Термические воздействия в исследованиях потери устойчивости — 2012

Программное обеспечение учитывает давление потока, созданное SolidWorks Flow Simulation и термические воздействия в исследованиях потери устойчивости. Тонкие детали, подвергаемые воздействию повышения температуры, подобные электронным компонентам, могут изгибаться в результате ограничения для расширения. Для термических воздействий можно задавать равномерное повышение температуры, назначать различные температуры различным областям модели или импортировать профиль температур из термического исследования.

При использовании параметра Исходная температура, удостоверьтесь, что заданы температуры на компонентах или оболочках. Задание температур только на границе может быть не удобно. Вам может потребоваться сначала создать и решить термическое исследование для вычисления температур на всех узлах.

Для включения термических воздействий в исследование потери устойчивости:

1. В дереве исследования Simulation нажмите правой кнопкой мыши значок исследования потери устойчивости и выберите Свойства.

2. В диалоговом окне перейдите на вкладку Эффекты потока/Тепловые эффекты.

3. В окне Термические параметры, выберите один из следующих параметров:

• Исходная температура. Используются заданные температуры, определенные в папке Нагрузка/Ограничение исследования, для вычисления их влияния на потерю устойчивости модели.

• Температуры для термического исследования. Используется профиль температур получившийся в результате завершенного термического исследования. Термическое исследование может быть для установившегося состояния или для переходного процесса. Если вы поставите флажок у этого параметра, требуется задать Термическое исследование. И если выбрано исследование переходных процессов, требуется задать Временной шаг.

• Температура из Flow Simulation. Из файла считывается профиль температур, получившийся в результате завершения Flow Simulation конфигурации. Перейдите, чтобы выбрать Файлы результатов FloWorks (*.fld).

4. Установите Справочную температуру при нулевой деформации.

5. Нажмите OK.

При запуске исследования будут учитываться термические воздействия.

Для включения влияния давления жидкости в исследование потери устойчивости:

SolidWorks Flow Simulation необходим для получения данных. После того, как файл, содержащий данные, становится доступен, SolidWorks Simulation может считывать данные для учета давления жидкости.

4. Используйте SolidWorks Flow Simulation для экспорта данных давления жидкости.

5. В дереве исследования Simulation нажмите правой кнопкой мыши значок частотного исследования и выберите Свойства.

2. В диалоговом окне Потеря устойчивости перейдите на вкладку Эффекты потока/Тепловые эффекты.

3. В окне Параметры давления жидкости выберите Включить эффекты давления жидкости из Flow Simulationи укажите файл с расширением fld, созданный посредством Flow Simulation.

4. Нажмите OK.

При запуске исследования будут учитываться воздействия потока.

Связанный раздел

Выполнение анализа потери устойчивости

 

Воздействие электрического тока на человека

Когда человек вступает в контакт с источником напряжения, происходит поражение электрическим током. Касаясь проводника, находящегося под напряжением, человек становится частью электросети, по которому протекает электрический ток.

Как известно, человеческий организм состоит из множества жидкостей и минералов, что является хорошим проводником электричества. Это говорит о том, что действие электрического тока на организм человека оказывает летальный исход.

Виды воздействия электрического тока

Существует много факторов, влияющих на результат действия электрического тока на организм человека:

• пути протекания — самую большую опасность представляет ток, протекающий через головной и спинной мозг;
• продолжительность воздействия — чем больше время действия тока на человека, тем тяжелее последствия;
• от величины и рода протекания — переменный ток является наиболее опасным, чем постоянный;
• от физического и психологического состояния человека — человек обладает неким сопротивлением, это сопротивление варьируется в зависимости от состояния человека.

Минимум, который способен прочувствовать человек составляет 1 мА. Если действие электрического тока более 25 мА, то это приводит параличу мышц органов дыхания.

Электрический ток проходя через организм человека может оказывать на него 3 вида воздействий:

• термическое — подразумевает появление ожогов, а так же перегревание кровеносных сосудов;
• электролическое — проявляется в расщеплении крови, вызывает существенные изменения физико-химического состава;
• биологическое — нарушение нормальной работы мышечной системы, вызывает судорожные сокращения мышц.

Существует множество повреждений, которые возникают в результате действия электрического тока: металлизация кожи, электрические знаки, электроофтальмия, механические повреждения. Наиболее опасным являются электрические удары. Электрический удар сопровождается возбуждением живых тканей организма током, который через него проходит.

В зависимости от того, какие последствия возникают после электрического удара, их разделяют на 4 степени воздействия:

I — судорожные сокращения мышц, человек в сознании;

II — судорожные сокращения мышц, человек без сознания, дыхание и работа сердца присутствуют;

III – отсутствие дыхания с нарушением работы сердца;

IV – клиническая смерть, отсутствие дыхания, остановка сердца.

Соблюдайте правила безопасности и берегите себя! Для защиты работы с электрическим током Вы можете посмотреть в нашем каталоге.

Поделиться записью

Электрический ток

Еще в 18 веке было доказано, что электрический ток способен оказывать сильное негативное влияние на человеческий организм. Но только спустя около века были сделаны первые описания электротравм, получаемых от воздействия постоянного тока (1863 г.) и переменного (1882 г.).

Что такое электротравма и электротравматизм?

Электротравма – повреждение человеческого организма электрическим током (электрической дугой).

Явление электротравматизма объясняется последовательностью следующих особенностей: в организме человека, случайно оказавшегося под воздействием напряжения, возникает защитная реакция. Иными словами, противостояние электрическому току начинает происходить в момент его непосредственного протекания через наше тело. В таких ситуациях происходит непросто сильное воздействие токов на организм человека, но и нарушение кровообращения, дыхания, сердечно-сосудистой и нервной системы и т. п.

Электротравму предугадать нелегко, поскольку ее получение происходит не только при непосредственном контакте с токоведущими элементами, но и при взаимодействии с электрической дугой и шаговым напряжением.

Электротравматизм хоть и случается реже других видов производственных травм, но при этом находится на первых местах среди тех повреждений, которые оцениваются тяжелыми и приводящими к летальному исходу. Наибольший процент травм, вызванных влиянием электрического тока, происходит в процессе работы на электрических установках высокого напряжения (до 1000 В). Главной причиной электротравм служит частое использование именно таких типов электрических установок, а также недостаточная квалификация работников. Безусловно, существуют агрегаты с более высоким показателем напряжения (свыше 1000 В), но, как ни странно, в их эксплуатации поражения током редки. Такая закономерность объясняется высоким профессионализмом и компетентностью обслуживающего высоковольтные установки персонала.

Самыми распространенными причинами поражения током являются:

• прямой телесный контакт с неизолированными токоведущими частями;
• прикосновение к деталям электрического оборудования, изготовленным из металла;
• прикосновение к неметаллическим элементам, находящимся под сильным напряжением;
• взаимодействие с током шагового напряжения или с электрической дугой.

Классификация поражений электрическим током

Воздействие электрического тока при протекании через человеческий организм бывает

термическим, электролитическим и биологическим.

• Термическое воздействие – сильный нагрев тканей, что нередко сопровождается ожогами.
• Электролитическое воздействие – разложение органических жидкостей, к которым относится и кровь.
• Биологическое воздействие – нарушение биоэлектрических процессов, раздражение и возбуждение живых тканей, частое и беспорядочное сокращение мышц.

Поражения электротоком делятся на два основных вида:

• Электротравмы – локальные поражения тканей или органов (ожоги, знаки, электрометаллизация).
  
• Электрический ожог – итог сильного нагрева током (свыше одного ампера) тканей человека. Ожог, поражающий только кожный покров, называется поверхностным; повреждающий глубокие ткани тела является внутренним. Также электрические ожоги делятся по принципу возникновения: контактные, дуговые, смешанные.
• Электрический знак внешне выглядит как серое или бледно-желтое пятно, напоминающее мозоль. Возникает данная травма в области контакта с токоведущим элементом. В основном, знаки не сопровождаются сильной болью и по прошествии небольшого количества времени сходят.
• Электрометаллизация – явление, при котором кожа человека пропитывается металлическими микрочастицами. Это происходит в момент, когда металл под влиянием тока испаряется и разбрызгивается. Пораженная кожа приобретает цвет, соответствующий проникшим соединениям металла, и становится шероховатой. Процесс электрометаллизации не опасен, а эффект после него по истечении некоторого времени пропадает аналогично электрическим знакам. Куда более серьезные последствия имеет металлизация органов зрения.

Помимо ожогов, знаков и электрометаллизации в число электротравм также входит электроофтальмия и различные механические повреждения. Последние являются итогом непроизвольных сокращений мышц в момент протекания тока. К ним относятся сильные разрывы кожного покрова, кровеносных сосудов, нервов, а также вывихи и переломы. Электроофтальмия – явление, представляющее собой сильное воспаление глазных яблок после воздействия УФ-лучей электрической дуги.

• Электрический удар выражается в форме сильного возбуждения живых тканей после воздействия на них электрического тока. Как правило, данное явление сопровождается беспорядочным судорожным сокращением мышц. Исход электроударов бывает разным, на основе чего они и делятся на пять видов:
• без потери сознания;
• с потерей сознания, сопровождающееся нарушением функционирования сердца и дыхания;
• с потерей сознания, но без сбоев в работе сердечно-сосудистой системы и без нарушения дыхания;
• клиническая смерть;
• электрический шок.

Два последних вида стоит рассмотреть более подробно.

Клиническая смерть иначе называется также «мнимой» смертью, характеризующаяся длительностью в 6-8 минут. Данное явление считается переходным состоянием от жизни к смерти, которое сопровождается прекращением работы сердца и приостановлением дыхания. По прошествии вышеуказанного периода времени начинается необратимый процесс гибели клеток коры головного мозга, что заканчивается биологической смертью. 

Распознать мнимую смерть можно по следующим признакам:

• фибрилляция сердца (т.е. разрозненное сокращение его мышечных волокон, сопровождающееся нарушением синхронной деятельности и насосной функции) или его полная остановка;
• отсутствие пульса и дыхания;
• синеватый цвет кожи;
• расширенные зрачки без реагирования на свет, как следствие недостатка кислорода в коре головного мозга.

Электрический шок представляет собой тяжелую нервнорефлекторную реакцию человеческого организма на воздействие тока. Данное явление сопровождается сильными расстройствами дыхания, функционирования кровеносной и нервной системы и др.

Организм моментально реагирует на влияние электрического тока, вступая в фазу сильного возбуждения. В этот период происходит полная реакция на причинение боли, сопровождающаяся повышением артериального давления и другими процессами. Фаза возбуждения сменяется фазой торможения, которой свойственно истощение нервной системы, слабое дыхание, попеременное падение и учащение пульса, снижение артериального давления. Все перечисленные признаки приводят организм в состояние глубокой депрессии. Электрический шок может длиться как несколько десятков минут, так и несколько суток. Итог может быть полярно разным: либо полное выздоровление, либо необратимая биологическая смерть.

Предельные значения действия тока на человека

От показателя силы тока напрямую зависит его влияние на организм человека:

• 0,6-1,5 мА при переменном токе (50Гц) и 5-7 мА при постоянном токе – ощутимый ток;
• 10-15 мА при переменном токе (50Гц) и 50-80 мА при постоянном токе – не отпускающий ток, который в момент прохождения через организм провоцирует сильные судорожные сокращения мышц той руки, которая сжимает проводник;
• 100 мА при переменном (50Гц) и 300 мА при постоянном токе – фибрилляционный ток, который приводит к фибрилляции сердца.

Влияние различных факторов на степень воздействия тока

Итог влияния электрического тока на организм человека также напрямую зависит от следующих факторов:

• длительность протекания тока. То есть, чем дольше человек находился под воздействием, тем выше опасность и серьезней нанесенные травмы;
• специфические особенности каждого организма в данный момент: масса тела, физическое развитие, состояние нервной системы, наличие каких-либо заболеваний, алкогольное или наркотическое опьянение и др.;
• «фактор внимания», т.е. подготовленность к возможности получения электрического удара;
• путь тока сквозь человеческое тело. Например, более серьезную опасность несет прохождение тока через сердце, легкие, мозг. В случае, если ток обошел жизненно важные органы, риск серьезных поражений резко снижается. На сегодняшний день зафиксирован самый популярный путь прохождения тока, который называется «петлей тока» — правая рука-ноги. Петли, отнимаемые работоспособность человека более чем на трое суток, представляют собой пути рука-рука (40%), правая рука-ноги (20%), левая рука-ноги (17%).

Знание влияния электрического тока на человеческий организм крайне необходимо. Это поможет Вам в чрезвычайных ситуациях оказать правильную медицинскую помощь пострадавшему.

Торговая сеть «Планета Электрика» обладает широким ассортиментом различных средств защиты при различных работах, с которым более подробно можно ознакомиться в нашем каталоге. 

