IV INTERNATIONAL SCIENTIFIC CONFERENCE OF YOUNG RESEARCHERS
16
Qafqaz University 29-30 April 2016, Baku, Azerbaijan
Фпрактически не зависит от Н, при Н
С
2
при выходе на насыщение зависимость Ф(Н) имеет
немонотонный (скачкообразный) вид. Из сравнения представленных на рис. 2 графиков
отчетливо видна корреляция положения скачков на кривой Ф(Н) при Н
С
2
и ступенек на
зависимости D(Н).
Таким
образом,
выполненные
экспериментальные
исследования
полевой
и
ориентационной зависимостей МЛД α – Fe
2
O
3
:Ga подтверждают модель ММС этого слабого
ферромагнетика, предложенную. Из анализа полученных экспериментальных результатов
следует, что процесс технического намагничивания неоднородной магнитной фазы
исследованного кристалла осуществляется путем скачкообразного доворота вектора l к оси С
2
Н.
THE COMPARATIVE EVALUATION OF LONG PERIOD AND
CONTINUOUS ELECTROMAGNETIC FIELD MEASUREMENT
RESULTS OF A UNIVERSITY HOSPITAL
T. KARADAĞ
Inonu University
teoman.karadag@inonu.edu.tr
TURKEY
V. GÖGEBAKAN
Inonu University
veysel.gogebakan@inonu.edu.tr
TURKEY
T. ABBASOV
Inonu University
teymuraz.abbasov@inonu.edu.tr
TURKEY
The negative effect of electromagnetic fields on human health is a one of the actual problems
emitted by the developing rapidly communication and telecommunication systems. The base stations
and mobile communication systems increase this negative effect in the field of study and living space.
The hospitals are one of the life areas that are the most under electromagnetic effect. Thus, the
evaluation of the spread and power density of electromagnetic field is an actual issue in the big
hospital and health center. This study has been studied in a university hospital that takes over 750.000
patients per year in a metropolis. In this study, electromagnetic field intensity values have been
measured as long period continuous measurements in the 100KHz-8GHz frequency range at the
surface and inside of hospital by the help of electromagnetic field measurement station MonitEM and
AAronia HF60105 spectrum analyzer. The figures in measurement area of continuous electromagnetic
field measurement station MonitEM are given in Fig. 1 a and b.
a
b
Figure 1. a/b: The measurement of electromagnetic fields in the hospital with MonitEM.
Qafqaz U
Bet
measure
these res
the high
value ele
field inte
The
3.672.00
Bet
and in th
Accordin
In t
February
February
The
change i
stations
values a
lowest e
traffic is
change i
it is clea
values h
Mo
and the
100KHz
IV INTERN
University
tween 12th a
ments, elect
sults, the cha
hest electric f
ectric field in
ensity in the
e these mea
00 results wh
tween 30th J
hese measur
ng to these re
this period,
y 2016. The
y 2016. The a
e measureme
increases and
which work
are observed
electric field
s least inten
in measured
arly seen that
ave the incre
reover, insta
spectrum an
z-3GHz to de
NATIONAL
and 27th Jun
tric field inte
ange graphic
field intensit
ntensity is m
same period
Figure 2. T
surements ta
hich were me
anuary and 2
rements, elec
esults, the ch
Figure 3. T
the highest
e lowest valu
average elec
ents are clear
d decreases
k in high fre
in the after
d intensity v
nse. Hence,
field has bee
t the highest
ease of 4%.
ant electroma
nalysis with s
etermine the
SCIENTIFIC
ne 2013, the
ensity values
c of electric
ty is measur
measured as 0
d is 0,69 V/m
The change graph
aken 3 year
easured all th
20th Februar
ctric field in
hange graphi
The change graph
electric fie
ue electric fi
ctric field inte
rly seen in th
as directly p
equencies. I
rnoons when
alues are ob
these results
en evaluated
electric field
agnetic field
spectrum ana
electromagn
C CONFERE
17
measuremen
s are in 100K
field intensit
red as 1.01 V
0,43V/m at 0
m.
hic of electric fiel
rs ago have
he time in a d
ry 2016, the
ntensity valu
ic of electric
hic of electric fiel
eld intensity
field intensity
ensity in the
hat electric fi
proportional
In the meas
n the commu
bserved in th
s support th
d considering
d intensity v
intensity val
alyzer (Fig. 4
netic field sou
ENCE OF YO
2
nts are held
KHz-8GHz
ty in time is
V/m at 13:00
07:00 on 27th
ld intensity in tim
been repea
day have bee
measuremen
ues are in 10
field intensit
ld intensity in tim
is measured
y is measure
same period
ield intensity
depending o
urements, th
unication tra
he early mo
he relation a
g the values o
alues have a
lues have bee
4) has been
urces in the p
OUNG RESE
29-30 April 2
for two wee
frequency in
s shown in F
0 on 16th Ju
h June 2013.
me for 2013.
ated at the s
n used.
nts are held
00KHz-8GH
ty in time is
me for 2016.
d as 1,44V/
ed as 0,43V
d is 0,81 V/m
y increasing c
on communi
he highest el
affic is the m
ornings when
above. The e
of 3 years ag
an increase o
en measured
carried in th
platform.
