Флюс как появляется: Флюс на десне: причины, симптомы, лечение

07.06.197401.02.2022 alexxlab 0 Комментариев

Содержание

Флюс на десне: причины, симптомы, лечение

Периостит (флюс) — воспаление надкостницы острого или хронического течения. Проявляется болью, которая распространяется в ухо, глаз и височную область, опуханием десны, субфебрильной температурой, головной болью, общим недомоганием. Чаще возникает вследствие травм или воспалительных заболеваний челюстно-лицевой полости.

Диагноз устанавливает стоматолог на основании данных внешнего осмотра, рентгенологического исследования. Лечение комплексное, и включает полоскания, антибактериальные препараты, физиотерапию. Гнойный флюс на десне требует хирургического вмешательства.

Причины

Периостит бывает инфекционного и травматического происхождения. В первом случае флюс на десне вызывает бактериальная микрофлора ротовой полости: стафилококки, стрептококки, кишечная палочка, дрожжеподобные грибы. Возбудители проникают в ткани надкостницы по костным каналам, дентинным канальцам, цементу.

Занос инфекции происходит из очагов при тонзиллите, ОРВИ, синусите, отите, скарлатине, остеомиелите.

Чаще всего к появлению флюса инфекционного происхождения предрасполагают заболевания зубов:

альвеолит (воспаление зубной лунки),
периодонтит (разрушение околозубных тканей),
адентия (полное или частичное отсутствие зубов),
киста челюсти,
воспаление непрорезавшихся или частично прорезавшихся наружу зубов мудрости,
пародонтит (воспалительного поражения мягких тканей вокруг зуба).

Травматический периостит связан с повреждением надкостницы:

травмой или удалением зуба,
открытым переломом челюсти,
хирургическим лечением.

Риск периостита увеличивает местное или общее переохлаждение, чрезмерные эмоциональные и физические нагрузки, нарушение гигиены полости рта. Флюс может быть следствием нелеченного кариеса, применения анестетиков и мышьяковистой пасты для лечения корневых каналов.

Симптомы

Различные формы периостита имеют особенности клинического проявления. Воспаление возникает в нижней или верхней челюсти. Флюс начинается с отечности мягких тканей, покраснения слизистой оболочки в месте переходной складки, воспаления подчелюстных лимфоузлов. Как правило, во рту есть «причинный зуб» с пульпитом или периодонтитом.

Гнойный периостит возникает, как самостоятельное заболевание или является симптомом остеомиелита (инфицирования и разрушения костей челюсти).

Для гнойного флюса характерно:

недомогание,
головная боль,
повышение температуры тела до 38С,
снижение аппетита,
беспокойный сон,
болезненные ощущения в области челюсти.

Визуально определяют отек мягких тканей околочелюстной зоны. Если флюс поражает верхнюю челюсть, припухлость распространяется на верхнюю губу, шеечную, скуловую и подглазничную область, нижнюю челюсть — отекает подбородок и нижняя губа.

При осмотре ротовой полости обнаруживают поднадкостничный абсцесс — ограниченную плотную капсулу, заполненную гнойным содержимым. По мере прогрессирования периостита гной проникает под десну, и вместе его скопления образуется поддесневой абсцесс. Гнойное содержимое может истекать в рот через отверстие — свищ. Вскрытие абсцесса приносит облегчение.

При хроническом периостите периоды ремиссии чередуются болью в области «причинного зуба». Воспаляются поднижнечелюстные лимфоузлы, изменяется конфигурация лица, отекает слизистая оболочка ротовой полости.

Диагностика

Абсцесс, опухание десны, боль и гиперемия — основные признаки флюса. При осмотре обнаруживают разрушенный зуб, нелеченный кариес, которые послужили источником воспаления надкостницы.

Рентгенография позволяет выявить:

непрорезавшиеся зубы мудрости,
кисты,
остеомиелит,
хроническое воспаление в периодонте (мягкой ткани между стенками альвеолы и цементом корня).

В ходе диагностики необходимо исключить остеомиелит, абсцесс, синусит (воспаление околоносовых пазух), лимфаденит (воспаление лимфоузлов), околочелюстную флегмону (расплавление подкожной клетчатки).

Лечение

Цель терапии — устранить очаг инфекции, предотвратить гнойные осложнения, сохранить зуб. Молочные и сильно разрушенные зубы подлежат удалению, те, которые сохранили функциональную активность — требуют лечения.

Местно назначают полоскания дезинфицирующими растворами. Для купирования боли принимают анальгетики, прекращения воспаления — нестероидные противовоспалительные препараты. Антибактериальные средства подбирают с учетом механизма развития воспаления и чувствительности инфекции. При наличии очагов хронических инфекций одновременно проводят их санацию (очистку).

В дополнение к консервативному лечению используют методы физиотерапии:

фонофорез,
электрофорез,
лазеротерапию,
ультразвук,
импульсные токи.

Как правило, при своевременном обращении к стоматологу, консервативных мер достаточно для рассасывания флюса.

Гнойный флюс на десне — показание к хирургическому лечению.

Под местным обезболиванием вскрывают гнойную полость, в рану вставляют дренаж для оттока гноя.

После операции пациентам назначают щадящую диету, антибактериальные препараты, анальгетики, антисептические полоскания.

Важно! Угрозу для жизни представляют осложнения флюса, такие как: как сепсис, остеомиелит, абсцесс головного мозга, флегмона мягких тканей.

Прогноз зависит от своевременного обращения за медицинской помощью и качества лечения. При благоприятных условиях зуб удается сохранить, выздоровление происходит за 5–7 дней.

Лечение флюса | Без боли

Одна из старейших частных стоматологий Санкт-Петербурга на Боровой улице, 88, поможет Вам избавиться от флюса — воспалительного заболевания надкостницы, называемого в медицинских кругах периоститом. Если у Вас появилась резкая пульсирующая боль во рту, сопровождаемая отеканием десны и, возможно, припухлостью щеки и губ, с повышением температуры тела до 38 градусов, скорее всего эти симптомы свидетельствуют о наличии флюса.

Складывается ситуация, когда отсутствие экстренных мер может привести в лучшем случае к потере зуба, а в худшем — к заражению крови и даже к летальному исходу. Самостоятельное лечение флюса в домашних условиях с помощью согревающих компрессов и бесконтрольного употребления антибиотиков недопустимо. Самолечение флюса может привести к дальнейшему распространению гнойного воспаления в тканях и таким тяжелым осложнениям, как остеомиелит челюсти или флегмона мягких тканей лица и шеи. При подозрении на флюс немедленно обращайтесь к врачу. Необходимую помощь Вам безусловно окажут в нашей стоматологии у станции метро Обводный Канал «Без боли».

Симптомы флюса появляются в результате воспаления надкостницы в результате попадания на нее инфекции через нарушенные барьеры. Чаще всего это происходит при разрушении коронки зуба кариозными процессами, при пульпите или периодонтите. Путь инфекции может пролегать также через глубокие десневые карманы между зубом и десной или по трещинам в зубе, образовавшимся в результате травмы. Появлению флюса может способствовать насморк, простуда, кашель, переохлаждение, нарушение слизистой при стоматите, а также воспаление тканей десны в виде кисты. Иногда образование флюса происходит по ошибке врача в процессе депульпирования зуба.

Виды флюса

Простой флюс	Острое асептическое воспалительное заболевание, проистекающее без содействия болезнетворных микроорганизмов. Обычно проходит вместе с гиперемией поверхности десны и инфильтрацией надкостницы.
Фиброзный флюс	Формируется постепенно, появляется в ходе регулярных раздражений, после чего возникает фиброзное утолщение надкостницы.
Гнойный периостит	Прогрессирует при инфицировании раны болезнетворными бактериями. Он обычно сопровождается гнойным остеомиелитом.
Серозный альбумиозный флюс	Представляет собой воспалительный процесс в надкостнице, при котором возникает жидкий экссудат, наполненный грануляцией.
Оссифицирующий	Это хронический вид воспаления надкостницы, возникающий при продолжительном раздражении периоста.