Термопунктура (прижигание) в Москве | Клиника Семейный доктор

Одним из методов рефлексотерапии является термопунктура. Это тепловое воздействие на активные точки организма. Такая практика пришла к нам из Древнего Китая и завоевала большую популярность ввиду ее эффективности. Чжень-цзю терапия воплощает в себе сразу два подхода: иглоукалывание и термическое воздействие.

Суть метода

Термопунктура предусматривает воздействие на меридианы и биологически активные точки механически и с помощью температур. Согласно учениям китайской медицины, это нормализует ток жизненной энергии, способствует выздоровлению, позволяет осуществлять эффективную профилактику и реабилитацию. В соответствии с учениями такое воздействие успешно справляется с симптомами, которые возникают при воздействии холода или нехватки энергии.

Показания к термопунктуре

В лечебной практике этот метод может выступать самостоятельно, дополнять другие способы нетрадиционной медицины или входить в состав комплексной традиционной медикаментозной терапии.

Термопунктура широко применяется в следующих случаях:

• лечение широкого спектра аллергических заболеваний;

• частые респираторные заболевания, хронические воспалительные болезни;

• нарушения функции опорно-двигательного аппарата, в том числе позвоночника;

• купирование болевых синдромов, связанных с травмами и другими патологическими процессами;

• терапия заболеваний нейроэндокринного характера;

• коррекция психосоматических, неврогенных расстройств.

Метод позволяет нормализовать артериальное давление, кровообращение, скорректировать возрастные изменения организма, успокоить нервную систему, справиться с вегетососудистой дистонией.

Порядок проведения

Практика предполагает использование ограниченного теплового воздействия контактным или бесконтактным способом. Нагревание кожи в рефлексогенных зонах позволяет стимулировать процессы оздоровления организма. Источником тепла выступают следующие «инструменты»:

• нагретые металлические палочки или иглы;

• сгорающий фитиль;

• тлеющие моксы из сухих трав.

Специалист создает оптимальную температуру, а применение моксов позволяет задействовать также лечебную силу трав.

Первым этапом встречи с рефлексотерапевтом всегда выступает диагностическое обследование. В результате он определяет показания и противопоказания, выявляет подходящую технику воздействия, а также озвучивает количество необходимых сеансов термопунктуры и их продолжительность. Традиционный подход предусматривает длительное проведение терапии: чем продолжительнее курс, тем стабильнее результат. Минимальное количество сеансов — 10, оптимальная периодичность — дважды в неделю.

Виды прижигания

По способу контакта источника тепла процедуру проводят:

1.       До покраснения области воздействия. Стабильная стимуляция предполагает размещение источника тепла на таком расстоянии от кожи, чтобы пациент мог ощущать мощное тепло на участке тела. Продолжительность воздействия — до 5 минут. Биологически активные точки стимулируются достаточно мягко.

2.       До появления волдыря. Перемещение на близком расстоянии от тела источника тепла предусматривает не только нагревание точки, но и участие в процессе области кожных покровов.

3.       До формирования ожога. Контактное воздействие применяется редко, этот вид предполагает размещение на биологически активных точках горячих веществ.

Справедливо заметить, что чем более существенны поражения кожи, тем выше лечебный эффект терапии. Прижигание может осуществляться сухой полынью. При этом объем используемого материала определяет специалист. Время и частота воздействия также определяются индивидуальным случаем.

При контактной термопунктуре вокруг области воздействия в течение 20–30 минут начинает формироваться водянистый пузырь. Он проходит за 3–4 дня. Через 10–20 суток вокруг биологически активной точки возникает покраснение, это говорит о начале воспалительной реакции. Это нормальная реакция. Нередко появляются выделения в виде сукровицы. Реакция может длиться до 1–2 месяцев в зависимости от тяжести заболевания. В этот период можно накладывать на воспаленную область бактерицидный пластырь. На месте раны может остаться небольшой рубец, он проходит дольше.

Кому противопоказана термопунктура

Этот вид нетрадиционной терапии не имеет серьезных побочных действий. Однако есть ряд противопоказаний, к которым относят следующие:

• онкологические заболевания;

• лихорадка, патологии, связанные с повышением температуры тела;

• острые психические расстройства;

• тяжелые болезни сердца и сосудов;

• некоторые заболевания кожи.

Есть и возрастные ограничения — метод не используется у грудных детей и лиц старше 75 лет.

Курс термопунктуры вы можете пройти в клинике «Семейный доктор». Наши рефлексотерапевты обладают многолетним опытом работы и имеют глубокие познания в данной области. Перед началом лечения специалист изучит историю болезни, оценит состояние здоровья пациента, разработает индивидуальную схему лечения.

Для записи на удобное для Вас время, позвоните по телефону единого контакт-центра в Москве +7 (495) 775 75 66, заполните форму онлайн-записи или обратитесь в регистратуру клиники.

Стоимость

врач-невролог, рефлексотерапевт

врач-рефлексотерапевт, к.м.н., ведущий специалист клиники

Закономерности изменения микротвердости технически чистого титана, подверженного различному механико-термическому воздействию

Электронный архив открытого доступа НИУ «БелГУ»: Закономерности изменения микротвердости технически чистого титана, подверженного различному механико-термическому воздействию Skip navigation

Please use this identifier to cite or link to this item: http://dspace. bsu.edu.ru/handle/123456789/5021

Title:	Закономерности изменения микротвердости технически чистого титана, подверженного различному механико-термическому воздействию
Authors:	Камышанченко, Н. В. Никулин, И. С. Кузнецов, Д. П. Кунгурцев, М. С. Неклюдов, И. М.
Keywords:	техника технология металлов обработка металлов холодная прокатка микротвердость титан механико-термическое воздействие двойникование твердость дислокации
Issue Date:	2010
Publisher:	Белгородский государственный университет
Citation:	Закономерности изменения микротвердости технически чистого титана, подверженного различному механико-термическому воздействию / Н.В. Камышанченко, И.С. Никулин, Д.П. Кузнецов и др. ; БелГУ // Научные ведомости БелГУ. Сер. Математика. Физика. — 2010. — №11(82), вып.19.-С. 78-87.
Abstract:	Анализ результатов воздействия горячей пластической деформации, закалка от высоких температур и волочения при криогенных (-196) температурах на механические свойства титана марки ВТ1-0
URI:	http://dspace.bsu.edu.ru/handle/123456789/5021
Appears in Collections:	Научные ведомости БелГУ. Сер. Математика. Физика

Items in DSpace are protected by copyright, with all rights reserved, unless otherwise indicated.

Стайлер, фен и выпрямитель: принципиальные отличия

Для женской красоты работает целая индустрия – производители постоянно предлагают более совершенные средства и технику, в том числе по уходу за волосами и прической. Но у столь богатого ассортимента есть обратная сторона. Как выбрать действительно полезный подарок, не запутавшись в многообразии устройств и их функционале? Сегодня мы расскажем, чем отличаются фен, стайлер и выпрямитель и как выбрать оптимальное устройство в подарок.

Что такое фен и зачем он нужен?

Фен – устройство для сушки волос. Воздух всасывается внутрь корпуса с помощью небольшого вентилятора, затем проходит через нагревательный элемент и выходит через сопло в виде мощной струи. Направленный воздушный поток поможет быстро и безопасно высушить пряди любой длины, если использовать дополнительные насадки:

• круглую щетку;
• расческу;
• насадки для создания направленного потока воздуха;
• диффузоры;
• концентраторы.

Фен-щетка или фен-щипцы поможет не только высушить локоны, но и придать прическе объем, аккуратно уложить пряди, завить кончики. Концентраторы позволяют работать с каждым локоном отдельно и создавать стильные укладки прямо во время сушки.

Преимущества:

• бережный уход благодаря многоступенчатому контролю температуры;
• широкий выбор насадок;
• быстрое и безопасное высушивание;
• компактные размеры.

Фены Dyson Supersonic оснащены функцией Intelligent Heat Control, что исключает перегрев, сохраняет влагу и придает блеск. Устройства незаменимы для ежедневного использования, помогут привести голову в порядок после мытья, выглядеть безупречно во время путешествий и командировок.

Зачем нужен стайлер?

Многие задаются вопросом, что лучше: фен или стайлер «Дайсон»? Хотя, по сути, это два разных устройства. Если для повседневной укладки достаточно фена и щетки, то стайлер незаменим, если необходимо создать сложную прическу.

Он представляет собой устройство с нагревательным элементом меньшей мощности, чем у фена, что оказывает более бережное воздействие. Сушка займет больше времени, но и результат вас порадует.

Преимущества стайлера:

• огромный выбор насадок в комплекте;
• возможность одновременно сушить и укладывать;
• минимальное термическое воздействие;
• возможность создавать прически на густых тяжелых локонах.

Обычно в комплект входят насадки для создания прикорневого объема, несколько плоек для крупных и мелких локонов, мягкие и жесткие термощетки для выпрямления, насадка для сушки перед укладкой.

Что лучше – купить фен или стайлер Dyson? Быстро привести себя в порядок поможет фен, а для создания сложных причесок и полноценного ухода незаменимы стайлеры Dyson Airwrap.

Выпрямитель

Прибор незаменим для создания гладких послушных прядей. Какими бы кудрявыми не были волосы, качественный и надежный выпрямитель «Дайсон» сделает их гладкими и блестящими, подготовит к дальнейшей укладке или созданию прически.

Выпрямитель состоит из двух пластин с нагревателем, между которыми пропускают локоны. Благодаря уникальным гибким пластинам щипцы выпрямят волосы без дополнительного нагревания. В поисках оптимальной модели обратите внимание на выпрямители Dyson Corrale – стильные, надежные и функциональные, они максимально бережно относятся к волосам.

Отличия стайлера от выпрямителя для волос:

• большое количество насадок;
• возможность создавать любые прически;
• сушка направленным потоком воздуха.

По сути стайлер – это прибор для сушки и укладки с расширенным функционалом.

Общее сравнение

Если вы задумались о покупке устройства для ухода за волосами, предлагаем вам небольшое резюме:

• фен подходит для сушки и быстрой укладки. Незаменим для повседневного ухода за волосами, им пользуются женщины, мужчины и дети;
• стайлер высушит и поможет сделать укладку любой сложности. Огромный выбор насадок позволит справиться с любой задачей быстро и безопасно;
• выпрямитель – с ним кудрявые или волнистые волосы станут гладкими и блестящими. Незаменим для подготовки волос к созданию причесок и стильных укладок.

Зная эти особенности, вы легко подберете нужный и полезный подарок.

Что выбрать?

При выборе ориентируйтесь на потребности и бюджет: чем больше функционал, тем дороже устройство. Для повседневного качественного ухода нет смысла переплачивать за дополнительные функции, поэтому лучше ограничиться феном. К тому же стайлер занимает много места и его сложно возить с собой.

Стайлер больше подходит для домашнего использования. Тот, кому вы его выбираете, готов потратить 30-60 мин на создание уникальной укладки? Тогда это ваш вариант!

Выпрямитель – узкоспециализированный прибор, который легко решит проблему вьющихся волос. Он не подходит для ежедневной сушки и создания укладок, но незаменим, если будущей обладательнице сложно справляться с кудряшками и непослушными волосами.

Как купить?

Приобрести профессиональное устройство для ухода за волосами от «Дайсон» можно в интернет-магазине официального дистрибьютора компании ООО «ЛАЙТ ТРЕЙДИНГ». Гарантируем подлинность продукции, высочайшее качество, помощь в выборе. Продукция сертифицирована, соответствует международным стандартам безопасности, выглядит стильно и современно. Удобная, функциональная и эргономичная – эта техника стала мечтой каждой современной женщины, которая следит за своей внешностью. Остались вопросы? Просто позвоните нам!

Действие электрического тока на организм человека

Электротравматизм по сравнению с другими видами производственного травматизма составляет небольшой процент, но по числу случаев со смертельным исходом занимает одно из первых мест. Из каждых 100 расследованных случаев, связанных с электрическим током, 90 заканчиваются летальным исходом. Вот почему обслуживание-электрических установок относят к работам, выполняемым в условиях повышенной опасности. Опасность поражения электрическим током усугубляется еще и тем, что пострадавший не может сам оказать себе помощь.

Действие электрического тока на человека носит сложный и разнообразный характер. При замыкании электрической цепи через организм человека ток оказывает термическое, электролитическое, биологическое и механическое воздействие.

Термическое действие тока проявляется в виде ожогов как наружных участков тела, так и внутренних органов, в том числе кровеносных сосудов и нервных тканей. Электроожоги излечиваются значительно труднее и медленнее обычных термических, сопровождаются внезапно возникающими кровотечениями, омертвением отдельных участков тела.

Тело человека является проводником электрического тока. Однако разные ткани тела оказывают току неодинаковое сопротивление. Большое сопротивление оказывают кожа, особенно ее верхний слой, называемый эпидермисом, кости и жировая ткань. Малое сопротивление оказывают внутренние органы, головной и спинной мозг, кровь, оголенные мышцы. Сопротивление R_lt зависит от пола и возраста людей. У женщин это сопротивление меньше, чем у мужчин, у детей — меньше, чем у взрослых, у молодых людей — меньше, чем у пожилых. Объясняется это толщиной и степенью огрубения верхнего слоя кожи.