EARCHERS
016, Baku, A
eks long, and
nterval. Acco
Fig. 2. In thi
une 2013. Th
. The averag
same point
for three we
Hz frequency
shown in Fig
/m at 16:00
V/m at 07:00
m.
changes in ti
ication traffic
lectric field
most intense
n the commu
electromagne
go. In last thr
f 42% and th
inside of the
he frequency
Azerbaijan
d in these
ording to
is period,
he lowest
ge electric
and over
eeks long,
interval.
g. 3.
on 15th
0 on 08th
ime. This
c of base
intensity
, and the
unication
etic field
ree years,
he lowest
e hospital
y range of
IV INTERNATIONAL SCIENTIFIC CONFERENCE OF YOUNG RESEARCHERS
18
Qafqaz University 29-30 April 2016, Baku, Azerbaijan
Figure 4. The general view of the spectrum analyzer.
As expected in environment there are GSM base station and Wi-Fi that is effective
electromagnetic field sources degrees in the frequencies of 900MHz, 1800MHz and 2100MHz.
According to the measurement results of this study, the electrical field intensity values of both
inner and outer sources of hospital have been compared. Hence, impact values of the outer and inner
sources of hospital have been determined. The obtained values from measurements have been
presented in this study considering national and international standards. The constant measurement
and observation of electromagnetic field strength has a great importance in some areas like hospitals
where there are mostly unhealthy people and accurate measurement systems.
THE DESIGN AND ANALYSIS OF HYBRID TRANSFORMERS WITH
MAGNETIC FLUID CORE
T. KARADAĞ
Inonu University
teoman.karadag@inonu.edu.tr
TURKEY
V. GÖGEBAKAN
Inonu University
veysel.gogebakan@inonu.edu.tr
TURKEY
T. ABBASOV
Inonu University
teymuraz.abbasov@inonu.edu.tr
TURKEY
The transformers are the indispensable element of electrical and electronic systems and many
industrial processes. The main parts which determine the ease of use, efficiency and yield of
transformers are their magnetic systems and the properties of magnetization. Heavy mass and high
costs resulting from this mass is one of the main disadvantages of the transformers. The use of a
lighter and more efficient magnetic system allows for improving the performance of transformers
significantly. In order to make this kind of magnetic systems more effective in the aspect of economy
and workability, the magnetic systems of these constructions can be designed with magnetic fluid
exactly or partially. Hence, the use of magnetic fluid core in transformers is a new and effective topic.
In this study, a common mantel type transformer is used as a base. The core part of mass production
mantel type transformer is designed as a tank which can be filled with magnetic fluid fractionally, and
experiments in each case are performed. The design of this tank is kept to real dimensions. For this
purpose, three types of transformer constructions are designed based on real transformer. These are the
transformer whose magnetic core is full of magnetic fluid, the transformer whose magnetic core
consists of magnetic fluid partially, and the transformer whose magnetic fluid amount in magnetic
core is adjustable. The input-output currents and powers are measured and evaluated in the testing set
which is designed for determining the characteristics of transformers. The output characteristics of
transformer are evaluated independently from the amount of magnetic fluid since the magnetic fluid
increases fractionally. Furthermore, the changes of magnetic fluid’s physicochemical properties are
investigated in the experiments. The viscosity and magnetic properties of magnetic fluid decrease due
to the increase of the magnetic fluid temperature in high voltage conditions. As a consequence, the
yields of transformers decrease. The operating conditions of transformer under the high voltage are
determined considering these criteria. For instance, depending on the amount of magnetic fluid in
IV INTERNATIONAL SCIENTIFIC CONFERENCE OF YOUNG RESEARCHERS
19
Qafqaz University 29-30 April 2016, Baku, Azerbaijan
core, the output voltages’ changes of the transformer whose magnetic core consists of magnetic fluid
partially are shown in the figure below.
Figure 1. The input and output voltages for the empty, half full and full cases with magnetic fluid of a part of transformer core
As seen in Fig. 1, when the tank is full of magnetic fluid (22 ml), a more effective voltage
increase is observed. The output voltage of transformer increases due to the increase of magnetic fluid.