Наличие различных видов флюсов подразумевает свои особенности лечения. Методы лечения зубного флюса делят на консервативные (медикаментозные) и оперативные (хирургические). Медикаментозное лечение проводится с помощью антибиотиков широкого спектра действия, которые может выбрать только врач, так как он знаком с их особенностями и сможет адекватно оценить их влияние на организм конкретного пациента. Многие антибиотики из-за повального увлечения ими уже потеряли свою силу и это тоже известно только медикам.

Если медикаментозные приемы лечения флюса оказались бессильны (такое чаще встречается при запущенных случаях болезни), приходится прибегать к хирургическим методам. Хирургическое лечение чаще проходит под местной анестезией. Хирург делает разрез десны около флюса, удаляя накопившийся гной и дренируя рану для дальнейшего оттока гноя. В крайних случаях может понадобиться удаление зуба. В послеоперационный период следует принимать назначенные антибиотики, противовоспалительные и обезболивающие препараты. После оперативного вмешательства флюс обычно пропадает через 2 — 3 дня, но на окончательное лечение потребуются еще 2 — 3 недели.

Настоятельно рекомендуем дважды в год проходить профилактические осмотры и своевременное качественное лечение зубов у наших специалистов в стоматологии «Без боли» в Центральном районе Санкт-Петербурга и флюс Вас не побеспокоит никогда.

Контакты

Консультация стоматолога бесплатно с 11:00 до 19:00 по телефонам: +7 (911) 276-8817 — Пуга Олег Александрович, главный врач
+7 (812) 490-4320 — администратор.

Адрес: Стоматология на Боровой улице дом 88, ближайшая станция метро: Обводный канал.

Ежедневный режим работы: с 10-00 до 20-00

Лечение флюса по цене от 2500 в Москве

Что такое флюс, причины его появления

Флюс возникает из-за некачественной или несвоевременной гигиены полости рта, особенностей строения зубного ряда, невылеченных заболеваний (периодонтита, пародонтита, альвеолита). Нередко эта болезнь возникает из-за того, что в карман десны забиваются остатки еды и начинают там разлагаться, становясь пищей патогенных бактерий. Как результат — внутри десны накапливается гной, который по костным канальцам губчатого слоя челюстной кости достигает надкостницы. Он представлен смешанной анаэробной (75%) и аэробной (25%) микрофлорой (стрептококками, стафилококками, другими бактериями).

Обычно заболевание поражает нижнюю челюсть и чаще всего — с одной стороны.

Кроме того, флюс может стать последствием острого тонзиллита, гриппа, ОРВИ, отита, кори. В этом случае инфекция распространяется с током крови и лимфы. Такой способ возникновения патологии чаще встречается у детей.

Пациенты, перенесшие сложное удаление зуба, открытые переломы челюсти или травмы зубного ряда, инфицирование ран мягких тканей лица и последующие хирургические вмешательства, тоже находятся в зоне риска.

Важно! Недавно ученые обнаружили связь между периоститом челюсти и физическим, эмоциональным перенапряжением, а также переохлаждением или перегреванием.

Симптомы флюса

Независимо от факторов, спровоцировавших флюс, его клиническая картина достаточно четкая. Мягкие ткани десны, а также внутренняя сторона щеки в области переходной складки отекают, появляется регионарный лимфаденит.

В области челюсти чувствуется резкая локальная боль, иррадиирущая в шею, ухо, висок, глаза.

Без должного лечения ухудшается общее самочувствие пациента. Он чувствует слабость, субфебрильную температуру, озноб, жалуется на головную боль, нарушение сна и аппетита. Также пациент не способен полноценно двигать челюстью, открывать рот. Если причиной возникновения заболевания стал больной зуб, может отмечаться его патологическая подвижность.

Осложнениями флюса становятся:

абсцесс — нарыв, являющийся следствием разрастания гнойного мешка, чаще всего появляется возле зубов мудрости;
флегмона — острое разлитое гнойное воспаление, не имеющее, в отличие от абсцесса, четких границ;
челюстной остеомиелит — воспаление челюстной кости;
воспаление черепных пазух — гайморит;
инфицирование мозговых тканей — менингит, энцефалит.

Диагностика заболевания

Диагноз подтверждается в ходе стоматологического осмотра. Врач наблюдает характерные клинические признаки периостита челюсти:

изменение конфигурации лица,
гиперемию,
флюктуацию,
сильно разрушенную коронковую часть зуба, послужившего источником инфекции, с кариозной полостью и корневыми каналами, заполненными продуктами распада тканей.

Простукивание зуба провоцирует болевую реакцию.

Пациент направляется на рентгенографию, которая позволяет выявить изменения костной ткани.

Лечение флюса

Лечение зависит от степени запущенности флюса:

Если пациент обратился на начальной (острой серозной) стадии заболевания, можно обойтись противовоспалительными лекарствами и антибиотиками для предотвращения дальнейшего развития воспаления, снятия отека и минимизации осложнений. При наличии пульпита или периодонтита их обязательно лечат. Человеку назначается УВЧ-терапия. полоскания дезинфицирующими средствами. Как правило, подобных консервативных мер бывает достаточно для рассасывания инфильтрата.
При острой гнойной стадии под местной анестезией вскрываются поднадкостничные или подслизистые абсцессы, чтобы вытекал гной. Иногда врач может устанавливать дренаж — марлевый или резиновый. Вопрос о сохранении больных зубов решается следующим образом: молочные и сильно разрушенные постоянные требуют удаления, а сохранившие свою функциональность постоянные — лечения. С целью купирования воспалительных явлений назначается физиотерапия: УВЧ, флюктуоризация, ультразвук, лазеротерапия, электрофорез с гиалуронидазой. Человек должен регулярно посещать физиопроцедуры, обрабатывать зону вмешательства антисептическими растворами, соблюдать щадящую диету (исключить твердое, крошащееся, острое, горячее, холодное), по назначению принимать витамины для поддержания иммунитета, антибиотики.
Хронический периостит челюсти лечится медикаментозно, с назначением физиопроцедур, которые уменьшают воспаление, снимают боль, оказывают антибактериальное действие, ускоряют регенерацию тканей десны. Сильно разрушенные зубы приходится удалять.

Важно! Если интенсивная боль после вскрытия гнойника длится больше 8 часов, необходимо повторно обратиться к стоматологу.

После стоматологического вмешательства следует исключить:

согревающие компрессы, поскольку тепло усиливает воспаление;
народные средства и антибиотики, не оговоренные с врачом;
аспирин и содержащие это вещество медикаменты (до заживления ран).

Профилактика флюса и его осложнений

Избежать периостита можно, своевременно вылечив заболевания полости рта, а также тонзиллиты, отиты, грипп, ОРВИ.

Также важно уделять большое внимание гигиене полости рта.

Чистить зубы нужно систематически и правильно: дважды-трижды в день, посредством щетки мягкой или средней жесткости, под углом 45 градусов к поверхности зубов «выметающими» движениями от десны к краю зуба (а жевательные — возвратно-поступательными) не менее двух минут, равномерно распределяя это время между четырьмя квадрантами ротовой полости.

Важно! Раз в квартал нужно менять щетку, поскольку со временем щетина приходит в негодность и эффективность чистки падает.

Каждый прием пищи следует завершать использованием зубной нити и обработкой ротовой полости ополаскивателем.