Сопротивление тела человека воздействию электрического тока -величина переменная и зависит от многих факторов, в том числе от параметров электрической цепи, физиологического состояния человека, условий окружающей среды и т. п. Во всех расчетах по обеспечению электробезопасности принимают 1000 Ом, т. е. такое сопротивление, когда человек находится в наихудших для себя условиях (нервно-психическое или болезненное состояние, повышенная влажность окружающей среды, наличие большого числа металлических конструкций и т. п.).

Основным поражающим фактором является сила электрического тока, проходящего через тело человека.

Человек начинает ощущать воздействие переменного тока величиной 0,5 … 1,5 мА (1 А = 10³ мА). Это порог ощутимого тока, который не представляет серьезной опасности, так как человек самостоятельно может нарушить контакт с токоведущей частью электроустановки.

Величину тока 10 … 15 мА называют порогом неотпускающего тока. Эта величина тока при промышленной частоте 50 Гц вызывает непроизвольное сокращение мышц кисти руки и предплечья, сопровождающееся резкой болью. При воздействии этого тока на организм человек не может разжать руку, отбросить от себя провод, т. е. он не в состоянии самостоятельно нарушить контакт с токоведущей частью и оказывается как бы прикованным к ней.

Ток 40 мА поражает органы дыхания и сердечно-сосудистую систему, вызывает фибрилляцию сердца. Фибрилляция — это такое состояние сердца, когда оно перестает сокращаться как единое целое в определенной последовательности. При этом происходят отдельные подергивания волокон сердечной мышцы, насосная функция сердца прекращается. Отсутствие кровообращения вызывает в организме недостаток кислорода, что в свою очередь приводит к прекращению дыхания. Такое состояние человека называют клинической смертью -переходным периодом от жизни к смерти. Однако в этот период почти во всех тканях организма еще продолжаются слабые обменные процессы, достаточные для поддержания минимальной жизнедеятельности. При клинической смерти первыми начинают погибать чувствительные к кислородному голоданию клетки коры головного мозга, с деятельностью которых связаны сознание и мышление. В связи с этим длительность клинической смерти определяется временем с момента прекращения сердечной деятельности и дыхания до начала гибели клеток головного мозга. В большинстве случаев это время составляет 4 … 5 мин, но не более 7 мин. Человека, находящегося в состоянии клинической смерти, вернуть к жизни можно, оказав ему оперативную помощь. При доступе свежего воздуха необходимо сделать искусственное дыхание или использовать дефибриллятор — аппарат для прекращения фибрилляции.

Ток 100 мА (0,1 А) считается смертельным, так как происходят немедленная остановка сердца и паралич дыхания.

Тело человека имеет участки, особенно уязвимые к воздействию электрического тока, так называемые акупунктурные точки. Их электрическое сопротивление всегда меньше других зон тела. Наиболее уязвимыми являются тыльная часть кисти, рука на участке выше кисти, шея, висок, спина, передняя часть ноги, плечо.

Чем продолжительнее действие тока, тем больше вероятность тяжелого или смертельного исхода. Такая зависимость объясняется тем, что с увеличением времени действия тока резко снижается сопротивление организма , а величина тока, прошедшего через тело, возрастает при постоянном напряжении электрической сети

Электролитическое действие тока вызывает электролиз крови и лимфатической жидкости, в результате чего нарушается их химический состав и ткани организма в целом.

Биологическое воздействие выражается в раздражении живых тканей организма. Электрический ток нарушает действие биотоков, управляющих внутренним движением ткани, вызывает непроизвольное, противоестественное судорожное сокращение мышц сердца и легких.

Механическое действие тока, на организм является причиной электрических травм. Характерными видами электротравм являются ожоги, электрические знаки, металлизация кожи, электроофтальмия, разрывы тканей, вывихи суставов и переломы костей.

Ожоги бывают двух видов — токовый, или контактный, и дуговой. Токовый ожог возникает в результате контакта человека с токоведущей частью и является следствием преобразования электрической энергии в тепловую.

Дуговой ожог обусловлен воздействием на тело электрической дуги, обладающей высокой температурой и большой энергией. Дуговой ожог возникает в электроустановках различных напряжений, часто является следствием случайных коротких замыканий, отключений разъединителей и рубильников под напряжением. В этом случае дуга может переброситься на человека и через него пройдет ток большой величины — до нескольких десятков ампер.

Электрические знаки представляют собой четко очерченные пятна серого или бледно-желтого цвета на поверхности кожи человека, подвергшегося действию тока. В большинстве случаев электрические знаки безболезненны и их лечение заканчивается благополучно.

Металлизация кожи — проникновение в ее верхние слои мельчайших частичек металла, расплавившегося под действием электрической дуги. С течением времени больная кожа сходит, пораженный участок приобретает нормальный вид и болезненные ощущения исчезают.

Электроофтальмия — воспаление наружных оболочек глаз, возникающее в результате воздействия мощного потока ультрафиолетовых лучей электрической дуги. При поражении глаз лечение может оказаться длительным и сложным.

Разрывы тканей, вывихи суставов и переломы костей могут произойти в результате резких, непроизвольных судорожных сокращений мышц под действием тока или при падении вниз при выполнении работ на электроустановке, расположенной на высоте.

Исход поражения электрическим током во многом зависит от индивидуальных особенностей человека. Установлено, что здоровые и физически крепкие люди легче переносят воздействие электрического тока, чем больные и слабые. Повышенной восприимчивостью к току обладают лица, страдающие болезнями кожи, сердечно-сосудистой системы, органов внутренней секреции и др. Состояние возбуждения нервной системы, депрессии, утомления, опьянения способствует более тяжелому исходу электротравматизма.

Действие электрического тока не всегда проходит бесследно, возможны отдаленные последствия электротравмы. Наблюдались случаи развития диабета, заболеваний щитовидной железы, половых органов, органического изменения сердечно-сосудистой системы и вегетативно-эндокринного расстройства.

Термический эффект – обзор

7.2.2 Температура

Термические эффекты включают изменения, вызываемые в композитной системе из-за воздействия колебаний температуры, воздействия температур выше температуры отверждения, воздействия отрицательных температур (замораживания), высоких температур, и циклы замораживания-оттаивания.

Поскольку волокна обычно устойчивы к температурному воздействию (например, углеродные волокна устойчивы к температуре до 600°C), предполагается, что основными источниками деградации в кладке, усиленной стеклопластиком, являются эпоксидная смола, основа кладки, интерфейс волокно-матрица и интерфейс FRP-каменная кладка.

Хорошо известно, что эпоксидные смолы размягчаются при температурах выше их T _г . Это приводит к увеличению их вязкоупругого отклика, снижению упругих свойств и замедлению старения эпоксидной смолы. С другой стороны, воздействие на эпоксидные смолы температур ниже их T _g , но выше температуры отверждения, может привести к повышению их восприимчивости к механической деструкции, вызывая постотверждение и увеличение T _г (Karbhari, 2003b; Kumar and Gupta, 2003).Повышение температуры также может приводить к увеличению скорости влагопоглощения эпоксидных смол, оказывая, таким образом, синергетический эффект. С другой стороны, воздействие отрицательных температур приводит к охрупчиванию эпоксидной смолы и увеличению их эффективной жесткости. Это также может привести к затвердеванию матрицы, микротрещинам и ухудшению связи волокна с матрицей (Karbhari, 2003a). Изменения свойств эпоксидной смолы в результате воздействия температурных условий, как также поясняется в последнем разделе, могут привести к ухудшению механических свойств композита FRP и связи на границах раздела.

Температурные циклы также могут вызывать растрескивание и повреждение поверхностей раздела волокно-матрица и FRP-подложка из-за проблем с тепловой несовместимостью (Green et al., 2003; Karbhari, 2003a; Ghiassi et al., 2014; Maljaee et al. и др., 2016а, 2016б). Термическая несовместимость и последующие повреждения возникают из-за значительной разницы в тепловом расширении между волокнами и полимерными матрицами и/или между FRP и подложками. Большинство эпоксидных смол, используемых в качестве матрицы в стеклопластиках, имеют коэффициенты теплового расширения в диапазоне от 45 х 10 ^-6 °С до 65 х 10 ^-6 °С. Между тем, стеклянные волокна обычно имеют коэффициент 5×10 ⁻⁶ °C, а углеродные волокна имеют коэффициент в диапазоне от −0,2×10 ⁻⁶ °C до 0,6×10 ⁻⁶ °C. С другой стороны, коэффициент теплового расширения глиняных кирпичей составляет порядка 5 × 10 ^-6 °C (Kralj et al., 1991). Эта большая разница в коэффициентах расширения создает высокие термические напряжения на границах раздела волокно/матрица и матрица/кирпич, что может привести к расслаиванию, когда структура подвергается тепловым циклам (Karbhari et al., 2003; Холлауэй, 2010 г.; Гиасси и др., 2014 г.; Малджаи и др., 2016b). Проблема термической несовместимости усугубляется при использовании углеродных волокон, поскольку эти волокна анизотропны с положительным коэффициентом теплового расширения в поперечном направлении и отрицательным коэффициентом в продольном направлении. Обычно это приводит к отслоению волокон от окружающей матрицы.

определение теплового эффекта | Английский толковый словарь

термический

  
     прил  

1    (также) термический относящийся к, вызываемый или выделяющий тепло или повышенную температуру

2  горячие или теплые  
термальные ванны, термальный источник    

3  (одежды или тканей), специально разработанные для обеспечения исключительных теплосберегающих свойств  
     n  

4    (Meteorol)  столб восходящего воздуха, вызванный местным неравномерным нагревом земной поверхности и используемый планерами и птицами для набора высоты  

5   pl   термобелье, особеннонижнее белье  
♦   термически      нареч  

Британская тепловая единица  
     n   единица тепла в системе fps, равная количеству тепла, необходимому для повышения температуры 1 фунта воды на 1°F. 1 британская термальная единица эквивалентна 1055,06 джоуля или 251,997 калории (сокращения). БТЕ, БТЕ

тепловой барьер  
     n   препятствие для полета на очень высоких скоростях в результате нагревающего эффекта трения воздуха,  (также называется) тепловой барьер  

теплопроводность  
     n   мера способности вещества проводить тепло, определяемая скоростью потока тепла по нормали через площадь в веществе, деленной на площадь и на минус составляющую градиента температуры в направление потока: измеряется в ваттах на метр на кельвин., (Символ) λ   k     (Иногда сокращается до) электропроводность

КПД тепловой  
     n   отношение работы, совершаемой тепловой машиной, к подводимой к ней энергии  
   Сравнить     → эффективность  

тепловой экватор  
     n   воображаемая линия вокруг Земли, проходящая через точку на каждом меридиане с самой высокой средней температурой. Он расположен в основном на севере из-за больших массивов суши и, следовательно, большего летнего нагрева

тепловые нейтроны
     pl n   медленные нейтроны, находящиеся примерно в тепловом равновесии с замедлителем. Они имеют распределение скоростей, подобное распределению молекул газа при температуре замедлителя. Данные о ядерных взаимодействиях часто приводятся для стандартных тепловых нейтронов со скоростью 2200 метров в секунду, что является приблизительно наиболее вероятной скоростью при нормальных лабораторных температурах   

тепловой шум  
     n   электрический шум, вызванный тепловым возбуждением проводящих электронов  

термопринтер  
     n     (вычисления)     другое название для     → электротермический принтер

тепловой реактор
     n   ядерный реактор, в котором большая часть деления происходит под действием тепловых нейтронов

тепловой удар  
     n   колебание температуры, вызывающее напряжение в материале. Это часто приводит к перелому, особенно. в хрупких материалах, таких как керамика

Тепловые эффекты монополярной электрохирургии, обнаруженные с помощью инфракрасной термографии в реальном времени: экспериментальное исследование аппендэктомии | BMC Surgery

Что касается рекомендаций WSES Иерусалим по лечению острого аппендицита, не сообщалось о различиях в нескольких методах диссекции мезоаппендикса. Но констатируя опасность оставления инородных тел в брюшной полости, применение энергетических аппаратов было предпочтительнее, чем клипирование аппендикулярной артерии.Кроме того, в руководствах предлагается использовать энергетические устройства при воспаленном и отечном мезоаппендиксе, среди которых МЭ считается «наиболее экономически эффективным методом» [16]. Согласно исследованию Дж. Р. Робинсона и соавт. [20] хирурги были проинформированы о возможностях снижения затрат в режиме реального времени при принятии решения о выборе предпочтительного устройства для диссекции брыжейки червеобразного отростка. Это привело к тому, что монополярный крючок стал наиболее часто используемым устройством для диссекции мезоаппендикса (61,3%). Ни руководства SAGES, ни EAES по диагностике и лечению острого аппендицита не содержат информации о предпочтительном энергетическом устройстве для аппендэктомии [21, 22].