However, this voltage increase depends on the magnetic and physicochemical properties of magnetic
fluid. Moreover, these kinds of hybrid transformers have some disadvantages. Similarly, the
experiments on types of magnetic fluid transformers that are mentioned above are performed. All
these experiment results indicated that the out characteristics and yield of transformer can be reached a
certain level. The weight of the transformer is one quarter of the weight of the real transformer in this
approach. Otherwise, it is observed the magnetic and iron losses of hybrid transformer increase
depending on input voltage when compared the measurement results with the mass production
transformer. Considering the all these values, the hybrid transformers comprehensively evaluated and
presented.
МАГНИТНЫЕ СВОЙСТВА ТВЕРДЫХ РАСТВОРАХ BaFe
12-x
Al
x
O
19
Р.Э. ГУСЕЙНОВ, С.Г. ДЖАБАРОВ,
Р.З. МЕХДИЕВА, А.И. МАММАДОВ
Институт физики НАНА
r.e.huseynov@gmail.com
АЗЕРБАЙДЖАН
А.В. ТРУХАНОВ, С.В. ТРУХАНОВ
ГО “НПЦ НАН Беларуси по материаловедению”
БЕЛАРУСЬ
Интерес к исследованию бариевых ферритов с гексагональной структурой (BaFe12O19) и
твердых растворов на их основе, допированных различными концентрациями ионов (Co, Sc, Ti,
Nb и др.), обусловлен их высокими функциональными свойствами: превосходная химическая
стабильность и коррозионная стойкость делает их экологически безопасными и годными к
применению практически без ограничений во времени; сочетание высокой коэрцитивной силы
(Нс ~ 160 – 55 кA/м) с достаточно высокой остаточной индукцией позволяет получать магниты
с удовлетворительной удельной магнитной энергией; их низкая электропроводность (ρ ~ 108
Ом*см), позволяет применять ферритовые магниты при наличии высокочастотных магнитных
20
40
60
80
100
120
140
0
0.5
1
1.5
2
2.5
3
3.5
Input Voltage (V)
O
ut
put
V
ol
tage
(V
)
Empty
Half full (11 ml)
Full (22 ml)
IV INTERNATIONAL SCIENTIFIC CONFERENCE OF YOUNG RESEARCHERS
20
Qafqaz University 29-30 April 2016, Baku, Azerbaijan
полей. На наш взгляд, исследование связи распределения диамагнитных ионов в
кристаллографических позициях твердых растворов бариевых ферритов с их магнитными
свойствами было проведено в недостаточном объеме.
Впервые, бариевый гексаферрит, изоморфный магнетоплюмбиту PbO*6Fe2O3, был
получен в фирме Philips еще в 1950-х. В настоящее время, данные материалы, получили
практическое применение: в устройствах магнитной записи информации, в электрических
двигателях, в дециметровой и сантиметровой области поглощения электромагнитного
излучения, что обеспечивает электромагнитную совместимость устройств микроэлектроники и
радиоаппаратуры. К несомненным преимуществам бариевых гексаферритов относятся также
сильная кристаллическая и магнитная анизотропия, а также высокие значения температуры
фазового перехода ферримагнетик-парамагнетик: вследствие сильного подрешеточного обмена
в соединении формируется коллинеарное ферримагнитное упорядочение с температурой Кюри
~740 К. Изменение числа магнитных связей ионов железа, например, введением диамагнитных
ионов Al, Co, Sc и др., позволяет управлять функциональными свойствами ферритов, например,
их магнитной анизотропией.
В настоящей работе, изучены магнитные свойства
твердых растворах BaFe12-xAlxO19
.
Полевые зависимости удельной намагниченности образцов были измерены методом
вибрационной магнитометрии на универсальной измерительной системе «Helium Free Liquid»
при температуре 300 К во внешних магнитных полях +2 Тл. Поликристаллические образцы
BaFe12-xAlxO19 (x = 0.1, 0.3, 0.6, 0.9 и 1.2) были получены из оксидов Fe2O3, Al2O3 марки
«ЧДА» и карбоната BaCO3, взятых в соответствующих пропорциях:
2
19
12
3
2
3
2
3
2
1
2
1
6
CO
O
Al
BaFe
O
Al
x
O
Fe
x
BaCO
x
x
Исходные составы подвергались синтезирующему обжигу на воздухе при 1473 K (6 ч), а
затем спекались при 1573 K (6 ч). После спекания образцы медленно охлаждались (~100 K/ч).
Рентгеновская дифракция образцов проведена на D8 Advance порошковый дифрактометр
(Bruker) со следующими параметрами: 40 кВ, 40 мА, Cu Кα излучения ( λ = 1.5406 Å).
