The formation of precipitate stripes in the wake of moving reaction-diffusion fronts is investigated. The NaOH CuCl 2 reaction in poly(vinyl alcohol) hydrogel yield stripes parallel or slightly oblique to the front that supplies the precursor of the precipitate. The pattern formation was modeled by phase separation described by the Cahn-Hilliard equation and reproduced by computer simulations. Pattern formation in the wake of quenching fronts has also been investigated computationally. It has been shown that below a certain front speed stripes perpendicular to the front will appear. Moreover, they will bend so that their growing end will be kept perpendicular even if the front changes its direction.

The free sinking motion of small spheres is experimentally investigated in a laboratory tank filled up with continuously stratified salt solutions. Special attention is paid to the late stage oscillations around the gravitational equilibrium level. Such motion is generated by slowly decaying weak internal waves originating from the interaction of the solid sphere with the surrounding fluid. The temporal decay of oscillation amplitudes and velocities can be best described by a power law of exponent value close to −3∕2. Up to our best knowledge, none of the existing theories can predict a similar algebraic decay.

No abstract

Article in EnglishReference for citation: Kozyreva O.D., Pushkareva A.E., Shalobaev E.V., Biro I. Analysis of blood oxygenation level effect on backscattered radiation signal by means of numerical modeling. Scientific and Technical Journal of Information Technologies, Mechanics and Optics, 2015, vol.15, no. 1, pp. 163-165 (in English) Abstract. A key role in measuring the level of blood oxygenation is played by a dependence of the signal being measured on the wavelength at which measurements are performed. This paper presents a study of the blood oxygenation effect on the signal of diffusely scattered radiation in the range of 590-860 nm wavelengths. On the basis of previous studies the spectral characteristic of backscattered signal for different levels of blood oxygenation was obtained by the Monte Carlo modeling. In this model photon is characterized by coordinates and weight. The size, step and direction of photon motion from the initial point are determined at each step and specified by means of the random number generator. At each step the photon loses some weight due to absorption. Reducing of the photon weight is also taken into consideration as a result of Fresnel reflection and total internal reflection at two media borderland (the air and blood). The optimal wavelengths range for application in oximeters for sufficiently accurate non-contact measurements of blood oxygenation level by detecting scattered radiation is 650-750 nm. Аннотация. Ключевую роль в измерении степени оксигенации крови играет зависимость измеряемого сигнала от длины волны, на которой проводятся измерения. В данной работе приводится исследование зависимости сигнала диффузно рассеянного излучения от степени насыщения крови кислородом в диапазоне длин волн 590-860 нм. На основе ранее проведенных исследований с использованием метода Монте-Карло получена спектральная характери-стика обратно рассеянного сигнала для разных степеней оксигенации крови. В такой модели фотон характеризуется координатами и весом. Размер, шаг и направление движения фотона из исходной точки определяются на каждом шаге и задаются при помощи случайных чисел. На каждом шаге фотон теряет часть веса вследствие поглощения. Также учтено ослабление веса фотона за счет отражения Френеля и эффекта полного внутреннего отражения на гра-нице пересечения двух сред (воздух и кровь). Показано, что оптимальный диапазон длин волн, который может ис-пользоваться в оксиметрах для точного неконтактного измерения степени оксигенации крови с использованием эф-фекта обратного рассеянного излучения, составляет 650-750 нм. Адекватность предлагаемой модели проверена путем сравнения расчетной зависимости с экспериментальными результатами, полученными с использованием двойной интегральной сферы. Наибольший относительный сигнал обратно рассеянного излучения (0,17-0,21) реги-стрируется на длине волны 700 нм. Ключевые слова: оксигенация, кровь, моделирование, метод Монте-Карло ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ СТЕПЕНИ ОКСИГЕНАЦИИ КРОВИ НА СИГНАЛ… Научно-технический вестник информационных технологий, ме...

No abstract