Это исследование показало, что продолжительность ME была ключевым фактором, влияющим на степень теплового распространения во время аппендэктомии, а не мощность. Независимо от настроек мощности (30 или 60 Вт), тепло распространялось более чем на 2 см латерально вдоль мезоаппендикса, когда время аппликации превышало 3 с. Перфорация коррелировала с длительным однократным воздействием как в группах LP, так и в группах SP. У всех животных с перфорацией однократное воздействие монополярной энергии продолжалось более 1,5 с, вызывая повышение температуры тонкой кишки до критического порога на всю толщину кишечной стенки (2 мм).

Трудно предсказать и измерить тепловое распространение в результате применения МЭ [10]. Несколько авторов [18] выдвинули гипотезу или сообщили, что более низкие настройки мощности приведут к меньшему тепловому распространению. На самом деле хирурги, использующие МЭ устройства, используют разные настройки мощности, режимы и время активации в зависимости от задачи [23]. Насколько нам известно, ни одна стандартизированная учебная программа для хирургов до сих пор не рассматривала безопасное использование МЭ для рассечения мезоаппендикса во время лапароскопической аппендэктомии.В большинстве руководств рекомендуется применять «минимально возможную настройку мощности» [24], в других предлагается устанавливать мощность от 70 до 90 Вт в режиме «чистого резания» или до 50 Вт в режиме «коагуляции» [25]. Jones и соавт. в рандомизированном клиническом исследовании показали, что термические повреждения чаще возникают в режиме коагуляции по сравнению со смешанным режимом на уровне мест разреза троакара [26]. Руководства WSES, EAES и SAGES по диагностике и лечению острого аппендицита не содержат рекомендаций относительно мощности и напряжения ЭСУ при аппендэктомии [16, 21, 22]. В нашем исследовании режимы «коагуляция» и «резка» были зафиксированы на уровне 30 и 60 Вт, поскольку хирурги общей практики склонны использовать такие комбинации [27] для рассечения брыжейки. Кроме того, мы стремились сравнить результаты нашего исследования in vivo с основными экспериментальными ex vivo и клиническими исследованиями латерального теплового распространения in vivo [11, 12, 28, 29].

Предыдущие исследования показали, что участок живой ткани, пораженный термическим ожогом, постепенно увеличивается в размерах после первичного воздействия, достигая максимума к 3–7 суткам, и не начинает уменьшаться до 14 сут [18].Повреждение близлежащих структур обычно происходит на 4-5 день после операции из-за нераспознанной передачи энергии [25, 30]. Несмотря на то, что слепая кишка была нагрета до 42 °С («критическая температура»), на 5-е сутки после операции клинических проявлений не отмечалось. расстоянии 1 см и 2 см от культи, что свидетельствует о термическом воздействии. Однако на момент вскрытия воспаление носило асептический характер: нейтрофильная инфильтрация отсутствовала, а уровень МПО в ткани слепой кишки был низким. Это можно объяснить замыслом нашего эксперимента: аппендэктомию выполняли на невоспаленном аппендиксе. Изучение латерального термического повреждения мезоаппендикса и основания червеобразного отростка при лапароскопической аппендэктомии у детей показало, что послеоперационный болевой синдром и продолжительность пребывания в стационаре напрямую зависят от температуры разогретой ткани и размера термического поражения [17].

В связи с пробелами в научных данных о критическом уровне температуры для создания повреждения кишечника мы установили пороговое значение «критической температуры» для возможного повреждения клеток на уровне 42 °С, как это было сделано другими исследователями [6, 31 ].Обычно это основывалось на известном факте, что при нагревании выше 42 °C в клетке происходит денатурация белка [32]. Однако на самом деле нет единого мнения о том, какую температуру следует считать критической с точки зрения повреждения клеток. Экспериментальные исследования показали, что клетки, нагретые выше 20°С, погибают в течение 15 с; нагрев выше 25 °С за 4 с и нагрев при температуре 30 °С за 2 с [33]. Мы не обнаружили различий в гистопатологических изменениях ткани слепой кишки между исследуемыми группами. Общее время применения ME и продолжительность операции были больше в группе LP, чем в группе SP.Это можно объяснить тем, что для достижения того же эффекта при низких настройках мощности необходимо увеличить продолжительность одного приложения. Более длительное время нанесения приводит к значительному боковому тепловому распространению; в результате ткани подвергаются воздействию температур, вызывающих повреждение клеток, в течение более длительных периодов времени. Это означает, что тяжесть термического поражения существенно не меняется при применении настроек низкой мощности по сравнению со стандартными настройками. Максимальная температура была одинаковой при любых настройках мощности.Кроме того, у трех кроликов из обеих групп гистологическая картина термических поражений в разных слоях стенки слепой кишки после максимально длительного воздействия на слепую кишку температуры T ≥ 42 °C. Ранее Hefermehl [12] провел эксперимент, чтобы исследовать взаимосвязь между тепловым распространением и настройками мощности/временем применения. Он обнаружил, что при 60 Вт площадь теплового распространения увеличивается на треть (по сравнению с 30 Вт). Более длительное время аппликации (2 с) привело к многократному увеличению площади поражения с 3.5 до более чем 20  мм. Большинство рекомендаций по применению коагуляционных устройств разработано на основе экспериментов ex vivo на мышечно-фасциальных полосках крупного рогатого скота и свиньи, не имевших в них кровотока [11, 12]. Результаты нашего исследования in vivo, проведенного на органах с физиологически нормальным кровотоком, в основном согласуются с этими данными, но демонстрируют, что ключевым фактором, приводящим к повреждению, была продолжительность аппликации. Общий процент таких «длительных» аппликаций (≥3 с) у ¾ животных с осложнениями превышает 10%.Этот факт необходимо учитывать при разработке хирургических рекомендаций.

На динамику теплового распространения может влиять разница кровоснабжения здоровых и воспаленных тканей или их гидрофильность. Однако Pogorelić не сообщил о существенных различиях в латеральном тепловом распространении во время аппендэктомии у пациентов с острым аппендицитом и при отсутствии воспаления [17]. У больных аппендицитом диаметр воспаленного отростка изменяется по ходу его течения, а это означает, что его участки могут нагреваться до различных температур при прохождении через него тока.В нашем опыте температура червеобразного отростка повышалась только после того, как тепло достигало мезоаппендикса, и это повышение было не очень выраженным. Мы также наблюдали так называемый эффект «перепрыгивания», свидетельствующий о том, что тепловые процессы в более глубоких тканях могут быть оценены только косвенно и иногда могут остаться незамеченными. Инфракрасная камера фиксирует повышение температуры серозной оболочки, возникающее после прогрева аппендикса изнутри на всю его толщину. Вероятно, в предотвращении нагревания червеобразного отростка сыграла роль граница между мезоаппендиксом и червеобразным отростком. Это наблюдение ставит под сомнение роль диаметра отростка в тепловом распространении.

Теоретически термическое повреждение во время аппендэктомии с МЭ затрагивает две основные зоны: мезоаппендикс и слепую кишку. Интересно, однако, что у трех животных из обеих групп развилась перфорация тонкой кишки, а у одного кролика развился трансмуральный некроз тонкой кишки. Основываясь на эффектах, зарегистрированных в нашем экспериментальном исследовании с использованием тепловидения, можно предположить несколько возможных основных механизмов.Во-первых, прохождение тока через мезентериальные сосуды может спровоцировать существенное боковое распространение тепла. Diamantis [18] сравнил влияние различных электрохирургических методов (моно- и биполярная коагуляция, импеданс-контролируемая биполярная герметизация сосудов и ультразвуковые сдвиги) на короткие желудочные сосуды (диаметром 1 мм) у кроликов. У четырех из 20 животных, получавших МЭ, на 3-и сутки после операции развилась перфорация большой кривизны желудка в месте коагуляции. Биполярная коагуляция привела к перфорации желудка у двух кроликов (10%).Хан и др. [34] изучали влияние теплового распространения на простатическое нервное сплетение во время роботизированной простатэктомии in vivo. Он продемонстрировал, что интерпозиция сосудов значительно снижает распространение тепла на дистальные ткани. В нашем случае были затронуты структуры, находящиеся вблизи места коагуляции, потому что аппендикс и петля тонкой кишки имеют общие кровеносные сосуды [35] и потому что тепло быстро проходит через тубулярные структуры. Этот эффект наблюдался у всех животных с развившейся перфорацией или некрозом тонкой кишки.

Другой возможной причиной перфорации кишечника является эффект ножки, описанный Humes et al. [30]. Это происходит, когда электрический ток проходит через трубчатую структуру до точки, где последняя входит в другую трубчатую структуру большего диаметра. Хьюмс и др. продемонстрировали педикулярный эффект в клинической серии из трех пациентов с аналогичными перфорациями общего желчного протока, обнаруженными во время лапароскопической холецистэктомии и возникшими в месте перехода пузырного и общего желчного протоков. Аналогичный эффект наблюдался в нашем исследовании при распространении энергии по брыжеечным сосудам, входящим в петлю тонкой кишки. Наша гипотеза заключалась бы в том, что больше тепла выделялось в сосудисто-кишечном соединении, чем вдоль сосудов.

Другим явлением, наблюдавшимся в нашем исследовании, был эффект зажима (нагрев тканей, захваченных пинцетом или зажимом, через который протекает электрический ток). Это можно объяснить с точки зрения физических основ электричества. Когда ток проходит через проводник, он нагревает его в соответствии с законом Джоуля-Ленца.По мере уменьшения диаметра проводника сопротивление и локальное тепловыделение увеличиваются. Эффект зажима может быть критическим для трубчатых структур, таких как мочеточники или кишечная стенка, приводя к их нагреву на расстоянии от места коагуляции.

У каждого животного с перфорацией или некрозом тонкой кишки наблюдались от одного до трех из вышеупомянутых эффектов. Все эффекты были выявлены при ретроспективном анализе термограмм, поэтому мы не проводили гистологическое исследование петли тонкой кишки в непосредственной близости от места коагуляции у всех животных. Возможно, что у других животных с зарегистрированными эффектами патологические изменения кишечной стенки были, но не столь выражены.

Необходимо дальнейшее детальное исследование для выявления условий, при которых может возникнуть преформация, оценить ее тяжесть и риск перфорации при проведении коагуляции вблизи тубулярных структур.

Из-за трудностей, присущих ретроспективному изучению механизмов лапароскопических повреждений, важно классифицировать потенциальные механизмы непреднамеренной передачи энергии, чтобы предотвратить повреждения кишечника [7].

Таким образом, все перечисленные эффекты могут играть существенную роль в развитии послеоперационных осложнений.

Ограничения данного исследования

Мы признаем, что не все лапароскопические аппендэктомии выполняются при МЭ, но эта практика может быть более распространенной, чем это допускается. Основным ограничением нашего исследования было то, что мы использовали здоровых животных с невоспаленным аппендиксом, и поэтому потенциальное усиление воспаления не изучалось. В нашем исследовании животным не вводили антимикробную профилактику, поэтому мы не знаем о влиянии антибиотиков на тепловое распространение.Поскольку тяжелых послеоперационных осложнений не ожидалось, мы не планировали исследовать влияние антибиотиков на их развитие, так как это не соответствовало цели исследования. Еще одним ограничением данного исследования является небольшой размер выборки. Кроме того, мы не сравнивали эффекты других гемостатических устройств (биполярных, LigaSure, EnSeal, ультразвуковых и т.д.). Мы признаем, что, хотя монополярное оборудование дешевле, чем другие методы, существует достаточно данных, которые показывают, что МЭ может быть более опасным.

Кроме того, из-за анатомических различий между видами результаты, полученные в этом исследовании, нельзя напрямую экстраполировать на человека. Более того, продолжительность применения МЭ у этих животных может быть не такой, как требуется у человека. Наконец, мы исследовали две группы кроликов, которым проводилось «стандартное» электрокоагуляционное хирургическое лечение; не было настоящей контрольной группы, у которой не было электрокоагуляции. Поэтому мы не изучали влияние манипуляций с тканями и диссекции на воспалительный процесс.Можно было использовать либо фиктивную группу без аппендэктомии, либо аппендэктомию без электрокоагуляции.

Графеновый фотодетектор с термическим эффектом, обеспечивающий прямое обнаружение NRZ 105 Гбит/с и PAM4 120 Гбит/с

Концепция устройства и моделирование в предыдущей работе

^54,55 (рис. 1).