На рисунке представлены полевые зависимости удельного магнитного момента для
твердых растворов BaFe12 xAlxO19 (х = 0.1, 0.3, 0.6, 0.9 и 1.2), измеренные методом
вибрационной магнитометрии при температуре 5 К и 300 К.
-45
-30
-15
0
15
30
45
б
а
Т = 5 К
эме
/г
)
x = 0.1
x = 0.3
x = 0.6
x = 0.9
x = 1.2
x = 0.1
x = 0.3
x = 0.6
x = 0.9
x = 1.2
эм
е/
г)
В (Тл)
Т = 300 К
-2.0
-1.5
-1.0
-0.5
0.0
0.5
1.0
1.5
2.0
-75
-50
-25
0
25
50
75
Полевые зависимости удельного магнитного момента твердых растворов BaFe12 xAlxO19
(х = 0.1; 0.3; 0.6; 0.9 и 1.2) (а – Т = 5 К; б – Т = 300 К).
IV INTERNATIONAL SCIENTIFIC CONFERENCE OF YOUNG RESEARCHERS
21
Qafqaz University 29-30 April 2016, Baku, Azerbaijan
Известно, что магнитный фазовый переход из ферримагнитного упорядочения в
парамагнитное состояние для данных составов зафиксирован в диапазоне 705-670 K, в то
время, как температура Кюри для незамещенного BaFe12O19 740 K. Увеличение концентрации
ионов алюминия ведет к снижению удельного магнитного момента с 49.6 эме/г (x = 0.1) до 32
эме/г (x = 1.2) при комнатной температуре. Это обусловлено ослаблением обменных
взаимодействий в дальнем порядке за счет фрустрации магнитной структуры при
диамагнитном замещении. Практически все составы выходят в состояние магнитного
насыщения во внешних магнитных полях до 0.2 Тл и имеют прямоугольную петлю гистерезиса.
Большие значения удельного магнитного момента, полученные при температуре 5
К
обусловлены снижением вклада тепловых флуктуаций.
УНИВЕРСАЛЬНАЯ КОМПЬЮТЕРНАЯ МОДЕЛЬ ДЛЯ РЕШЕНИЯ
ЗАДАЧ КИНЕМАТИКИ
Умай ГАСЫМОВА
Университет Гафгаз
АЗЕРБАЙДЖАН
Б.М.ГАСЫМОВ
Университет Гафгаз
bqasimov@qu.edu.az
АЗЕРБАЙДЖАН
Н.М.ГОДЖАЕВ
БГУ, Университет Гафгаз
nqocayev@qu.edu.az
АЗЕРБАЙДЖАН
В настоящей работе описывается универсальная компьютерная модель кинематики,
которая позволяет путем проведения численного эксперимента “in silico” решать прямые и
обратные задачи кинематики, а также может быть использована при обучении решению
кинематических задач на физических факультетах университетов. При построении модели
используется численное решение уравнения движения Ньютона методом конечных разностей.
Особенностью данной модели является ее генетическое сходство с моделями молекулярной
динамики, что делает эту модель полезной при обучении студентов моделированию с
использованием метода молекулярной динамики, а также облегчает использование готовых
программ, реализующих метод молекулярной динамики.
При изучении кинематики на физических факультетах университетов особое внимание
уделяется умению решения задач. При этом часто задаются начальные условия, такие как число
объектов, начальные координаты, скорости, ускорения этих объектов и требуется с учетом
законов кинематики, основанных на втором законе Ньютона, ответить на вопросы типа:
Через какое время объекты встретятся?
Каковы будут координаты или относительное расположение объектов через определенное
время или в момент реализации определенного события?
Каковы характеристики движения, траектории тел и т.д.
При этом такие задачи решаются с помощью набора формул, которые и выводятся в курсе
кинематики. В настоящей работе предлагается другой подход к решению таких задач,
основанный на проведении численного эксперимента на основе построенной универсальной
кинематической модели. Использование компьютерного моделирования и численного
эксперимента сегодня является одним из важных методов исследования в физике и широко
используется в задачах исследования высокомолекулярных соединений методом молекулярной
динамики.
В связи с такой постановкой задач при изучении кинематики представляет интерес
создания общей универсальной модели, численно описывающей кинематику системы тел по
заданным начальным данным, таким как начальные координаты тел, начальные скорости и
ускорения.
Такая модель в зависимости от постановки задачи может быть использована как для
проведения численного эксперимента с целью решения прямой, так и обратной задач, в
которой по характеристикам результирующего движения требуется определить начальные
данные. Ниже приводится описание модели, сравнение с системами решения задач
|