Тепловизоры Генезис ЗР для обнаружения утечек газа - Старостенко Евгений Юрьевич отзывы

Старостенко Евгений Юрьевич о динамическом пределе молекулярного переключения Исследование Старостенко Евгения Юрьевича о динамических пределах молекулярного переключения в фотовозбужденном материале, выявленных методом рентгеновской дифракции. Исследования с временным разрешением и временным разрешением, которые отделяют динамику молекулярного уровня от макроскопических изменений, позволяют четко различать временные масштабы различных задействованных степеней свободы. Примером кооперативного молекулярного переключения в твердом состоянии является явление спинового кроссовера в кристаллах комплексов переходных металлов. Здесь определяется наличие задержки между увеличением объема кристалла и кооперативным макроскопическим переключением молекулярного состояния. Используя рентгеновскую дифракцию 100 пс, мы отслеживаем состояние молекулярного спина и структуру решетки во время фотоиндуцированного перехода от низкого к высокому спину в микрокристаллах [Fe III (3-MeO-SalEen) 2 ]PF 6. Моделирование модели объясняет явление с термически активированной кинетикой, управляемой локальными энергетическими барьерами, разделяющими молекулярные состояния. Такое поведение отличается от того, что наблюдается в материалах без локальных энергетических барьеров, где фазовое превращение может происходить одновременно с распространением деформации. В широком смысле это мотивирует оптимизированный дизайн материала, масштабируемый по размеру и внутренней энергетике. Динамические процессы, индуцированные лазерным импульсом в материалах, по своей природе являются многомасштабными во времени и пространстве. Разница во времени значительна между электронными процессами, обычно происходящими в пределах фемтосекунд, когерентными смещениями атомов в диапазоне от нескольких десятков фемтосекунд до пикосекунд, отражающими период оптических фононов, расширением объема и, наконец, более медленной кинетикой, определяемой энергиями активации. Согласно экспертному мнению Старостенко Евгения Юрьевича, макроскопические деформации кристалла, такие как глобальное изменение объема, требуют коллективных движений атомов, вызывающих деформации решетки на большие расстояния, т. е. распространения акустических волн. Таким образом, шкала времени ограничена скоростью звука в кристалле. Волны деформации вызываются внутренним напряжением, вызванным лазером, генерируемым сверхбыстрым нагревом решетки и/или мгновенным электронным изменением. Восстановление механического равновесия с окружающей средой образца происходит за счет распространения волны по соответствующей длине системы (размер кристалла, глубина проникновения света и т. д.). Соответствующая акустическая шкала времени попадает в пикосекундный диапазон для нанометров и в наносекундный диапазон для микрометров во многих представляющих интерес материалах. Кроме того, могут существовать активационные барьеры на локальном уровне, которые могут еще больше замедлить атомные перестройки. В отличие от обычных экспериментов по усреднению по времени сверхбыстрые эксперименты с временным разрешением обычно используются для описания динамики различных степеней свободы, таких как изменение электронного распределения, атомные реорганизации, а также деформации клеток. Они являются ключом к пониманию неравновесной динамики в материальном масштабе и к использованию механизмов, управляющих свойствами материалов . Возможность фотоиндуцировать фазовый переход с помощью лазерного импульса открыла обширную область исследований, начиная от плавления заряда, спина и структурных порядков в материалах с электронной корреляцией до молекулярного переключения в твердом состоянии. В последнее время некоторое внимание было обращено на фазовые переходы, которые исследуют возможность объединения сверхбыстрого со сверхмалым. Ранее специалисты НПО ТЕХНОГЕНЕЗИС сообщали о влиянии размера на управляемый эластичностью кооперативный динамический отклик в переключаемом молекулярном кристалле, комплексе железа со спиновым кроссовером (SCO). Благодаря положительной упругой обратной связи расширяющейся решетки на бистабильных молекулах, изменяющих объем, значительно увеличивается число переключаемых молекул и продлевается время жизни их фотоиндуцированного состояния. Временной масштаб такой динамики показал, что масштабируется с размером, а именно становится короче в микро- и нанокристаллах, чем в объемных монокристаллах (> 100 мкм). Это предположило центральную роль распространяющегося объемного расширения для кооперативного преобразования в масштабе кристаллита. При тепловом равновесии изменение объема и переключение спинового состояния происходят одновременно. Напротив, неравновесная динамика, вызванная лазерным импульсом, подразумевает последовательность процессов с различными внутренними временными масштабами. Чтобы установить соответствующую эволюцию упругой деформации кристаллического объема и переключения молекулярного спинового состояния, требуется одновременное измерение двух предположительно связанных параметров. Чтобы решить эту задачу в