Важно! При чистке зубной нитью нужно быть осторожными, избегая порезов нежной ткани десен. К тому же, следует менять участок нити, двигаясь от зуба к зубу.

Следует избегать травм челюсти и ран мягких тканей лица.

Также рекомендуется периодическое профессиональное удаление зубного налета и зубного камня у стоматолога. Но даже без этой процедуры посещать врача нужно дважды в год для профилактических осмотров.

Ежедневный рацион должен содержать свежие фрукты и овощи, особенно твердые, поскольку они укрепляют десны и хорошо очищают зубную эмаль от налета.

Где можно вылечить флюс в Москве

В Стоматологии Бескудниково вы можете пройти профилактический осмотр, удалить зубной камень или вылечить периостит челюсти в любое удобное для вас время по предварительной записи. Наши стоматологи-хирурги, а также челюстно-лицевые хирурги не только окажут своевременную профессиональную помощь, но и расскажут, как ухаживать за полостью рта в домашних условиях.

Лечение флюса народными средствами — лучшие рецепты

Содержание

Одним из самых неприятных, но довольно распространенных заболеваний ротовой полости является флюс на десне, или периостит. Выглядит он как небольшая белая шишка, зачастую болит или вызывает другие неприятные ощущения, при этом, если не лечить флюс, последствия могут быть еще хуже.

В домашних условиях можно лечить периостит разными методами, но рекомендовано заранее посетить доктора и обсудить с ним способы лечения. Чаще всего назначаются антибиотики, так как флюс представляет собой гнойное воспаление, но нередко назначают и другие средства. Одними из наиболее эффективных и безопасных для здоровья являются народные средства лечения флюса. Давайте разберемся в том, что такое флюс, какие симптомы заболевания и как можно в домашних условиях излечиться от него.

Флюс — причины и симптомы

Флюс, или периостит (медицинское название), представляет собой воспаление, которое проявляется на надкостнице в кости черепа. Причиной заболевания могут быть разные факторы, но чаще всего это инфекция во рту.

Самые распространенные источники инфекционного заражения:

если на зубах есть кариес или уже проявились кариозные полости, то это является хорошей средой для активного размножения различных болезнетворных микроорганизмов;
при механическом повреждении тканей ротовой полости, через которые инфекция может быстро попасть в рот;
если есть разные заболевания в ротовой полости, которые вызываются грибками и бактериями, а они могут давать осложнения в виде флюса;
при недостаточно эффективной и качественной гигиене полости рта, что способствует развитию бактерий и патогенной микрофлоры;
в случае хронического заболевания горла, пазух или слизистой носа.

Первоначально на десне появляется небольшая твердость, которая со временем растет и начинает болеть. Через несколько дней начинается гнойное воспаление, поднимается температура, опухают слизистые, появляется сильная боль при надавливании или жевании пищи. Одним из основных симптомов флюса является опухание щек.

Лечение флюса народными средствами

При флюсе часто рекомендуют использовать народные методы борьбы с заболеванием, и они действительно выгодно себя показали. Но надо помнить, что растительные сборы и травы являются больше дополнительным средством для лечения флюса, а не основной терапией. Кроме того, обязательно надо провести консультацию с доктором, чтобы определить, какие медикаментозные средства лучше использовать и какие народные методы больше помогут.

Травы и растения помогают снять симптомы, но зачастую не смогут бороться с основной причиной флюса. Задача стоматолога будет в том, чтобы вскрыть и дренировать флюс, а позже можно поддерживать состояние народными средствами и домашними процедурами.

Зачастую применяются средства для полоскания на основе соли или соды, травяные настойки и отвары, примочки или компрессы. Самыми эффективными являются разные травы:

Часто используется и прополис, которым делают примочку или спиртовую настойку для компрессов.

Обязательно надо помнить, что все компрессы должны быть только холодными, а средства для полоскания — теплыми, чтобы не провоцировать развитие патогенных бактерий и максимально эффективно помочь в лечении.

Рецепты народной медицины

Отвар для полоскания на основе ромашки и календулы

Ингредиенты:

ромашка — 1 ч. ложка;
календула — 1 ч. ложка;
соль — 0,5 ч. ложки;
кипяток — 500 мл.

Способ приготовления:

Смешать травы в прохладной воде, поставить на небольшой огонь и довести до кипения. Прокипятить несколько минут, оставить охлаждаться. Пока отвар не полностью остыл, можно добавить немного соли. Тщательно процедить перед использованием. Полоскать рот теплым отваром по несколько раз в день.

Средство не только отлично подходит для снятия воспаления, но и имеет антисептический, обезболивающий эффект, успокаивает десны и укрепляет их.

Отвар для полоскания на основе шалфея и зеленого чая

Ингредиенты:

зеленый чай — 1 ч. ложка;
шалфей — 1 ч. ложка;
соль — 0,5 ч. ложки;
кипяток — 500 мл.

Способ приготовления:

Нужно в кипяток добавить ложку зеленого чая, оставить немного настояться и добавить шалфей. Отвар должен настояться 10-15 минут, остудить до теплого. Добавить немного соли, перемешать до растворения соли и процедить. Полоскать рот отваром три раза в день.

Отвар из трав

Для лечения флюса часто используются разные травы, которые не просто снимают воспаление, но и в целом укрепляют иммунитет. Рекомендовано использовать разные растения для приготовления отвара:

Их можно заварить самостоятельно или в комбинации с другими травами. Чтобы приготовить отвар, достаточно взять столовую ложку сушеной травы, добавить в 500 мл воды и кипятить 10-15 минут на небольшом огне. Оставить смесь настаиваться и полоскать рот по три раза в день.

Настойка для компресса

Ингредиенты:

семена льна — 1 ч. ложка;
прополис — небольшой кусочек;
теплая вода — 100 мл.

Способ приготовления:

Смешать все ингредиенты и залить теплой водой до образования однородной массы. Оставить немного настояться, после чего нанести кашицу на ватный тампон и на полчаса приложить к флюсу. Прополоскать рот теплым отваром после этого.

Средство отлично снимает воспаление и болезные ощущения.

Народные средства для лечения флюса травами — это отличное решение для снятия боли и воспаления, до того как получится пойти к доктору. Также их можно использовать для того, чтобы ускорить процесс заживления, и как дополнение к основной терапии.

Текущий рейтинг: 3. 92 из 5. Количество голосов: 6

Что такое флюс? — Определение из WhatIs.com

От

Поток — это наличие силового поля в определенной физической среде или поток энергии через поверхность. В электронике этот термин применяется к любому электростатическому полю и любому магнитному полю. Поток изображается в виде «линий» в плоскости, которая содержит или пересекает полюса электрического заряда или магнитные полюса. На рисунке показаны три примера линий потока .

Рисунок А показывает геометрическую ориентацию линий потока вблизи электрически заряженного объекта.Напряженность поля обратно пропорциональна расстоянию между линиями потока. Плотность потока и, следовательно, напряженность электростатического поля уменьшаются по мере увеличения расстояния от заряженного объекта. Плотность электростатического потока обратно пропорциональна расстоянию от центра заряда.

На рисунке B показаны линии потока, окружающие проводник с током, как они появляются в плоскости, перпендикулярной проводнику. Как и в случае с потоком, окружающим электрически заряженный объект, расстояние между линиями потока увеличивается по мере увеличения расстояния от проводника.Плотность магнитного потока обратно пропорциональна расстоянию от проводника с током, измеренному в плоскости, перпендикулярной проводнику.

На рисунке С показана общая ориентация линий потока электростатического поля между двумя противоположно заряженными полюсами в плоскости, содержащей центры обоих полюсов. В магнитном поле между противоположными полюсами силовые линии имеют одинаковую общую форму и ориентацию, поэтому этот рисунок также применим к этой ситуации. Плотность потока максимальна вблизи полюсов.Плотность потока значительна вдоль и вблизи линии, соединяющей полюса. По мере удаления от линии, соединяющей полюса, плотность потока уменьшается.