Рис. 1: Структура реализованного устройства.

a Поперечное сечение и вид сверху разработанного графенового фотодетектора PTE.Активная область представляет собой первый слой графена: канал (красный) длиной L и шириной W поверх Si-волновода 480 нм × 220 нм (синий, голубой — SiO ₂ ). Доступ к каналу осуществляется электрически через металлические контакты истока (S) и стока (D) (желтые). Слой SiN толщиной 100 нм (светло-зеленый) используется в качестве диэлектрической прокладки для затворов. Верхние затворы реализованы со вторым слоем графена (черный) в конфигурации с разделенными затворами с зазором (g) 150 нм.Графеновые затворы контактируют через металлические контакты (G ₁ и G ₂ ). b Трехмерная схема предлагаемого графенового фотодетектора PTE. c Изображение изготовленных устройств под оптическим микроскопом: масштабная линейка 20  мкм. d СЭМ-изображение в ложном цвете входа изготовленного PTE-графенового фотодетектора: зеленый — кремниевый волновод, желтый — металлические контакты, фиолетовый — активный графеновый канал (фиолетовый на кремниевом волноводе), оранжевый — вторые графеновые затворы.Масштабная линейка 5 мкм.

В исх. ^54,55 мы продемонстрировали высокое быстродействие детектора ФТЭ, интегрированного в SiN-волновод (сечение жилы 1200 нм × 260 нм) с использованием поливинилового спирта (ПВС) в качестве подзатворного диэлектрика. Использование ПВС позволило сохранить хорошее качество графена после нанесения полимера, но в то же время наложило серьезные ограничения: большой гистерезис кривых полевого эффекта графена ⁵⁶ , контактное сопротивление более 5000 Ом·мкм и литографические ограничения, как уже обсуждалось. в исх. ⁵⁴ . В этой работе мы перешли на платформу КНИ, чтобы использовать более крутой профиль моды Si-волновода, что связано с более высоким контрастом показателя преломления по сравнению с SiN. Более крутой профиль моды соответствует более крутому профилю температуры горячих электронов, т. е. более высокой производной и, как следствие, более высокой чувствительности (см. Дополнительное примечание 1–3). Кроме того, мы использовали SiN, а не PVA, потому что SiN обеспечивает лучшие характеристики с точки зрения диэлектрической прочности, гистерезиса и литографических ограничений ²³ .Эта технологическая платформа, то есть двухслойный графен, разделенный диэлектриком SiN на SOI, была разработана некоторыми из нас для реализации графена на оптических модуляторах Si ²³ . Он характеризуется низким гистерезисом и низким контактным сопротивлением (> 500 Ом мкм), что является важным параметром для соответствия целевому импедансу 50 Ом.

Фотодетектор был интегрирован поверх поперечного электрического (TE) кремний-на-изоляторе (КНИ) волновода, предназначенного для работы в одномодовом режиме на длине волны 1550 нм, с поперечным сечением сердцевины 480 нм × 220 нм (рис. 1а). Верхняя оболочка утончается и выравнивается до конечной толщины около 20 нм в верхней части волновода, чтобы максимизировать взаимодействие поля затухающей моды со слоем графена, перенесенным поверх кремниевой сердцевины (см. раздел «Методы»). . Детектор состоит из стопки из двух слоев графена, разделенных слоем SiN толщиной t _ox  = 100 нм (рис. 1а). Фотопреобразование происходит в первом однослойном графене, где оптическое поглощение света создает градиент температуры углеводородов (см. Дополнительное примечание 1).Второй слой графена используется для реализации двух разделенных затворов (G ₁ и G ₂ ), разделенных зазором в 150 нм (g на рис. 1а), которые используются для электростатического индуцирования ступенчатого изменения коэффициента Зеебека в первый слой графена. Мы обозначаем расстояние между металлическими контактами истока (S) и стока (D) как длину канала L , а ширину первого графена как ширину канала W (рис. 1а). Генерируемое фотоэдс можно приблизительно представить как ⁴⁵ :

$$V_{{\mathrm{ph}}} = \left({S_1 — S_2} \right)\Delta T,$$

(1)

, где S ₁ и S ₂ — коэффициенты Зеебека графена ниже ворот 1 и ворот 2 (рис. 1а), \(\Delta T = \left( {\bar T_{{\mathrm{HC}}} — T_0} \right)\) — разница между средней по графеновому каналу температурой УВ (\( \bar T_{{\mathrm{HC}}}\)), которая пропорциональна поглощенной оптической интенсивности, и температуре решетки графена (\(T_0\)). Подробная модель для расчета фотоэдс находится в дополнительной информации (см. дополнительные уравнения 1, 2). Отметим, что величина коэффициента Зеебека зависит от электронных свойств графена, т.е.г., подвижность и остаточная концентрация носителей заряда в точке нейтральности заряда, n * ^45,57,58 . Высококачественный графен, т.е. обладающий высокой подвижностью и низким n *, имеет более высокий коэффициент Зеебека. например, экспериментальные значения <20 мкВ K ^-1 для поликристаллического CVD-графена (размер зерна <5 мкм, подвижность <1000 см ² В ^-1 с ^-1 ) были зарегистрированы ⁵⁹ , в то время как высококачественный расслоенный графен на подложке из гексагонального нитрида бора (hBN) (подвижность > 10 000 см ² В ⁻¹ с ⁻¹ ) демонстрирует S = 183 мкВ K ⁻¹ 0 . В этой работе мы использовали выращенный CVD монокристаллический графен с подвижностью до 130 000 см ² В ^-1 с ^-1 при комнатной температуре при переносе на подложки из hBN ^61,62 . Монокристаллический графеновый канал важен не только для высокого коэффициента Зеебека, но и для отсутствия границ зерен, которые могут быть ответственны за неравномерное регулирование коэффициента Зеебека вдоль графенового канала ⁶³ .

Геометрия устройства, показанная на рис.1 оптимизирован для максимизации фотонапряжения при согласовании импеданса между устройством и считывающей электроникой, например цифровым осциллографом дискретизации (DSO) или усилителем дискретного радиочастотного (RF) напряжения. Мы смоделировали фотодетектор как источник напряжения с последовательным импедансом, определяемым как сопротивлением слоя канала ( R _ch ), так и контактным сопротивлением ( R _c ) (см. Дополнительное примечание 5). 2}},$$

(2)

Уравнение (2) показывает, что оптимизация передачи мощности достигается за счет оптимизации длины и ширины устройства.Поскольку эти параметры также влияют на чувствительность к напряжению, мы адаптировали математическую модель, предложенную Song et al. ⁴⁶ к корпусу волноводного интегрированного фотодетектора (см. Дополнительное примечание 1).

Чтобы найти максимум фотонапряжения, мы рассчитали коэффициент Зеебека устройства как функцию напряжения на затворе, т. Е. Химического потенциала мк _c (рис. 2a) (см. Дополнительное примечание 2). Для моделирования мы предположили, что лист графена и контактные сопротивления, измеренные в предыдущей работе ²³ , были использованы для одного и того же процесса изготовления.В частности, мы использовали R _C = 500 Ом мкм и R _ch = 1000 Ом/кв. = ±130 мэВ). Мы смоделировали поведение постоянного тока, установив µ _c = ±130 мэВ, что соответствует максимальному (положительному) коэффициенту Зеебека на одной стороне перехода и минимальному (отрицательному) на другой стороне, чтобы смоделировать максимальная чувствительность к напряжению R _В . Затем мы проверили размеры каналов L и W , чтобы изучить, как они влияют на максимальное значение R _V . В частности, длина канала L оказывает минимальное влияние на генерируемое фотонапряжение, если она больше, чем ширина оптической моды в поперечном направлении (см. Дополнительное примечание 4). Мы установили фиксированное значение L = 1,5 мкм, которое является минимальным расстоянием между боковыми металлическими контактами, чтобы избежать оптических потерь, как это было предсказано моделированием (см.5). Напротив, ширина канала Вт влияет как на сопротивление устройства, так и на чувствительность к напряжению, поскольку определяет максимальную длину распространения света в графеновом канале, т. е. область поглощения света (см. рис. 1). На рис. 2b мы показываем рассчитанную максимальную чувствительность (красная кривая) в зависимости от ширины канала Вт в диапазоне 5–200 мкм и соответствующего сопротивления устройства R _pd (синяя кривая) _. Чувствительность по напряжению R _В уменьшается с шириной устройства Вт , достигая половины своего максимума примерно при Вт = 100 мкм (рис.2б). Это связано с экспоненциальным спадом оптической интенсивности в направлении распространения, вызванным поглощением в графеновом слое (см. Дополнительное примечание 4 и Дополнительный рисунок 6). Сопротивление прибора R _pd уменьшается с увеличением ширины канала и достигает 50 Ом при Вт = 50 мкм. Оптимальное условие передачи электрической мощности от детектора к нагрузке достигается для ширины устройства в диапазоне 50–70 мкм в зависимости от длины канала L (рис.2с). Для более коротких W , P _L падает из-за большего последовательного сопротивления фотодетектора, а более длинные W ограничивают передачу мощности из-за падения чувствительности по напряжению. В результате получается оптимальная геометрия с L = 1,5 мкм и W = 50  мкм. На рис. 2в мы сравниваем P _L для приборов с длиной канала L = 1,5 мкм и L = 10 мкм, нормированные на максимальную передаваемую мощность, полученную для L = 1.5 мкм. В неоптимизированном случае L = 10 мкм сопротивление устройства больше (220 Ом), что приводит к худшему согласованию импедансов, что приводит к более низкой максимальной передаваемой мощности ( P _L ^MAX  ≈ −7 дБ) . На рисунке 2d показана расчетная карта чувствительности по напряжению как функция двух напряжений затвора В _G1 и В _G2 (с напряжением стока истока В _SD = 0  В) для оптимальной конструкции ( л = 1.5 мкм). Карта чувствительности показывает ожидаемый шестикратный шаблон PTE с абсолютным максимумом ~10 В Вт ⁻¹ в областях np и pn для эффективных напряжений затвора В _G1 − В _CNP = − 5V, V _G2 — V _CNP = 5 В (NP Region), и V _G1 — V _CNP = 5 В, V _G2 — V _CNP = −5 В (pn-область) соответственно.

Рис. 2: Результаты моделирования.

a Коэффициент Зеебека как функция напряжения на затворе В _G , смещенный на В _CNP , то есть значение напряжения нейтральности заряда. b Чувствительность к напряжению R _В (красная кривая) и сопротивление устройства R _pd (синяя кривая) в зависимости от ширины канала Вт . c Нормированная электрическая мощность P _L , передаваемая от детектора на входное сопротивление считывающей электроники ( Z _L = 50 Ом) в зависимости от ширины канала Вт .Мы сообщаем о случае длины канала L = 1,5 мкм (красная кривая) и длины канала L = 10 мкм (синяя кривая). Две кривые нормированы на максимальную переданную мощность в случае L = 1,5 мкм. d Шестикратная чувствительность по напряжению R _V Карта спроектированного фотодетектора PTE с L = 1,5 мкм и W = 50 мкм.

Мы изготовили устройство на стандартной платформе SOI с верхним слоем Si толщиной 220 нм и скрытым оксидом толщиной 2 мкм (BOX) (см. раздел «Методы»).Мы использовали высококачественный монокристаллический графен, выращенный методом химического осаждения из паровой фазы (CVD) и переносимый на кремниевые волноводы методом полусухого переноса, продемонстрированным ранее ⁶² . После переноса и формирования рисунка первого слоя графена стопка никеля (Ni) и золота (Au) использовалась для реализации металлических контактов истока и стока. Затем мы перенесли один слой hBN, чтобы защитить первый слой графена от последующего плазменного химического осаждения из паровой фазы (PECVD) 100-нм SiN, используемого в качестве диэлектрика затвора.Второй слой графена выращивали, переносили и формировали с использованием тех же процедур, что и для первого слоя. Контакты верхнего затвора были нанесены с использованием того же процесса, что и для первого графенового канала. Мы использовали рамановскую спектроскопию ⁶⁵ для характеристики двух кристаллов графена (см. раздел «Методы»).

Характеристика постоянного тока

Мы экспериментально охарактеризовали статическое поведение фотодетектора PTE путем отображения фотонапряжения (рис. 3a) и сопротивления (рис.3b) в зависимости от приложенных напряжений затвора. Мы вводили свет лазерного источника непрерывной волны (CW) на длине волны 1550 нм в волновод КНИ с помощью одномодового оптического волокна и ответвителя с одинарной поляризационной решеткой (см. раздел «Методы»). Мы изменили смещение, приложенное к обоим электродам затвора по отношению к электроду истока канала, между 0  В и -10 В и измерили фотонапряжение, создающее нулевой ток между электродами истока и стока (см. раздел «Методы»). Карта сопротивления прибора (рис.3б) получено аналогичным образом путем измерения сопротивления детектора для каждой пары затворных напряжений в отсутствие оптического возбуждения.

Рис. 3: Характеристики постоянного тока.

A Измеренная фотоветовая памятка изготовленного фотоприемника изготовленного графена PTE ( л = 1,5 мкм и Вт = 50 мкМ) в зависимости от напряжений ворот V _G1 и V _G2 . Оптический вход составлял ~ 1,65 мВт на входной грани детектора. b Карта измеренного сопротивления изготовленного PTE-графенового фотодетектора ( L = 1,5 мкм и W = 50 мкм) в зависимости от напряжения на затворе c Фотоэдс как функция оптической мощности на входной грани детектора. Черные точки — экспериментальные значения, красная пунктирная линия — линейная аппроксимация.