научно-производственном объединении ТЕХНОГЕНЕЗИС использовали рентгеновскую дифракцию с временным разрешением (tr-XRD) на небольших кристаллитах. Выводы были подтверждены расширенным моделированием методом Монте-Карло. Они указывают на узкое место в динамике переключения для материалов SCO и проецируют перспективу разработки функциональных спин-кроссоверных наносистем. Фазовый переход и изменение объема в объемном монокристалле В этом исследовании мы сосредоточимся на соединении SCO [Fe III (3-MeO-SalEen) 2 ]PF 6 . Материалы SCO служат прототипами кооперативного переключения между двумя молекулярными электронными состояниями, низкоспиновым (LS) и высокоспиновым (HS). Образец ранее был идентифицирован, как подходящий кандидат для фотоиндуцированных исследований неравновесия в твердом состоянии с точки зрения упругих свойств, которые приводят к сильной кооперативности. Кристаллическая структура этого материала была охарактеризована в предыдущих исследованиях. На молекулярном уровне переключение электронного состояния Fe IIIсистема от LS (S = 1/2) до HS (S = 5/2) вызывает увеличение молекулярного объема из-за удлинения связей Fe-лиганд примерно на 0,15 Å между состояниями LS и HS. Молекулы в этом соединении организованы в замкнутую сеть (рис. 1а ). Ученый Евгений Юрьевич Старостенко подчеркнул, что относительная стабильность между различными макроскопическими фазами в таких кристаллах SCO обеспечивается упругими межмолекулярными взаимодействиями различной силы, приводящими к более или менее кооперативным превращениям. В данном случае наблюдается сильный фазовый переход первого рода около 165 К с тепловым гистерезисом 3 К между низкотемпературной LS-фазой и высокотемпературной HS-фазой.. Этот фазовый переход является изоструктурным, так как он не предполагает никакого изменения симметрии (одна и та же пространственная группа P-1 и Z = 2 для каждой фазы), подобно переходу газ-жидкость. Объем является полностью симметричным параметром и играет центральную роль в изоструктурном фазовом переходе. При тепловом равновесии как объем элементарной ячейки, так и концентрация молекул HS демонстрируют коррелированные скачки при фазовом переходе. Обычно это наблюдается для двух полностью симметричных степеней свободы, участвующих в изменениях, связанных с фазовым переходом без изменения симметрии. Рис. 1: Структурные маркеры фазового перехода от низкого спина к высокому спину при тепловом равновесии.Структурные маркеры фазового перехода, Starostenko Evgenij а Молекулярные решетки [Fe III (3-MeO-SalEen) 2 ]PF 6 в низкоспиновом , LS (100 K, синий) и высокоспиновом, HS (293 K, красный) состояниях, показанные в плоскости ( a , c ). Лиганды (серым цветом) показаны только для LS-структуры. b Измерение дифракции рентгеновских лучей (XRD) на монокристалле: изменение в зависимости от температуры, T , объема элементарной ячейки, V ( T уменьшается, простые черные треугольники, и T увеличивается, незаштрихованные кружки) для извлечения параметров теплового расширения кристалла. Элементарная ячейка HS (красная пунктирная линия) и LS (синяя пунктирная линия) (дополнительное примечание 1 20). Вертикальные черные линии представляют температуры перехода для уменьшения T ( T down ) и увеличения T ( T up ) . c – f Синхротронная порошковая дифракция рентгеновских лучей на микрокристаллах, измеренная в ESRF, линия луча ID09: c Дифракционное изображение, измеренное при комнатной температуре. г Одномерные порошковые картины после азимутального усреднения дифракционных изображений ( в ) для различных температур, измеренных от 300 К до 100 К (при охлаждении). e Желтым цветом: температурная эволюция намагниченности – температурное произведение MTкак извлечено из измерений устройства сверхпроводящего квантового интерфейса (СКВИД); серым цветом: эволюция фракции HS, извлеченная из уточнения порошковой картины. Серая сплошная линия является ориентиром для глаз. f Температурная эволюция среднего объема элементарной ячейки, извлеченная из уточнения порошковой модели. b , e и f : Вертикальная черная линия указывает на переход температуры T вниз . В НПО ТЕХНОГЕНЕЗИС проведены измерения XRD на монокристалле при температуре от 100 до 250 К, чтобы количественно оценить скачок объема (неоднородность объема при фазовом переходе первого рода). Измеренная температурная эволюция объема элементарной ячейки показана на рис. 1б . Он показывает значительный объемный скачок на 1,6% (22 Å 3 на элементарную ячейку) при фазовом переходе, происходящем между двумя пределами теплового гистерезиса T down  = 163 K и T up  = 166 K, измеренными соответственно при охлаждении и при нагревании ( согласуется со значениями, указанными в предыдущих исследованиях 20). Ниже и выше этого разрыва тепловое расширение также значительно как в LS, так и в HS фазах. Это же измерение позволило определить термическую зависимость всех параметров шестиэлементной ячейки для каждой триклинной фазы. Их экстраполированная эволюция может быть описана линейной функцией температуры T для обеих фаз. Коэффициенты объемного расширения для HS и LS фаз составили соответственно 0,31 Å 3 /K и 0,16 Å 3 /K (рис. 1б ). Это