Линии потока неосязаемы; их нельзя увидеть. Но их можно наблюдать косвенно, и они производят очевидные эффекты. Если вы поместите железные опилки на лист бумаги и поместите бумагу на магнит так, чтобы оба магнитных полюса находились рядом с бумагой, опилки выстроятся в линию, напоминающую иллюстрацию C. Эта демонстрация часто встречается на школьных уроках естествознания.

Последнее обновление было в марте 2010 г.

Net Flux — обзор

Две катушки индуктивности в цепи магнитно связаны так, что когда через первую катушку протекает ток 30 мА, L ₁ , чистый поток 20 мкВб связывает вторую катушку , L ₂ , когда он разомкнут. а) Чему равна взаимная индуктивность этого устройства? (b) Какой поток свяжет L ₁ с разомкнутой цепью, если через L ₂ потечет 200 мкА?

Два набора измерений были выполнены на паре катушек с магнитной связью, результаты приведены в следующей таблице. Рассчитайте собственные индуктивности двух катушек, взаимную индуктивность и коэффициент связи.

Два одинаковых индуктора магнитно связаны так, что когда 1 А проходит через первую катушку, а 2 А — через вторую катушку, чистый поток 50 мВб связывает первую катушку, а 200 мВб связывает вторую катушку. Рассчитайте взаимную и собственную индуктивности этого устройства, а также коэффициент связи.

Две одинаковые катушки индуктивности магнитно связаны так, что когда через первую катушку протекает ток 3 мА, а через вторую катушку — 5 мА, чистый поток 125 мкВб связывает первую катушку, а 150 мкВб — вторую катушку. .Рассчитайте взаимную и собственную индуктивности этого устройства, а также коэффициент связи.

Два индуктора магнитно связаны. Когда на дроссель 5 мкГн подается ток 2 А, он создает потокосцепление 6,2 мкВб в разомкнутом дросселе 2 мкГн. Рассчитайте коэффициент связи.

Два неидеальных индуктора магнитно связаны. Найти напряжения на катушках индуктивности, если возбуждающие токи равны i ₁ (t) = 20 cos(377 t − 45°) мА и i ₂ (t) = 30 sin(377 t). + 45°) мА и параметры индуктора L1 = 9 мГн, L2 = 4 мГн и M = 6 мГн.

Два магнито-соединенных неидеальных индукторов имеют индукты и намоточные сопротивления л ₁ = 2 МГ, R ₁ = 0,1 Ом, и л ₂ = 5 м, Ч ₂ = 0,2 Ом. Коэффициент связи равен k = 0,5, а напряжения на катушках равны 4 cos(377 t − 45°).Найти временные зависимости токов, протекающих через две катушки.

Трансформатор имеет первичную индуктивность L ₁ = 2 мГн и индуктивность рассеяния 27,7 мкГн. Вторичная обмотка имеет первичную собственную индуктивность L ₂ = 72 мГн и индуктивность рассеяния 1 мГн. Передаточное отношение на = 1/6. Рассчитайте масштабированные индуктивности эквивалентной схемы трансформатора, x1 л, x2 л и x11 м, если трансформатор приводится в действие при ω = 377 рад/с.

Рассмотрим схему, показанную на рис. P10-9. Параметры неидеального трансформатора следующие: L ₁ _м = 100 мкг, L1ℓ = 2 мкВ, л ₁ ^м = 10 мт, L2ℓ = 200 мкч, R ₁ = 0,05 Ом и R ₂ = 10 Ом. Найдите выражение для напряжения на нагрузочном резисторе R _L = 2 кОм, если напряжение источника определяется формулой: v _с (t) = 25 cos(10 ⁶ t ) кВ.Передаточное отношение = 0,1.

Рисунок P10-9.

10.

Неидель-трансформатор имеет следующие свойства: L ₁ _м = 25 мкм, L1ℓ = 1 мкч, л ₂ ^м = 10 мл, L2ℓ = 400 мкГн, R ₁ = 0,05 Ом и R ₂ = 2,5 Ом. Найдите z -представление масштабированной схемы замещения трансформатора на частоте ω = 2000 рад/с. Передаточное отношение = 0,05.

В задачах 11–34 два крайних левых вывода в указанной схеме составляют первый порт, а два крайних правых вывода составляют порт 2.

В задачах 11–16 вычислите z-параметры схемы, показанной на рисунке .

11.

Рисунок P10-11.

12.

Рисунок P10-12.

13.

Рисунок P 10–13, ω = 5000 рад/с.

14.

Рисунок P10-14, ω = 2 × 10 ⁶ рад/с.

Рисунок P10-14.

15.

Рисунок P10-15

Рисунок P10-15.

16.

Рисунок P10-16

Рисунок P10-16.

17.

Рассмотрим последовательную комбинацию двух двухпортовых сетей на рисунке P10-17, где z — параметры сети I задаются как:

Рисунок P10-17.

(1255050100).

Найдите z — параметры всей сети.

18.

Рассмотрим схему, показанную на рисунке P10-18, где z -параметры сети 1 задаются как:

Рисунок P10-18.

(69292264).

Используйте анализ сетки, чтобы найти ток в резисторе 10 Ом.

19.

Разработайте схему, реализующую каждый набор параметров z , приведенных в следующей таблице.Используйте зависимые источники в проекте только в случае необходимости.

тест #	I	I ₁ (а)	I ₂ (A)	ψ ₁ (μWB)
1	1	2	25	3
2
2	1	3	20	7
7

20.

Разработайте схему, реализующую каждый набор параметров и , представленных в следующей таблице. Используйте зависимые источники в проекте только в случае необходимости.

Case		Z	Z ₁₁ (Ω)	Z ₁₂ (Ω)	Z ₂₁ (Ω)	Z ₂₂ (Ω)	Ω (RAD / S)
A	75	50	50	125	0		B	25		25	50	50	75	0
C	50 — J 75	50	75	75	50 + J 50	400

Case		Y 1	Y ₁₁ (℧)	Y ₁₂ (℧)	Y ₂₁ (℧)
	75	-50	-50	100	0

B	50 — J 10	J 25	J 25	— J 100	377
C
C	20 + J 20	J 7 25	15 + J 25	10 — J 40	5000

21.

Рассмотрим последовательную комбинацию двух двухпортовых сетей на рисунке P10-21, где y -параметры сети 1 задаются как:

Рисунок P10-21.

(0,3−0,1−0,10,2).

Найдите и -параметры всей сети.

В задачах 22–24 вычислить y -параметры схемы, показанной на рисунке.

22.

Рисунок P10-11.

23.

Рисунок P10-13, ω = 7000 рад/с.

Рисунок P10-13.

24.

Рисунок P10-24.

В задачах 25–27 вычислить g -параметров цепи, показанной на рисунке.

25.

Рисунок P10-12.

26.

Рисунок P10-14, ω = 3 × 10 ₆ рад/с.

27.

Рисунок P10-27.

В задачах 28–30 вычислить h -параметры схемы, показанной на рисунке.Обозначение N ₁ :N ₂ для идеального трансформатора указывает на то, что соотношение витков равно a = N ₁ /N ₂ , а вторичная обмотка является крайней правой катушкой индуктивности.

28.

Рисунок P10-15.

29.

Рисунок P10-24.

30.

Рисунок P10-30.

В задачах 31-33 вычислить ABCD-параметры схемы, показанной на рисунке.

31.

Рисунок P10-16.

32.

Рисунок P10-27.

33.

Рисунок P10-30.

34.