Карта фотонапряжения четко показывает различные области, где фотонапряжение меняет свой знак, что свидетельствует о доминировании ФТЭ над другими механизмами фотопреобразования, такими как фотогальваника при нулевом смещении ⁴⁶ .Мы показываем карту фотонапряжения с максимальным абсолютным значением около 6 мВ для входной оптической мощности на детекторе, равной 1,65 мВт (см. Методы), что дает чувствительность к напряжению около 3,5 В Вт ⁻¹ для В _G1 = -1 В и В _G2 = -8 В. Асимметричная карта фотоэдс может быть объяснена асимметрией энергетической зависимости времени релаксации носителей в графене между транспортом n-типа и p-типа ⁶⁰ . Такое поведение приводит к асимметричному профилю коэффициента Зеебека ⁶⁰ по отношению к точке нейтральности заряда.Сопротивление устройства вблизи максимальной чувствительности составляет около 90 Ом, что выше расчетных 50 Ом. Разницу можно объяснить отклонениями листового и контактного сопротивлений изготовленного устройства по отношению к конструкции. Мы измерили линейность фотоэдс в зависимости от входной оптической мощности (рис. 3c) (см. раздел «Методы»). Фотоотклик является линейным до 3  мВт, с наклоном, соответствующим чувствительности к напряжению 3,5 В Вт ^-1 . Мы утверждаем, что низкая чувствительность, вероятно, связана с первым слоем графена, качество которого ухудшилось из-за процесса PECVD осаждения SiN толщиной 100 нм (см. Рамановскую характеристику в разделе «Методы»).Это главное отличие от описанного ранее процесса, разработанного для изготовления графеновых модуляторов ²³ , для которого между двумя графеновыми слоями использовалась толщина SiN ~ 20  нм. Хотя первый слой графена (то есть слой канала) защищен hBN для сохранения качества материала, процесс требует дальнейших улучшений. Улучшенная инкапсуляция ⁶⁶ даст результаты, более близкие к предсказанным нашим моделированием (см. Дополнительное примечание 4).Кроме того, чувствительность может быть дополнительно увеличена за счет увеличения оптического поглощения, как показано в ссылках. ^50,53 .

Обнаружение потоков оптических данных

Хотя сопротивление устройства было больше проектных 50 Ом, мы использовали изготовленный фотодетектор PTE для демонстрации обнаружения потоков оптических данных с высокой скоростью передачи данных. В первой серии экспериментов мы использовали устройство для обнаружения оптически модулированного сигнала без возврата к нулю (NRZ) On-off-Keying (OOK) на скорости 28 Гбит/с ⁻¹ (см. раздел «Методы»). .Работа PTE не требует приложения напряжения между электродами истока и стока (без смещения). Мы использовали тройник смещения для контроля постоянной составляющей фотонапряжения и оптимизации чувствительности (см. раздел «Методы»). Мы нашли максимальную чувствительность (~3 V W ⁻¹ ) при напряжениях затвора, близких к максимальным R _V на карте постоянного тока, т.е. V _G2 = −8 В.

Для усиления электрического сигнала, генерируемого фотодетектором, использовался согласованный промышленный РЧ-усилитель с сопротивлением 50 Ом, коэффициентом усиления 23 дБ и полосой пропускания 35 ГГц.На рисунке 4 показана собранная глазковая диаграмма и соответствующая кривая коэффициента ошибок по битам (BER) в зависимости от оптической мощности на входе детектора (см. раздел «Методы»). BER, равный 1,8 × 10 ⁻¹¹ , был получен для входной оптической мощности 3,5 дБм в конфигурации «спина к спине», т. е. путем подключения через короткое волокно (несколько метров) детектора к передатчику.

Рис. 4: Обнаружение оптического потока данных на скорости 28 Гбит/с ⁻¹ .

a Глазковая диаграмма, собранная для потока данных 28 Гб с ⁻¹ NRZ OOK на входе графенового фотодетектора PTE. Оптическая мощность на входной грани фотоприемника составляла 2 мВт. b Кривая BER как функция оптической мощности на входной грани детектора. В обоих измерениях использовался электрический ВЧ-усилитель с коэффициентом усиления 23 дБ и полосой пропускания 35 ГГц.

Чтобы протестировать наш графеновый детектор на более высоких скоростях передачи данных, мы провели вторую серию экспериментов с использованием оптического передатчика на базе цифро-аналогового преобразователя (ЦАП) с цифровым предыскажением. Это используется для компенсации потерь ЦАП и драйвера, а также ограниченной полосы пропускания модулятора Mach Zehnder LiNbO ₃ (MZM), используемого для модуляции оптического CW-сигнала (см. раздел «Методы»).После встречной передачи выходное напряжение детектора усиливается с помощью коммерческого усилителя с коэффициентом усиления 22 дБ и полосой пропускания 65 ГГц. Осциллограф реального времени и автономная цифровая обработка сигналов (DSP) используются для сбора данных, восстановления сигнала и оценки производительности. Блок-схема установки показана на рис. 5.

Рис. 5: Экспериментальная установка.

Высокоскоростной оптический испытательный стенд с передатчиком на основе ЦАП и приемником на основе АЦП.

Мы протестировали наше устройство на скорости 60 Гбод с использованием NRZ OOK и формата четырехуровневой амплитудно-импульсной модуляции (PAM4), а также на скорости 105 Гбод NRZ OOK.Собранные глазковые диаграммы и соответствующие им гистограммы амплитуды сигнала в оптимальной точке дискретизации показаны на рис. 6a–d.

Рис. 6: Обнаружение оптического потока данных на скорости 60 Гбод и 105 Гбод.

Глазковые диаграммы, собранные для потока данных 60 Гбод NRZ OOK ( a ), 60 Гбод PAM4 ( c ) и 105 Гбод NRZ OOK ( e ) на входе детектора. Гистограммы амплитуды сигнала, собранные в оптимальной точке дискретизации для потоков данных 60 Гбод NRZ OOK ( b ), 60 Гбод PAM4 ( d ) и 105 Гбод NRZ OOK ( f ) на входе детектора .

Оцененные значения SNR собранных данных составляют 12,5 дБ для передачи данных NRZ и 13,7 дБ для PAM4. Соответствующий BER составляет 8 × 10 ⁻⁵ (NRZ) и 1,1 × 10 ⁻² (PAM4). Чтобы показать высокую пропускную способность устройства, мы повторили эксперимент до скорости передачи данных NRZ до 105 Гбод. Собранная глазковая диаграмма (рис. 6e) показывает SNR = 8,4 дБ с результирующим BER 8 × 10 ^-3 . Соответствующая амплитуда сигнала в оптимальной точке дискретизации (рис.6f) показывает асимметрию по отношению к нулевому уровню из-за неоптимизированного сигнала на стороне передатчика.

ВЧ характеристика

На рис. 7a–c показаны электрические спектры принятых сигналов на рис. 6, полученные с помощью быстрого преобразования Фурье (БПФ) сигнала реального времени после выравнивающего фильтра (см. раздел «Методы») .

Рис. 7: Частотная характеристика.

Электрические спектры принимаемых сигналов: 60 Гбод NRZ OOK ( a ), 60 Гбод PAM4 ( b ) и 105 Гбод NRZ OOK ( c ). d Оптическая и электрическая полоса пропускания принятого сигнала: черная кривая — это измерение, полученное от ВАЦ, синие точки — это измеренный отклик, полученный с помощью гетеродинной установки с лазерным биением, красная пунктирная линия — это интерполяционная кривая.

Спектры полностью плоские в диапазоне частот входного электрического сигнала, генерируемого на стороне передатчика, без пульсаций и провалов на высоких частотах. Это демонстрирует высокую скорость работы наших детекторов, как уже было продемонстрировано для аналогичного устройства в нашей предыдущей работе, где мы показали плоскую характеристику до 40 ГГц ^54,55 .Ответ, показанный на рис. 7c. остается ровным до 40 ГГц, далее наблюдается падение мощности на 10 дБ на частоте сигналов Найквиста. Чтобы понять, связано ли это с фотодетектором, мы исследовали неравномерность частотной характеристики с помощью векторного анализатора цепей (VNA, см. раздел «Методы») до 40 ГГц, что показано на рис.  7d. Пик, близкий к 40 ГГц, приписывается электрической схеме. Затем была измерена частотная характеристика от 40 ГГц до 80ГГц путем реализации гетеродинной установки, состоящей из двух перестраиваемых непрерывных лазеров с частотами f ₁ и f ₂ , которые связаны через оптоволоконный ответвитель на 3 дБ и создают интерференцию. вызывая реакцию на частоте биений f _биений = f ₂ − f ₁ .Мы установили f ₁ постоянными и варьировали f ₂ , чтобы f _{превосходили} в диапазоне 40–80 ГГц с шагом 5 ГГц. Мы получили частотную характеристику путем численного вычисления БПФ полученных трасс в реальном времени и извлечения пиковой интенсивности сигнала в частотной области. Результаты показаны синими точками на рис. 7d. Частотная характеристика почти плоская до 60 ГГц с падением на -2 дБ на 45 ГГц, скорее всего, из-за экспериментальной установки. На самом деле это падение намного меньше, чем наблюдаемое в спектре на рис. 7c, и оно полностью восстанавливается на частоте 50 ГГц. Аналогичное падение наблюдается на частоте 65 ГГц, в то время как на частоте 70 ГГц кривая все еще находится выше линии −3 дБ, а затем начинает снижаться из-за спада используемого ВЧ-усилителя (у SHF804B указано ровное значение до 60 ГГц). Из извлеченной частотной характеристики можно сделать вывод, что капля, показанная на рис. 7в, не возникает из-за графенового фотодетектора, а ограничивается ВЧ-усилителем и в целом установкой.Происхождение спада будет исследовано в ходе дальнейших экспериментов.

В заключение мы продемонстрировали волноводный интегрированный графеновый фотодетектор на основе эффекта ФТЭ, работающий при нулевом смещении без темнового тока. Устройство демонстрирует чувствительность около 3,5 В Вт ⁻¹ с плоской частотной характеристикой до 65 ГГц. В этой работе мы продемонстрировали обнаружение оптической передачи данных с использованием различных форматов модуляции на скоростях до 105 Гбод, используя эффект PTE в несмещенной операции. Эта работа демонстрирует возможность использования графеновых детекторов на основе PTE в качестве оптических приемников и прокладывает путь к реализации универсальных и высокоэффективных оптических графеновых приемопередатчиков.

Термические эффекты – альтернативный механизм фотокатализа с помощью плазмона

Недавние эксперименты показали, что катализ скорости реакции в многочисленных реакциях диссоциации связи происходит через снижение активационных барьеров, управляемых неравновесными («горячими») электронами в освещенных плазмонных металлических наночастицах.Таким образом, эти эксперименты определяют фотокатализ с помощью плазмонов как многообещающий путь повышения эффективности различных химических реакций. Здесь мы утверждаем, что то, что кажется фотокатализом, гораздо более вероятно является термокатализом, обусловленным хорошо известной усиленной плазмонами способностью освещенных металлических наночастиц служить источниками тепла. В частности, мы указываем на некоторые из наиболее важных работ в этой области и показываем, что простая теория нагрева, вызванного освещением, может объяснить извлеченные экспериментальные данные с поразительным согласием, с минимальными параметрами или без них.Далее мы показываем, что любая небольшая разница температур между экспериментом по фотокатализу и контрольным экспериментом, проводимым при внешнем нагреве, эффективно усиливается экспоненциальной чувствительностью реакции и, скорее всего, будет неправильно интерпретирована как «горячие» электронные эффекты.

Эта статья находится в открытом доступе

Подождите, пока мы загрузим ваш контент. .. Что-то пошло не так. Попробуй снова?

Термическое воздействие на структуру серебра в ионообменных натриево-известковых стеклах и пленках оксида цинка, легированных алюминием

Термическая обработка обычно используется при обработке устройств для достижения определенных функциональных возможностей устройств.Как для достижения этой цели применяется ряд термообработок, можно найти в литературе. Однако специфические свойства устройств после обработки подчеркиваются больше, чем детали структурных модификаций при промышленном применении. В этой статье предполагается проиллюстрировать фундаментальные изменения в структуре из-за термической обработки, которые приводят к желаемым физическим свойствам устройств. Были проиллюстрированы два примера исследования: натриево-известковые стекла, подвергнутые ионному обмену Ag, и пленки ZnO (AZO), легированные алюминием.Исследованы изменения химического состояния, структурная модификация во время и после термообработки. Понимание того, как металлическое Ag образуется и накапливается во время отжига, позволяет оптимизировать термическую обработку для выращивания квантовых точек серебра в пленках нужного размера и плотности. Влияние постотжига на пленки AZO показывает, что кристалличность, положения пиков смещаются, а размеры зерен изменяются после отжига. Оба проиллюстрированных случая указывают на термически индуцированные изменения химического состояния, снятие напряжений и перегруппировку атомов в материалах во время и после отжига.