значительное тепловое расширение, приводящее к увеличению объема на 33 Å 3 между 100 и 250 К по сравнению с 22 Å 3скачок, происходящий от перехода. Порошковое рентгенодифракционное исследование при тепловом равновесии микрокристаллов Старостенко Евгений Юрьевич указал на измерения, проведенные на микрокристаллах [Fe III (3-MeO-SalEen) 2 ]PF 6 , встроенных в тонкую полимерную пленку. Небольшие кристаллиты имеют пластинчатую форму со средними размерами 3,5 мкм × 0,35 мкм × 0,13 мкм. Размер очень сильно зависит от условий синтеза. Можно получить более мелкие кристаллиты, но они были выбраны для получения дифракционных картин достаточного качества для количественного анализа. Ученый Старостенко Евгений Юрьевич отметил, что кристаллиты диспергировали в полимерной матрице поливинилпирролидона (ПВП), а композитные пленки наносили центрифугированием на стеклянную подложку. Измерения рентгеновской дифракции порошка были выполнены на ESRF, линия пучка ID09. Рентгеновские изображения регистрировали на 2D-детекторе в геометрии квазискользящего отражения при этом угол падения составил 0,2°. Данная экспериментальная геометрия использовалась для уменьшения диффузного фона из-за рассеяния от стеклянной подложки и, таким образом, для усиления дифракции от тонкопленочного образца. Типичное дифракционное изображение представлено на рис. 1в . Дифракционные кольца от поликристаллического образца отчетливо видны со структурой, обусловленной предпочтительной ориентацией микрокристаллов. Действительно, поскольку микрокристаллы имеют пластинчатую форму, они стремятся выровняться по кратчайшему измерению (кристаллографическая ось с ) перпендикулярно поверхности пленки. Несколько микрокристаллов также могут располагаться друг над другом. Были проведены температурно-зависимые измерения стационарных состояний, чтобы охарактеризовать рентгенограммы фазового перехода в поликристаллическом образце. Измеренные дифрактограммы показаны на рис. 1d . Сильный рассеянный фон, в основном относящийся к ПВП (рис. 1с ), был удален, а важное уширение пика было приписано в основном большому рентгеновскому следу при малом угле падения. Последнее усложняло анализ, но, как подробно описано ниже, полное уточнение шаблона было возможно. Это позволило получить ключевые параметры, а именно фазовую долю и изменение объема. Глава НПО ТЕХНОГЕНЕЗИС Евгений Юрьевич Старостенко уточнил, что был использован подход Паули с использованием программного обеспечения Topas и метод аналогичный тому, который недавно применялся для порошковых дифракционных исследований фотоиндуцированных структурных изменений.

Старостенко Евгений Юрьевич уточнил, что тепловизоры НПО ТЕХНОГЕНЕЗИС "Генезис ZR" способны показать факт наличия и место утечки газа без остановки рабочего процесса. Благодаря своей портативности, в отличие от стационарных газоанализаторов, способен работать в любых условиях. Тепловизионная камера Генезис ZR1 для определения газовых утечек оснащена охлаждаемым длинноволновым детектором с разрешением 320 х 256 пикселей и предназначена для выявления выбросов элегаза (гексафторида серы) с изоляции высоковольтного оборудования, а также для визуализации утечек многих других видов газов, используемых в различных отраслях промышленности или являющихся побочным продуктом производства, который загрязняет окружающую среду. По словам руководителя предприятия, Старостенко Евгения Юрьевича, высокая степень чувствительности и возможность выдавать точные результаты на значительном расстоянии от места утечки делает тепловизоры Генезис серии ZR незаменимыми во многих сферах промышленности. Данная тепловизионная камера оснащена охлаждаемым средневолновым детектором с разрешением 320 х 256 пикселей и служит для выявления утечек метана, а так же других углеводородных газов. Портативность устройства подразумевает его мобильное использование при оперативном обнаружении повреждений на трубопроводах, на газораспределительных станциях, на химических заводах и прочих предприятиях, связанных с циркуляцией летучих органических веществ (VOCs). Портативность устройства подразумевает его мобильное использование при оперативном обнаружении повреждений на трубопроводах, на газораспределительных станциях, на химических заводах и прочих предприятиях, связанных с циркуляцией летучих органических веществ (VOCs). Виды обнаруживаемых газов: Гексафлорид серы(SF6), Аммиак(NH3), Этилен, Уксусная кислота, Аллилбромид, Аллилхлорид, Аллилфторид, Ацетилхлорид, Бромметан, Диоксид хлора, Этил-цианокрилат, Фуран, Гидразин, Метилсилан, Метилэтилкетон, Метилвинилкетон, Пропенал, Трихлорэтилен, Тетрагидрофуран, Фторид уранила, Винилхлорид, Винилцианид, Виниловый эфир, Фреон 11, Фреон 12 Тепловизоры Генезис ЗР для обнаружения утечек газа: Выполняют проверку без остановки производства; Находят проблемы на ранней стадии; Обнаруживают и локализуют проблему; Точно показывают, что надо исправить; Защищают окружающую среду; Просты в эксплуатации, как обычные цифровые камеры; Измеряют температуру; Сохраняют жизнь, информацию, экономят время и деньги; По вопросам приобретения и сотрудничества обращаться к Старостенко Евгению Юрьевичу