Рассмотрим каскадную комбинацию двухпортовых сетей на рисунке P10-34, где z — параметры сети 1 задаются как:

Рисунок P10-34.

(6337).

Найдите ABCD-параметры всей сети.

35.

y -представление двухпортовой сети:

(5−3−37).

Найдите g- и ABCD -представления одной и той же сети.

36.

Представление z двухпортовой сети:

(z11z12z21z22).

Найти ч -представление той же сети.

37.

h -представление двухпортовой сети:

(2357).

Найдите g- и ABCD -представления одной и той же сети.

38.

Трансформатор имеет первичную индуктивность L ₁ = 2 мГн и индуктивность рассеяния 27,7 мкГн. Вторичная обмотка имеет первичную собственную индуктивность L ₂ = 72 мГн и индуктивность рассеяния 1 мГн. Трансформатор питается синусоидальным сигналом 12 В с частотой ω = 377 рад/с и подключен к сопротивлению нагрузки 1 кОм (см. рис. P10-9). Используйте PSpice, чтобы найти временную зависимость напряжения на нагрузке.

39.

Рассмотрим схему, показанную на рис. P10-9. Параметры неидеального трансформатора следующие: L ₁ 9002 млн = 100 мкч, л ₁ ^L = 2 мкВ, л ₂ ^м = 10м, л ₂ ^l = 200 мкГн, R ₁ = 0,05 Ом и R ₂ = 10 Ом. Используйте PSpice, чтобы построить выражение для напряжения на нагрузочном резисторе R _L = 2 кОм, если напряжение источника определяется как: ) кв.

40.

9000.

Неидель-трансформатор имеет следующие свойства: L ₁ ^M = 25 мкм, L ₂ ^M = 10mH, L ₂ _L = 400 мкГн, R ₁ = 0,05 Ом и R ₂ = 2,5 Ом. Трансформатор имеет эквивалентные потери в сердечнике 1 Ом и подключен к нагрузке 1 кОм, как показано на рис. P10-9. Используйте PSpice для построения графика отношения напряжения на нагрузке к входному напряжению от 10 Гц до 10 кГц.

Флакс навсегда изменил правила шоу о путешествиях во времени

Повелители Времени устарели. В новейшем эпизоде «Доктор Кто: Поток » — взаимосвязанной сюжетной линии научно-фантастического сериала 13-го сезона — кажется, что способ, которым течение времени регулируется в Whoniverse, был полностью изменен.

В «Войне сонтаранцев» все, что мы думали, что знали о путешествиях во времени в «Доктор Кто », оказалось не так уж незаметно перевернуто с ног на голову.Давайте раскроем последний поворот в Flux и почему он переписывает историю Doctor Who — снова. Впереди спойлеры для Doctor Who: Flux Глава 2, «Война сонтаранцев».

Виндер на планете под названием «Время». BBC America

Что такое

Доктор Кто Планета Время?

Самым большим открытием в эпизоде этой недели стала загадочная планета под названием Время, которой, по-видимому, управляют полурелигиозные деятели, известные как Мури.Если вы давний поклонник «Доктор Кто », вы знаете, что это совершенно новое творение во вселенной шоу. Сама Доктор не знакома с этим местом, и одно утверждение новых злодеев со скелетами, Рой, указывает на то, что планета (и Мури) существуют вне нормального пространства и времени.

Как будто для того, чтобы доказать всю ответственность Мори за то, чтобы не дать времени выйти из-под контроля, Рой захватывает ТАРДИС и ненадолго превращает Яз и новичка Виндера в членов Мори, сохраняя баланс времени ровно столько, сколько требуется для вызова Доктора. Эпизод заканчивается захватывающим моментом, когда Рой угрожает убить Яз, тем самым снова нарушая баланс времени.

Повелитель времени Президент Рассилон в «Конце времени» BBC America

Кто регулирует график «Доктор Кто» ?

До этого эпизода большинство канонов Who утверждали, что «правильное» течение времени регулируется несколькими различными группами. На пике своего могущества люди Доктора — Повелители Времени — были самыми очевидными и влиятельными хозяевами времени и пространства.В классическую эпоху Доктора Кто (до 2005 года) Повелители Времени , в основном , не вмешивались в дела других планет, против чего часто выступал Доктор. Однако по мере того, как Кто продолжался, Повелители Времени стали более интервенционистскими с точки зрения ведения парадоксальных временных войн, в первую очередь отправив 4-го Доктора (Тома Бейкера) уничтожить далеков до того, как они были созданы в эпизоде «Генезис далеков». ”

С этого момента Доктор Кто стал чем-то вроде свободного для всех, когда дело доходит до того, кто или что поддерживает «правильную» временную шкалу.После событий Войны времени (после 2005 г.) Доктор часто позиционировал себя как единственный защитник и хранитель временной шкалы. Это часто приводило к тому, что Доктор заходил слишком далеко, например, в «Марсианской воде», когда 10-й Доктор (Дэвид Теннант) пытался переписать «фиксированный момент времени», что приводило к почти катастрофе.

«Фиксированные моменты времени» всегда были немного туманными в современном Who каноне. Помимо Повелителей Времени, несколько других групп, казалось, контролировали время и пространство, в том числе Сестринство Карна, Жнецы и руководящий орган, известный как Прокламация теней.

Таинственный член Мори. BBC America

Как Мури и планета меняют время Доктор Кто канон

Все предыдущие правила различных временных линий Who кажутся замененными введением Мури. В то время как некоторые смутные физические силы ранее сопротивлялись Доктору, изменяющему «фиксированные точки», существование Мури и планеты Время, кажется, предполагает, что за всем этим стоит базовый руководящий орган для временной шкалы.

Это изменяет правила путешествия во времени в Doctor Who . Повелители Времени, Жнецы и другие, возможно, пытались контролировать изменения временной шкалы, но фактический поток времени был незаметно отрегулирован и, возможно, даже создан Мури. Поскольку 12-й сезон задним числом установил, что Доктор был , а не Повелителем Времени, а скорее «вневременным ребенком» неизвестного вида, который породил до Повелителей Времени, кажется разумным, что Мури являются частью этой головоломки.Другими словами, не глупо думать, что Flux в какой-то момент покажет, что сама Доктор когда-то была членом Мори. (Возможно.)

Очевидно, это все очень шатко-шатко, тайм-вайми, в традициях Доктора Кто . Но это добавляет совершенно новую морщину в мифы о Кто . Введение Мури в «Войне сонтаранцев» изменяет представление о времени в Whoniverse, чтобы оно означало нечто иное, чем раньше. Мы всегда смутно предполагали, что время — это просто четвертое измерение, неразрывно связанное с пространством посредством основных теорий относительности.В конце концов, ТАРДИС — вершина технологии Повелителей Времени — означает «время и относительные измерения в пространстве».

Но то, что Flux небрежно утверждает, по крайней мере, на данный момент, так это то, что само время может быть больше похоже на громоздкий природный ресурс, который, если его не контролировать, деформируется таким образом, который кажется невозможным по обычным законам физики.

Цитата, приписываемая Альберту Эйнштейну (хотя, возможно, никогда им не произносимая), гласит: «Единственная причина существования времени в том, что все не происходит сразу.«С введением Мури и Роя в Flux кажется, что Доктор Кто воспринимает эту цитату не только серьезно, но и буквально.

«Доктор Кто: Flux » транслирует новые серии по воскресеньям на BBC America, которые вы можете смотреть в потоковом режиме в приложении AMC+.

Жизненно важные признаки планеты

Говорят, картинка говорит за тысячу слов. На этой неделе мы опубликовали наше 100-е изображение в State of Flux , нашей галерее, показывающей изображения изменений вокруг нашей планеты.Так что, надеюсь, к настоящему времени вы испытываете благоговейный трепет перед нашей родной планетой и тем, как она постоянно меняется, и осознаете влияние, которое мы, люди, можем оказать.