1. Введение

Термическая обработка обычно используется для изменения свойств металлов, таких как размягчение или упрочнение, снятие внутренних напряжений и модификация зернистой структуры [1]. Термообработка также широко применяется в полупроводниковых и оптоэлектронных устройствах. Например, чтобы активировать электрические свойства доноров и акцепторов, имплантированных ионами сверхнизких энергий в кремний, рекристаллизовать поврежденный кристалл кремния, вызванный ионной имплантацией [2], и сохранить профиль малой глубины легирующей примеси, аналогичный профилю после имплантации, требуется последующий быстрый термический отжиг с высокой скоростью линейного изменения (400°C/с), кратковременным (<1 s) и высокотемпературным (>1000°C) отжигом [3].Другой пример – термическая обработка используется для формирования квантовых точек/нанокристаллов после имплантации ионов металлов в MgO, SiO ₂ и Si [4–6]. Кроме того, размер и плотность квантовых точек в пленке были тесно связаны с температурой отжига [7]. Несмотря на то, что существует так много сообщений о термической обработке различных материалов, специфические свойства устройств после обработки подчеркиваются больше, чем последствия структурных модификаций при промышленном применении.

Химические состояния атомов металлов в оптических материалах играют важную роль в оптических свойствах, поскольку они контролируют поляризуемость электронов в матрице металл-лиганд под воздействием света и, следовательно, сильно влияют на показатели преломления материалов. Они также показывают, как атомы металла образуют различные связи с соседними атомами [8]. В результате в данной работе структурные модификации, то есть химические состояния Ag в ионообменных Ag натриево-известковых стеклах и структура пленок AZO, были исследованы методами рентгеновской фотоэлектронной спектроскопии (РФЭС) и рентгеновского дифрактометра. (XRD) во время и после термообработки.

2. Эксперимент

2.1. Серебро в ионообменных натриево-известковых стеклах

Серебряно-ионообменные натриево-известковые стекла были приготовлены с использованием коммерчески доступных натриево-известковых стекол (72,6% SiO ₂ , 15,4% Na ₂ O, 6,3% CaO, 3,87). % MgO, 1,63% Al ₂ O ₃ и 0,2 % Fe ₂ O ₃ ) погружают в расплав соли AgNO ₃ при 450°C на 45 мин. Образцы исследовали с помощью системы Perkin-Elmer PHI модель 560 для анализа XPS.Рентгеновское излучение представляло собой линию Mg K α (1253,6 эВ), полученное электронным ударом 15 кВ на магниевый анод при уровне мощности 300 Вт и использовалось в качестве источника возбуждения. Энергия пропускания была установлена ​​на уровне 25 эВ, чтобы обеспечить разрешение 0,5 эВ. Термообработку образца ионообменного стекла проводили с помощью нагревателя-таблетки под металлической пластиной, на которую крепился образец. Образец нагревали с шагом 50°С до 450°С и собирали фотоэлектроны с помощью двухпроходного цилиндрического зеркального энергоанализатора при различных температурах образца.Время, в течение которого образец выдерживался при каждой температуре, составляло 30 минут, что позволяло собирать данные XPS. Чтобы отделить металлическое состояние от пика Ag3d РФЭС, была исследована фольга из чистого металлического серебра с собственным оксидом до и после распыления ионами аргона с энергией 2,8 кэВ в течение 1 ч методом РФЭС. После того, как были получены спектры металлического серебра и окисленного серебра в результате изучения распыления, был применен метод подгонки кривой для разделения металлического и окисленного состояния Ag в спектрах Ag3d.Положение пика в спектре XPS представляет собой энергию связи испущенного фотоэлектрона, который представляет определенное химическое состояние. Относительная поверхностная концентрация химического состояния этого элемента рассчитывалась по интегральной площади пика РФЭС с учетом фактора атомной чувствительности. Калибровка энергии связи из-за зарядки поверхности даже после того, как поверхность была нейтрализована низкоэнергетической электронной пушкой, была сделана, как и другие исследователи [9], путем предположения энергии связи случайных фотоэлектронов углерода 1s, расположенных на 284.6 эВ.

2.2. Пленки оксида цинка, легированные алюминием

Устройство системы осаждения ионно-лучевым распылением (IBSD) включало источник ионов, используемый для создания пучка энергичных ионов для распыления металлических материалов с мишени, а затем для осаждения оксида металла на подложку в кислороде. атмосфера. Источник ионов этой системы был изготовлен компанией Veeco Inc. и снабжен молибденовыми сетками диаметром 3 см. Детали установки IBSD были опубликованы ранее [10]. Мишени из цинка и алюминия высокой чистоты 99,99% с одинаковыми размерами были установлены рядом на медном блоке с водяным охлаждением, как показано в нашей предыдущей публикации [11]. Угол падения между ионным пучком и нормалью к поверхности мишени составлял 45°.

Перед установкой подложек и откачкой системы стеклянные подложки B270 были очищены спиртом в ультразвуковой мойке и высушены азотом. Камеру криогенно откачивали до базового давления   Торр. Затем мишени очищали in situ ионным пучком с заслонкой для покрытия подложки в течение 30 мин. Напряжение ионного пучка поддерживали на уровне 1000 В при токе ионного пучка на уровне 20 мА во время осаждения.Аргон подавался в источник ионов в качестве рабочего газа, а кислород подавался в камеру при парциальном давлении   Торр, что было исследовано в нашем предыдущем исследовании осаждения пленки ZnO [12]. Общее давление в камере поддерживалось на уровне   Торр. Тонкие пленки AZO наносились на подложки из стекла B270 при комнатной температуре.

Регулируя положение двух мишеней по отношению к пучку ионов Ar, относительные концентрации Al и Zn в пленках контролировали соотношением площади распыления мишени Al к Zn. После осаждения пленки AZO отжигались на воздухе при 100, 200, 300 и 400°C соответственно. Для исследования структуры пленок после отжига использовали рентгеновский дифракционный аппарат (Rigaku Multiflex) с линией Cu K α (1,54055 Å). Расстояние d между соседними кристаллическими плоскостями, размеры зерен в пленке и напряжение в пленках определяли по углам дифракции и полной ширине на полувысоте (FWHM) дифракционного пика.

3. Результаты и обсуждение

3.1. Серебро в ионообменных натриево-известковых стеклах

Серия из XPS-спектров in situ при нагревании показана на рис. до 363 эВ в диапазоне температур образца от 20 до 450°С. Происхождение фотоэлектрона основного уровня элемента было помечено в положении каждого пика. Не только энергия связи пиков серебра непрерывно смещается, но и формы линий пика изменяются по мере увеличения температуры нагрева.

Для исследования химического состояния серебра при нагреве методом ионного распыления и РФЭС была исследована чистая серебряная фольга с самородным оксидом. Спектр XPS серебра с оксидом серебра показан на рисунке 2(а), где было обнаружено окисленное серебро. Только металлическое серебро было видно в спектре XPS после 1 часа распыления ионами аргона с энергией 2,8 кэВ, показанного на рисунке 2 (b). Энергии связи и полуширины окисленного серебра и металлического серебра пиков Ag3d _5/2 и 3d _3/2 приведены в табл. 1.Полуширина пиков Ag3d _3/2 и 3d _5/2 металлического серебра составляет 1,51 эВ и 1,55 эВ, а пиков окисленного серебра Ag3d _3/2 и 3d _5/2 – 1,51 эВ и 1,55 эВ 1,68 эВ. Видно, что ширина линии металлического серебра меньше, чем у окисленного серебра, а энергия связи металлического серебра примерно на 0,6 эВ выше, чем у окисленного серебра, что согласуется с литературными данными [13]. При сравнении данных, приведенных в табл. 1 и на рис. 1, отчетливо видно, что металлическое серебро на поверхности постепенно увеличивается и становится преобладающим состоянием при термообработке. Другими словами, во время термообработки на поверхности разрывается больше связей Ag–O и образуется больше металлического серебра.

3/2 3/2 Штаты Пика полувысота (эВ) энергии связи (эВ) Окисленных 3d 1,62 373,61 Оксидированный 3d 5/2 1.68 367,61 Металлические 3d 1,51 374,32 Металлические 3d 5/2 1,55 368,32

Компоненты металлического Ag° и окисленного серебра Ag ⁺ в спектрах Ag3d, показанных на рис. 1, разложены с использованием наилучшей программы подбора кривой Гаусса.Два химических состояния серебра, Ag° и Ag ⁺ , полученные из результатов распыления в таблице 1, использовались в качестве ориентира для подгонки спектров. Относительные концентрации Ag, включая общее, окисленное и металлическое Ag во время нагревания, были рассчитаны и представлены на рисунке 3. Отчетливо виден трехступенчатый рост общего Ag на поверхности. При 100°С скорость роста мала, затем Ag растет быстро до 350°С и, наконец, замедляется. Окисленное Ag несколько возрастает до 250°C, а затем снижается до 450°C, тогда как накопление металлического Ag имеет такую ​​же трехстадийную картину, как и общее Ag.

На рис. 1 отчетливо видно, что серебро внутри ионообменного образца диффундирует к поверхности во время термообработки. Два химических состояния серебра, Ag° и Ag ⁺ , были разрешены путем сравнения форм линий сигналов Ag3d при различных температурах образца со спектрами Ag3d, полученными при напылении чистого металлического серебра. Рост более высокой составляющей энергии связи сигнала Ag3d свидетельствует об образовании металлического серебра при нагревании.

Накопление серебра на поверхности было вызвано разрывом связи Ag–O при нагревании. Этот разрыв связи в образце после ионного обмена является результатом разницы в свободной энергии Гиббса чистого серебра, оксида серебра и SiO ₂ . Несмотря на то, что свободная энергия Гиббса оксида серебра (-2,68 ккал моль ^-1 при 25°C) ниже, чем у чистого серебра (0 ккал моль ^-1 при 25°C) и выше, чем у SiO ₂ (~-200 кал моль ⁻¹ при 25°C), диссоциация кислорода от связей Ag–O с образованием связей Si–O и Ag–Ag по-прежнему приводит к чистым потерям энергии системы [14] .В сочетании с этой потерей энергии и термической релаксацией поверхностного напряжения, вызванного разницей в размерах Ag ⁺ и Na ⁺ (отношение ионных радиусов / равно 1,29) [15, 16] в процессе ионного обмена , поверхностная диффузия и накопление металлического серебра очевидны. То есть разрыв связи Ag-O и образование связей Ag-Ag и Si-O термодинамически благоприятны. Таким образом, окисленное серебро внутри стеклянной сетки диффундирует на поверхность, а затем осаждается, чтобы поддерживать систему в минимальном энергетическом состоянии.Поскольку после процесса ионного обмена и до термической обработки наблюдалось небольшое количество металлического серебра на поверхности, эти металлические серебра могут служить зародышами для осаждения.

Образование новой связи Si-O на поверхности было подтверждено изменениями формы линий и положительными сдвигами энергии связи пиков XPS O1s и Si2p, которые были описаны и обсуждены в [17]. Эти кластеры металлического серебра в ионообменном стекле были также обнаружены с помощью ИК-спектроскопии с преобразованием Фурье [18].

Окисленное серебро участвует в процессе диффузии по тому же механизму диффузии, что и натрий внутри щелочнооксидных стекол [19]. Лишь немногие окисленные серебра обладают достаточной энергией, чтобы двигаться к не полностью релаксированной поверхности при низкой температуре; следовательно, видны небольшие металлические серебряные частицы. Как только температура становится достаточно высокой (выше 100 ° C), многие связи Ag-O разрываются в результате более релаксированной поверхности и, следовательно, выпадает больше Ag °. Видно, что металлическое серебро является доминирующим продуктом диффузии при температуре образца выше 300°С.По мере того как на поверхности накапливается все больше металлического серебра и окисленного серебра, должен либо генерироваться потенциал отталкивания, который замедляет дальнейшую диффузию, либо не остается места для размещения серебра на поверхности образца. Это объясняет не только то, что окисленное серебро начинает уменьшаться при 250°С, но и, по-видимому, замедляется обогащение общим серебром при температуре выше 350°С.

3.2. Пленки оксида цинка, легированные алюминием

На рис. 4 показаны кристаллические ориентации пленки AZO после осаждения и пленок после отжига при 100, 200, 300 и 400°C, наблюдаемые ex situ с помощью XRD.Несмотря на то, что небольшой (100) и большой (002) пики наблюдались между 26° и 40°, как показано на рисунке 4(a), здесь сообщалось только об очевидных изменениях пика (002), вызванных отжигом. Изменения пика (002), измеренные методом XRD in situ при отжиге при определенных температурах, были опубликованы ранее [11]. На рис. 4 видно, что углы дифракции изменились в зависимости от температуры отжига. Двойной угол дифракции, 34,18°, был обнаружен в пленке после осаждения; незначительное изменение двойных углов дифракции после отжига при 100, 200 и 300°С, которые составили 34.14°; 34,16°; и 34,16° соответственно. Однако после отжига при 400°С в пленке наблюдался большой сдвиг до 34,42°. Соответствующее расстояние d, постоянная решетки, между двумя соседними кристаллическими плоскостями (002) рассчитывали с использованием уравнения дифракции Брэгга. D-расстояние в фильме после отжига при отжигах при разных температурах была перечислена в таблице 2.

