными и насадочными. Одновременное четырехканальное детектирование с автоматическим перераспределением потока элюата между детекторами. Возможность использования полного набора детекторов. Полная автоматизация: от ввода пробы, контроля параметров работы – до обработки получаемой информации и результатов анализа в виде документов.
Спектрофотометр UV-1800. Встроенное программное обеспечение позволяет работать в следующих режимах:
фотометрический - измерение оптической плотности или пропускания на одной или нескольких (до 8) выбранных длинах волн;
спектральный - сканирование по длине волны с возможностью последующей обработки спектра (определение положения максимумов и минимумов, арифметические операции, расчет площади, сглаживание, производная с 1 до 4 порядка);
кинетический - регистрация изменения поглощения, пропускания или энергии во времени, расчет активности ферментов;
количественный - построение градуировочной кривой по одной или нескольким точкам и расчет уравнения 1-3 порядка по измеренным стандартам или введенным значениям.
Хроматограф Милихром А-02 Высокоэффективный жидкостный хроматограф с УФ-спектрофотометрическим детектором, решающий большинство аналитических задач, характерных для метода ВЭЖХ.
жидкостный
микроколоночный
высокоэффективный
градиентный
автоматический
экономичный
портативный
моноблочный
Энергодисперсионный рентгенфлуоресцентный спектрометр EDX-720/800HS/900H. Спектрометры серии EDX предназначены для быстрого неразрушающего определения качественного и количественного элементного состава твёрдых и жидких образцов, порошков, гранул, пластин, плёнок. Диапазон определяемых элементов: от Na до U (EDX-720/900HS), от С по U (EDX-800HS). Большая кюветная камера предназначена для анализа образцов диаметром до 300 мм и высотой до 150 мм. Программное обеспечение позволяет определять толщину и элементный состав тонких плёнок и покрытий. Метод фоновых фундаментальных параметров позволяет анализировать плёнки органической природы. Пять типов первичных фильтров минимизируют влияние фона, что увеличивает соотношение сигнал/шум и значительно улучшает пределы обнаружения элементов в образцах различной природы. Программа сопоставления состава использует библиотеки данных и исключает необходимость наличия стандартных образцов для количественного анализа. Анализ может проводиться на воздухе, в вакууме или среде гелия (для определения лёгких элементов в жидкостях). Жидкий азот необходим только на время измерений (EDX-720/800HS). Полупроводниковый детектор с термоэлектрическим охлаждением (EDX-900HS). Цифровая камера (опция) предназначена для наблюдения за анализируемым участком образца в процессе исследования.
TRACE™ MS Plus - это великолепный хромато-масс-спектрометр для рутинных работ исследовательского класса, доступный любой лаборатории. TRACE MS Plus обеспечивает бесподобную гибкость, чувствительность, воспроизводимость и надежность и отвечает жесточайшим требованиям любой аналитической лаборатории