Каждую неделю в течение последних нескольких лет мы публиковали новые изображения различных мест на планете Земля, показывающие изменения за периоды времени от столетий до дней. Снимки были сделаны из космоса программой NASA Eyes on the Earth (флотилия спутников, проносящихся над нашими головами) и с земли реальными людьми. Некоторые наблюдаемые изменения связаны с изменением климата или усугубляются им, а некоторые нет. Некоторые документируют последствия урбанизации и воздействия человека на землю, в то время как другие описывают разрушительные последствия стихийных бедствий, таких как пожары и наводнения.

Наблюдение за нашей планетой из космоса дает нам глобальный обзор, который мы не можем получить где-либо еще. Этими глазами мы стали свидетелями ущерба, причиненного недавним цунами в Японии, таянием ледников в Гималаях, озеленением Китая, ростом Лас-Вегаса и столетием глобального потепления. Мы рассмотрели марш вырубки лесов в Боливии, грохот (непроизносимого) исландского вулкана Эйяфьятлайокудль и перекрытие реки Нил.Взгляните ниже на некоторые из наших фаворитов. Подпишитесь на нашу ежемесячную рассылку или подпишитесь на нашу страницу в Facebook, если вы хотите быть в курсе наших последних изображений. Скоро мы запустим совершенно новую версию галереи!

ХОЛОДНАЯ СНАПКА. Ледник Петерманн, Гренландия. Слева: 26 июня 2010 г. Справа: 13 августа 2010 г. Айсберг, более чем в четыре раза превышающий размер Манхэттена, откололся от ледника Петерманна (изогнутая, почти вертикальная полоса, тянущаяся вверх от правого нижнего угла изображения) вдоль северо-западного побережья.

Гренландии.Причиной разрыва, вероятно, была более теплая вода под плавающим льдом и на поверхности моря. ЛЕС ПАДАЕТ. Санта-Крус, Боливия. Слева: 17 июня 1975 года. Справа: 6 мая 2003 года. В 1975 году лес простирался от Рио-Сан-Педро до реки Рио-Гранде (Гуапай). К 1986 году дороги связали регион с населенными пунктами, что обеспечило большой приток людей. Леса были полностью вырублены и преобразованы в пастбища и пахотные земли в рамках проекта Tierras Baja. К 2003 году почти весь регион был преобразован в сельское хозяйство, включая территорию к востоку от Ла-Эсперанса через Рио-Гранде. ПЕДЕРСЕН ПРОШЛОЕ И НАСТОЯЩЕЕ. Отступление ледника Педерсена, Аляска. Слева: лето 1917 г. Справа: лето 2005 г. ВЕК ПОТЕПЛЕНИЯ. Глобальные изменения температуры. Слева: 1880-89 гг. Справа: 2000-09. На этих картах температуры в каждом регионе мира сравниваются с теми, которые были в период с 1951 по 1980 год. Институт космических исследований имени Годдарда НАСА провел анализ, используя данные бортовых и спутниковых наблюдений за температурой поверхности моря, а также данные антарктических исследовательских станций и 6300 метеорологических станций.

станций по всему миру.Средняя температура поверхности Земли увеличилась примерно на 0,7 ° C (1,3 ° F) с 1880 года. Две трети потепления произошли с 1975 года со скоростью примерно от 0,15 до 0,20 ° C за десятилетие. БОЛОТА. Слева: 1991 г. Справа: 2001 г. Во многих частях мира водно-болотные угодья превращаются в пруды с креветками, чтобы выращивать этих ракообразных для еды и продажи. Один пример находится на западном побережье Эквадора, к югу от Гуаякиля. На спутниковом снимке Landsat 1991 года вверху показана прибрежная зона, где 143 квадратных километра водно-болотных угодий были превращены в пруды для креветок.К тому времени, когда в 2001 году прибор НАСА ASTER «сфотографировал» правое изображение, было преобразовано 243 квадратных километра, что привело к удалению 83 процентов водно-болотных угодий. Эти сцены занимают площадь 30 х 31 километр.

ДЕЛЬТА ЗАЩИТА. Дельта озера Вакс, Луизиана. Слева: 13 января 1983 г. Справа: 2 января 2011 г. Дельта, где река Атчафалайя впадает в Мексиканский залив, образовалась из наносов после строительства канала через озеро Вакс в 1941 г. После урагана Катрина в 2005 г. дельта послужила образцом для восстановления среды обитания диких животных и защиты от штормовых нагонов в районе дельты реки Миссисипи.

Принцип минимизации потоков и его применение для оценки стационарных потоков в метаболических сетях

Клеточные функции в конечном итоге связаны с метаболическими потоками, вызванными тысячами химических реакций и транспортных процессов. Синтез лежащих в основе ферментов и мембранных транспортеров вызывает у клетки определенное «усилие» энергии и внешних ресурсов. Учитывая, что эти клетки должны были иметь преимущество отбора в ходе естественной эволюции, позволяющее им выполнять жизненно важные функции (такие как рост, защита от токсичных соединений, репарация изменений ДНК и т.) с минимальными усилиями можно постулировать принцип минимизации потоков следующим образом: при наличии доступных внешних субстратов и наборе функционально важных «целевых» потоков, необходимых для выполнения определенного паттерна клеточных функций, стационарные метаболические потоки должны стать минимум. Чтобы преобразовать этот принцип в математический метод, позволяющий прогнозировать стационарные метаболические потоки, общий поток в сети измеряется взвешенной линейной комбинацией всех отдельных потоков, при этом константы термодинамического равновесия используются в качестве весовых коэффициентов, т.е.е. чем больше термодинамическое равновесие лежит на правой стороне реакции, тем больше весовой коэффициент для обратной реакции. Метод линейного программирования применяется для минимизации общего потока при фиксированных значениях целевых потоков и при ограничении баланса потоков (= стационарные условия) по отношению ко всем метаболитам. Теоретическая концепция применяется к двум метаболическим схемам: энергетическому и окислительно-восстановительному метаболизму эритроцитов и центральному метаболизму Methylobacterium extorquens AM1.Скорости потоков, предсказанные методом минимизации потоков, демонстрируют значительную корреляцию со скоростями потоков, полученными либо кинетическим моделированием, либо прямым экспериментальным определением. Большие отклонения возникают для сегментов сети, состоящих из избыточных ветвей, где метод минимизации потока всегда относит общий поток к наиболее термодинамически благоприятной ветви. Тем не менее, по сравнению с существующими методами структурного моделирования принцип минимизации потоков представляется многообещающим теоретическим подходом к оценке стационарных скоростей потоков в метаболических системах в тех случаях, когда подробная кинетическая модель еще не доступна.

Какой ангел смерти появляется в афрофутуристических видениях высокотехнологичных черных обществ? — Журнал № 106, февраль 2020 г.

За год до выхода фильма «Черная пантера », 2018, Художественный музей Сиэтла добавляет инсталляцию Саи Вулфальк « ChimaTEK: Virtual Chimeric Space » в свою постоянную коллекцию. ChimaTEK представляет расу (или, еще лучше, виды) под названием Эмпатики. Неизвестно, а может и неважно, существуют ли они в прошлом или в будущем. Также неясно, эволюционировали ли они на планете Земля. Однако в чем нельзя сомневаться, так это в вдохновении для внешнего вида и культурного стиля эмпатиков. У них много общего с традиционным искусством Западной и Южной Африки. Но подобно вымышленному африканскому государству Ваканда в комиксе и фильме « Черная пантера», общество эмфатиков технологически и научно развито в западном понимании. И у эмпатиков, и у вакандцев есть отношения с природой, опосредованные высокоразвитыми институтами технических и научных знаний.В одной последовательности ChimaTEK , которая включает в себя мигающие аватары, которые появляются из цифрового тумана и растворяются в нем, мы видим лабораторные инструменты, тестирующие красочные вещества.