Кленка № 2 θ (°) D-расстояние (Å) После депонирования при комнатной температуре 34. 18 2 2,621 после 100 ° C отжига и охлаждения до комнатной температуры 34.14 2.624 Через 200 ° C Отжиг и охлаждение до комнатной температуры 34.16 2.623 После отжига при 300°С и охлаждения до комнатной температуры 34,16 2,623 После отжига при 400°С и охлаждения до комнатной температуры 34,42 2.603

Другая особенность на рис. меньшая высота пика наблюдается в пленках после отжига при 100, 200 и 300°С, а наименьшая высота пика после отжига пленки при 400°С. Эти высоты пиков в зависимости от температуры отжига различались, когда спектры XRD были измерены in situ при определенных температурах отжига, о которых сообщалось ранее [11], при которых интенсивность пика медленно росла, когда температура отжига была ниже 250°C, но быстро росла после 250°С. Поскольку интенсивность пика XRD указывает на качество кристалличности, было видно хорошее качество кристалличности в пленке после осаждения, но качество ухудшается после отжига. Энергия, обеспечиваемая отжигом, активирует перестройку атомов в решетке, что приводит к изменению кристалличности. Значительное количество более мелких ионов Al ³⁺ (радиус 74–104 мкм [20]) замещающих более крупные ионы Zn ²⁺ (радиус 74–104 мкм [20]) после отжига при 400°C может привести к изменению локальная деформация, уменьшение постоянной решетки и изменение качества кристаллов.

Из анализа форм пиков XRD на рис. 4(b) размеры зерен вдоль ориентации (002) можно рассчитать, используя ширину пика на полувысоте и формулу Шерера. Графики полуширины и размеров зерен представлены на рис. 5, на котором чем выше температура отжига, тем меньший размер зерна определяется, т. е. чем меньше размер зерна, тем хуже качество кристалличности. После отжига ожидался рост зерна, но наблюдалось обратное. При измерении спектров XRD in situ при 400°C произошло замещение Zn ²⁺ на Al ³⁺ , а увеличение размера зерна наблюдалось в предыдущем исследовании [11]. Однако, когда спектры были собраны ex situ после отжига при 400°C и охлаждения до комнатной температуры, напряжение значительно уменьшилось, как показано ниже. Визуально наблюдались трещины в пленке, что приводило к уменьшению размера зерна в пленке. Термически активированное замещение Zn ²⁺ ионами Al ³⁺ все еще оставалось в пленке, следовательно, по-прежнему обнаруживалось уменьшение d-расстояния.

Тепловая энергия может увеличивать или уменьшать напряжение в пленке, которое влияет на перегруппировку атомов в пленке во время отжига. Важно рассчитать напряжение в пленке после отжига. Для расчета напряжений в пленках применялась модель двухосной деформации [21]. Деформация в направлении оси c, определенная с помощью XRD, составляет , где C ₀ представляет собой недеформированный параметр решетки порошка ZnO, а пленка C представляет собой постоянную решетки пленки, полученную из спектров XRD. Напряжение, параллельное поверхности пленки, можно рассчитать по следующей формуле, справедливой для гексагональной решетки [22]: Для упругих постоянных использовались данные для монокристаллического ZnO: , , ,  ГПа. Окончательное уравнение напряжения пленки, полученное из XRD, выводится Отрицательный знак в приведенном выше уравнении указывает на то, что напряжение в пленке является напряжением сжатия. Напряжение сжатия, определенное по приведенной выше формуле в зависимости от температуры отжига, показано на рисунке 6.Обнаружено, что после отжига при 100°С напряжение увеличивается незначительно, а после отжига при 200 и 300°С незначительно снижается, но после отжига при 400°С и охлаждения до комнатной температуры происходит резкое снижение напряжения. Согласно расчетам, напряжение сжатия в пленке после осаждения при комнатной температуре методом IBSD составляет около 1,8 ГПа. Это сжимающее напряжение в пленке было в основном вызвано потерей кинетической энергии распыленных частиц, структурой пленки и разницей поверхностной энергии между пленкой и стеклянной подложкой.

Недавнее исследование температуры стеклянной подложки во время напыления алюминия Sebag et al. [23] обнаружили, что температура подложки повышалась в диапазоне от 2 до 7°C в течение ca . 100-секундный интервал времени в начале осаждения. Поскольку повышение температуры было столь низким, термическое воздействие на осаждаемую пленку, изготовленную методом IBSD, отсутствует. Распыленные частицы с энергией, обычно находящейся в диапазоне от нескольких эВ до десятков эВ, потеряли свою энергию из-за процесса передачи импульса, но без термического отжига во время роста пленки на подложке с использованием метода IBSD.Хорошее качество кристалличности в осажденной пленке может быть связано с этим высоким сжимающим напряжением. Изменение напряжения сжатия в пленке после отжига связано с термоактивируемым замещением более крупных ионов Zn ²⁺ более мелкими ионами Al ³⁺ , а также с образованием и взаимодействием дефектов, вакансий и междоузлий. После того, как после отжига при 400°С сжимающее напряжение значительно уменьшилось, зерно значительно уменьшилось из-за трещин в пленке, т. е. более крупные зерна были разрезаны на мелкие кусочки.Было обнаружено, что удельное сопротивление и ширина запрещенной зоны пленок AZO хорошо коррелируют со структурой пленки [24].

4. Заключение

Два тематических исследования Ag в ионообменных стеклах и легированных алюминием пленках ZnO во время и после термообработки ясно демонстрируют термическое влияние на структурные изменения в обоих материалах. XPS и XRD использовались для мониторинга in situ и ex situ структурных модификаций Ag в ионообменном слое и пленках AZO.При отжиге были обнаружены два химических состояния Ag, возникающие в результате уменьшения полной энергии Гиббса и релаксации напряжений. Понимание того, как металлическое Ag образуется и накапливается во время отжига, позволяет оптимизировать термическую обработку для выращивания квантовых точек серебра в пленках нужного размера и плотности. Влияние постотжига на пленки AZO показывает, что кристалличность пленки снижается с увеличением температуры отжига, при этом положение пика смещается в сторону большего угла дифракции, а размер зерна резко уменьшается после отжига при 400°C из-за трещин в пленке.Все наблюдаемые изменения свойств можно объяснить замещением термоактивированных ионов Zn ²⁺ ионами Al ³⁺ и сжимающими напряжениями в пленке.

Благодарность

Paul W. Wang выражает признательность за поддержку специального исследовательского гранта Университета Брэдли.

Разогрейте вещи с помощью этого терморедактора изображений

В зимнее время мы все можем использовать немного тепла в наших фотографиях. Для некоторых это означает собраться для фотосессии и, наконец, использовать праздничный свитер.Но в этой статье мы будем говорить о температуре немного более буквально. В фотографии, как и в погоде, мы используем такие термины, как тепло и холод. В традиционном редактировании фотографий вы часто слышите, как эксперты ссылаются на цветовую температуру, которая относится к цвету света. Вы можете поиграть с температурой, чтобы ваши снимки выглядели «теплее» или «холоднее». Чем выше число, тем холоднее или белее цвет света.

Но реально ли сфотографировать температуру? Да, это удивительная технология, называемая инфракрасным или тепловым изображением.Сегодня мы поговорим о происхождении тепловидения — полезного инструмента в современном мире, который намного превосходит мир фотографии — и покажем вам, как применить эту эстетику для развлечения в ваших изображениях с помощью приложения для редактирования фотографий PicsArt!

через PicsArt

Что такое тепловое фото?

Лучшим способом описания теплового изображения является термин ночное видение. В фильме «Терминатор» зрители впервые видят сцену с точки зрения Арнольда Шварценеггера (т.е. Терминатор). То, что мы видим, представляет собой яркое и мультяшное изображение с большим количеством оранжевого и красного цветов, которые показывают движущиеся тела в сцене. Это голливудская версия тепловидения.

Видимый свет — это то, с чем мы все больше всего знакомы, когда речь идет об изображении и фотографии, но на самом деле это лишь небольшая часть электромагнитного спектра. Так получилось, что инфракрасное излучение занимает больше места в спектре. Взаимодействие поглощаемого, отражаемого и иногда даже передаваемого тепла — вот что может зафиксировать и воспроизвести тепловизионное изображение.Чем больше тепла имеет ваш объект, тем больше излучения он излучает. Различные уровни тепла представлены разными цветами, создавая формы, различимые в объективе камеры, что, в свою очередь, создает своего рода тепловую карту.

через PicsArt

Как работают тепловизионные камеры?

Большинство тепловизионных камер недешевы, потому что они используют довольно продвинутую технологию. Они переводят тепло, также известное как тепловая энергия, в видимый свет, что позволяет пользователям видеть свое окружение, так сказать, в совершенно новом свете — и это обычно означает его отсутствие.Самое классное в тепловизионных камерах то, что они позволяют делать снимки без света, чего обычные камеры не могут легко (или просто не могут) сделать, поскольку фотографическое изображение представляет собой процесс захвата различного количества света и его теней, отраженных от сцены.

Для чего используется тепловидение?

Тот факт, что тепловизионные камеры не зависят от света, действительно определил то, как мы используем эту технологию. Живые существа, как известно, выделяют тепло. Даже механическое оборудование выделяет тепло (конечно, на другом уровне, чем мы).Им требуется лишь небольшое количество тепла для эффективной работы, и они могут быть очень точными. Тепло, излучаемое людьми, животными и предметами, делает их видимыми для тепловых устройств даже в темноте.

Способность видеть в темноте — то, за что раньше люди готовы были убить — делает их невероятно ценной и функциональной технологией (которая, кстати, часто используется в военных условиях). Таким образом, в то время как фотокамеры часто используются для удовольствия, тепловидение имеет тенденцию к исключительно функциональному применению.В США, например, они использовались со времен Корейской войны и изначально использовались для разведки и ночных боев. С тех пор они заняли все виды полезных приложений. Ими пользуются пожарные, электрики, сотрудники правоохранительных органов и даже строительные инспекторы.

Как придать фотографиям тепловой эффект!

Сегодня тепловидение — это не только полезная технология, но и фильтр в приложениях для редактирования фотографий, таких как PicsArt! Отличительный внешний вид тепловизора определенно привлекает фоторедакторов, желающих добавить к своим фотографиям что-то дикое и необычное.

Если вы хотите добавить к своим фотографиям тепловой эффект (будь то ко всей фотографии или только к ее небольшой части), это очень просто сделать в приложении PicsArt. Просто следуйте этим шагам!

Чтобы начать работу в мобильном приложении PicsArt: 

1. Откройте приложение PicsArt и коснитесь знака «плюс» внизу экрана.
2. Нажмите на значок Эффекты и перейдите в раздел Цвета .
3. Прокрутите вправо и коснитесь эффекта «Инвертировать фото».Нажмите на значок Invert еще раз, чтобы открыть меню настроек эффекта.
4. Измените режим наложения на Difference . Поэкспериментируйте с различными значениями, пока не найдете цветовую комбинацию, которая вам больше всего нравится.
5. Коснитесь Примените для сохранения.

Чтобы начать работу с PicsArt Web: 

1. Откройте веб-редактор PicsArt и нажмите кнопку Загрузить .
2. Щелкните значок Эффекты и перейдите в раздел Цвета .
3. Прокрутите вниз и коснитесь фотоэффекта Инвертировать .
4. Нажмите Настройте , чтобы поиграть с оттенком, пока не найдете цветовую комбинацию, которая вам нравится больше всего.
5. Коснитесь Загрузите , чтобы сохранить.

PicsArt «все-в-одном» для редактирования фото и видео, создания коллажей и наклеек — это крупнейшая в мире платформа для творчества, насчитывающая более 150 миллионов активных авторов и влиятельных лиц в месяц. PicsArt сотрудничает с такими крупными художниками и брендами, как Тейлор Свифт, The Jonas Brothers, Гвен Стефани, Maroon 5, Lizzo, Меган Трейнор, One Direction, MONSTA X, Warner Bros.Развлечения, iHeartMedia, Condé Nast и многое другое. Загрузите приложение сегодня, чтобы повысить уровень своих фотографий и видео с помощью тысяч быстрых и простых инструментов редактирования, модных фильтров, забавных наклеек и ярких фонов. Раскройте свой творческий потенциал с PicsArt и , обновите его до Золотого , чтобы получить потрясающие премиальные привилегии.