В Ваканде есть лаборатория по совершенствованию военной техники и средств передвижения. В обоих обществах — Ваканде и эмпатиков — исследованиями и разработками руководит общественность и для общественности. В случае эмпатиков, которые являются матриархальным обществом, целью любых инноваций, полученных в результате исследований и разработок, является повышение социальности сообщества. Новое устройство или химическое вещество делает эмпатиков более тем, чем они являются: чуткими. (Их ключевой руководящий орган — Институт эмпатии). И поэтому то, что движет технологическим развитием в целом, — это не воля к господству, а воля к более глубокой и более взаимосвязанной (наполовину животной, наполовину растительной) социальности. В Ваканде, которая является патриархальным обществом, основной целью инноваций в области НИОКР является защита мира, независимости и процветания скрытой нации от колониальных и постколониальных сил Запада.

Хотя применение технологий и науки в эмпатическом обществе (устранение нужды путем углубления эгалитарного чувства) сильно отличается от того, что было в Ваканде в Черной пантере (устранение нужды с помощью военной защиты), оба вымысла ( или научная фантастика, или афрофутуристическая фантастика) представляют собой наивное видение технологии. Оба представляют технологию как априорное условие социального прогресса. Мы видим, например, в обществе эмпатиков, что технологии уже усердно работают на общее благо. Но зачем этому обществу так много науки? Действительно ли людям нужны новейшие технологии, чтобы стать более социальными, более эмоциональными? Кажется, что глубокая связь с другими может быть достигнута с помощью естественных даров человеческой общительности: языка, кооперативного поведения, врожденной взаимозависимости.

Что касается набора Черная пантера , белые создатели утверждают, что источником передовых технологий вымышленной африканской нации является космический металл под названием вибраниум.Оно пришло из космоса. Он был доставлен на землю метеоритом десять тысяч лет назад. Метеор упал в районе Африки, который сейчас называется Ваканда. Чернокожие африканцы случайно обнаружили, что вибраниум обладает фантастическими свойствами, и начали добывать его не для европейцев, а на благо своего общества. Из этого металла выросли сверхброня, военные самолеты, общественный урбанизм и, в конечном счете, экономическое благополучие. Но если внимательно изучить связь между вибраниумом, который должен быть сделан из материала, из которого сделаны все вещи во Вселенной, и технологическим прогрессом, вскоре выясняется, что он подозрительный.

Не подлежит сомнению, что у условно либерально настроенных создателей Black Panther (Стэн Ли и Джек Кирби) были благие намерения. Они хотели показать черных в положительном свете: чернокожих африканских ученых, инженеров, техников, которые были такими же хорошими, как (если не лучше) белые жители Запада. Но вот проблема. Западные научно-технические достижения, какими они известны и переживаются сегодня, не могут быть отделены от четырехсотлетнего развития экономической системы, которая ставит рынок в центр общества.Мы, конечно, называем такого рода центрирование (или, говоря языком Карла Поланьи, встроенность) капитализмом. Он причинил миру много страданий, но он также породил множество инструментов и удобств, которых мир не знал до своего появления. Викторианцы называли такую историю «прогрессом». Оно заменило священное время, которое было статичным или цикличным. Прогрессивное время движется в одном направлении и никогда не перестает обещать, что лучший мир не только возможен, но и всегда не за горами. Это обещание поддерживает прогресс.

Намерение Ли и Кирби, а также Сая Вулфолк (и многих других благонамеренных афрофутуристов) состоит в том, чтобы очеловечить чернокожих африканцев , показав, что так или иначе (глубокое сочувствие, космическая случайность, что угодно) , они обладают такой же способностью к технологическим и научным инновациям, как и белые расы Запада. Но такого рода универсализации (черные тоже могут быть технологически продвинутыми) в конечном итоге скорее лишают прав, чем придают им силы.Почему?

Важное культурное понимание заключается не в том, что чернокожие африканцы способны к технологической изощренности. В каждом торгово-техническом и научно-исследовательском институте есть чернокожие африканцы. Чтобы подтвердить способность черных к технологической изощренности и инновациям, нужно всего лишь быть среди чернокожих. Достаточно одного дня наблюдения, чтобы подтвердить, что чернокожие, где бы они ни находились, могут хранить и распространять культурную информацию; что их форма обучения, как и у всех других людей, передается социально; и их лингвистическая виртуозность, в понимании Паоло Вирно, имеет хомпскианскую глубину, которая была структурирована в течение долгого отрезка эволюционного времени, что является специфическим и составляет одну из определяющих черт того вида обезьян, которым мы являемся. Все эти и другие способности, такие как культурные инновации, необходимы для накопления научных и технологических знаний.

Если человечность черных в Африке, Америке или Европе не может быть оспорена (что действительно так), то идея о том, что черное африканское общество обрело свою современность — в западном смысле (применение технологий и науки к повседневным материалам производства и потребления) — от того, что буквально с неба упало, просто обидно.Однако в идее о том, что такого рода современность была достигнута исключительно благодаря силе товарищеских чувств, как в случае с эмпатетиками, что-то есть. Он правильно определяет одну из ключевых особенностей (эмпатия, внимательность к другим) человеческой ультрасоциальности, из которой возникает наша гиперкультура (социальное обучение). И в качестве такого возникновения оно приводит в движение систему «compossibiles», усиливающую переход от виртуального (ощущаемого) к реальному (конкретные практики) — кооперативное поведение, которое любой способ продвижения (в данном случае наука и технологии) зависит от. Тем не менее, афрофутуризм Вулфолка по-прежнему считает прогресс цикличным. Для эмфатиков нет разрыва между священным временем и прогрессивным временем, и это отсутствие разрыва сбивает с толку или даже мистифицирует. Достижение высокой степени технического развития невозможно без представления о времени, которое движется в одном направлении, движется вперед.

Чтобы объяснить, почему это так, нам нужно обратиться к определяющему вкладу, который Мойше Постон внес в марксистскую теорию конца двадцатого века в своей книге Время, труд и социальное господство .В этой работе, опубликованной в 1993 году (очень мрачный период для марксизма), он делает два важных утверждения. Во-первых, труд, как анализируется в «Капитале » Карла Маркса, т. 1 и Grundrisse , не ведет в конце концов к выходу из капитализма, а конституируется им и как таковой является необходимой составляющей стоимости, которая, в отличие от потребительной стоимости, не имеет ничего общего с материальным богатством (это действительно нематериальна — в ней нельзя найти ни одного атома), а вместо этого является концептуальной конструкцией того, что обычно требуется для поддержания формы роста, которому не видно конца.

Во-вторых, капиталистическая темпоральность не универсальна, а представляет собой специфическую историческую формацию, которая берет свое начало в Европе XVII века и состоит из двух измерений. Одно измерение полностью абстрактно (или концептуально) и имеет вид ньютоновского абсолюта — однородного времени, которое бесконечно простирается в обоих направлениях и содержит повседневный опыт, такой как рабочие часы (с 9 до 5). Для реализации прибавочной стоимости это исторически определенное однородное время должно поддерживаться или переопределяться конкретным измерением, деятельностью в жизненном мире.Тесная связь между абстрактным временем (которое переживается как конкретное время) и конкретным трудом (который оценивается как абстрактный труд) состоит в том, что последний определяет статус стоимости в целом — как она падает или повышается. Первая, ценность, измеряемая временем, черт возьми, никогда не меняется. Но деятельность конкретного труда должна (да и обречена) ускоряться; они не могут оставаться постоянными (это привело бы к форме социализма, близкой к той, которую имел в виду Кейнс в своей «Общей теории» ). Прибавочный труд может быть извлечен только в контексте фиксированного ньютоновского времени, но производительность (выпуск материала) не привязана к этому времени; оно определяет содержание фиксированного времени. То, что вы делаете за час, может измениться, но не час. И здесь мы имеем источник основной формы прибавочной стоимости — относительной прибавочной стоимости, — она становится решающей в момент установления рабочего дня.

Повышение производительности лишь переопределяет то, что содержится в ньютоновском или абсолютном времени.Например, в прошлом для производства одного продукта за один час требовалось двенадцать человек. Сегодня это может сделать один человек. Это не меняет час как стоимость, но меняет час как фиксированный на то, что Маркс, согласно Постону, называет «общественно необходимым трудом». А общественно необходимый труд определяет не то, что здравый смысл понимает под обменными процессами человека/окружающей среды (приход/расход ресурсов), а то, что данная группа в данное время определяет — на фоне своего собственного исторического развития — как наиболее основные потребности, характерные для этой группы.

Если эта теоретическая структура, разработанная Постоном, объясняет большую часть мира, который мы видим вокруг себя (а я верю, что это так), то мы должны прийти к следующему выводу, что то, что Постон и Маркс называют общественно необходимым трудом, лучше определить как культурно необходимый труд. Марксизму будущего, безусловно, потребуется четкое различие между социальным и культурным.

Труднее всего во всем этом понять, что ценность исключительно культурная. Кажется очевидным рассматривать это как отношения между людьми и природой (или то, что Маркс называет социальным метаболизмом, или «трансформацией вещества» — Stoffwechsel ), и считать неясным то, что показывает марксистский анализ: отношения между людьми. опосредованное значением.Но стоимость (или абстрактный труд, или абстрактное время) культурна, тогда как потребительная стоимость (вещь, произведенная конкретным трудом, конкретным временем), в конечном счете, общественна.

Преимущество этого различия состоит в том, что оно подкрепляет утверждение Постона о том, что капиталистическая история не универсальна, а ограничена специфическим набором исторически сконструированных факторов. Свойства капитализма, если использовать любимое слово Постона, не трансисторичны. Социальное, однако, надисторично и также надвидово.Форма жизни может быть социальной, но вовсе не культурной. То же самое не верно наоборот. Культура нуждается в высокой степени общительности животных. Это этап к полной реализации символического. Культура — это уровень, на котором многое из того, что думает животное, может быть полностью отделено от иконического и индексального.

Культурное как чисто символическое дает возможность неверно истолковать капиталистическую систему (культурную конструкцию) производства и распределения как полностью относящуюся к удовлетворению человеческих потребностей путем присвоения природных ресурсов.Муравей кормится. У человека есть фабрики и магазины. Это одно и то же. Но муравей явно находится в сфере общественного труда. Человека нет. Большая часть того, что составляет человеческие потребности в данном сообществе, находится в сфере символического.

Но вот великий вклад Постона в марксистскую теорию и то, что должно заставить нас переосмыслить, что такое технологическое развитие по существу. Связанные измерения фиксированного ньютоновского времени и конкретной деятельности (или капиталистической производительности) приводят к динамике, которую должны учитывать такие афрофутуристы, как Сая Вулфолк и Райан Куглер, директор Black Panther .Капитализм, описанный Постоном, — это то, что на самом деле является движущей силой быстрого и линейного технического прогресса. Это ваш прогресс. Технический прогресс не является данностью (или конвергенцией), если только мы не предположим, что капитализм является данностью, а это не так. Без капитализма и его формы исторического развития, которая специфична для него (имеется в виду, что он не универсален), у вас не было бы технического прогресса, как мы его понимаем.

То, что мы в основном находим в исторических записях, является моделью идей, инструментов или форм организации, которые опосредуют появление и исчезновение человеческого социального метаболизма или просто сохраняющиеся без улучшения в течение тысяч лет.До научной революции шестнадцатого века идеи древнегреческого философа Аристотеля доминировали в исламском и европейском мире. Запад полностью порвал с этим глубоким прошлым только совсем недавно (девятнадцатый век). Что нормально, согласно историческим данным, так это интеллектуальные и технологические разработки, которые начинаются, процветают и просто умирают. Тёмные века есть во всей истории. То, что произошло в Европе после падения Римской империи, не было чем-то исключительным.

Это одна из ключевых идей, представленных Постоном. Он обнаружил связь между зрелой теорией капиталистической стоимости Маркса и гегелевским субъектом. В то время как последний философ видел в этом Субъекте самоосуществляющийся и автономный дух истории, имеющий своей целью окончательный синтез мира (объективного) и индивидуального (субъективного), Маркс видел в гегелевской «Логике понятия» превосходную описание капитала. Логика рынка представляется его субъектам (рабочим и владельцам средств производства) как полностью самостоятельное и самомотивированное развертывание.

Вот как об этом говорит Postone:

[В своем] стремлении понять специфический характер социальных отношений при капитализме Маркс анализирует социальную значимость для капиталистического общества именно тех идеалистических гегелевских концепций, которые он ранее осуждал как мистифицированные инверсии… Маркс предполагает, что исторический Субъект в гегелевском смысле действительно существуют в капитализме… Его анализ предполагает, что социальные отношения, характерные для капитализма, имеют очень своеобразный характер — они обладают атрибутами, которые Гегель приписал Гейсту. Именно в этом смысле в капитализме существует исторический Субъект в понимании Гегеля.

Еще раз: технический прогресс не является данностью. В этом нет ничего универсального. Иногда бывает. В другой раз такого не бывает. Устойчивое и быстрое технологическое развитие можно найти только в культуре капитализма (способ экономической жизни, который вовсе не устарел). Этот рыночный режим двигает историю вперед с целью фиксации в культурно сконструированном ньютоновском временном пространстве относительной прибавочной стоимости (часов работы, которые не вознаграждаются).Сам час не меняется, но производительность меняется. И эта динамика, которую Постон описывает как беговую дорожку, толкает историю вперед.

Постон поясняет это в следующем отрывке:

Таким образом, диалектика двух измерений труда при капитализме может быть понята и во времени, как диалектика двух форм времени. Как мы видели, диалектика конкретного и абстрактного труда приводит к внутренней динамике, характеризующейся своеобразной беговой дорожкой. Поскольку каждый новый уровень производительности переопределяется как новый базовый уровень, эта динамика имеет тенденцию становиться непрерывной и характеризуется постоянно растущими уровнями производительности. Рассматриваемая во времени, эта внутренняя динамика капитала с ее бегущей дорожкой влечет за собой постоянное направленное движение времени, «поток истории». Другими словами, рассматриваемый нами модус конкретного времени можно рассматривать как историческое время, как оно конституируется в капиталистическом обществе.

Если внимательно прочитать этот отрывок и широко изучить записи человеческой истории, мы начинаем видеть наше время как конкретное.Кроме того, Гегель, сам субъект капитализма, по-видимому, смешивал исторические развития, характерные для капитализма, с трансисторическими разработками — своей идеей Мирового Духа, самодвижущегося Субъекта, Понятия, Объективного Духа. Это неверное отождествление становится не очень ясным, если ссылаться исключительно на «Науку логики» Гегеля , а также на Постона, Криса Артура и авторов превосходного во всем остальном тома «Капитал Маркса и логика Гегеля: пересмотр » (под редакцией Фреда Мозли и Тони Смит) делать. (Ошибочное отождествление более очевидно в лекциях Гегеля в Философии истории .)

Эта мысль о том, что вся человеческая история движется вперед, идет вперед, совершенствуется, идет от азиатов к немецкой конторе, принадлежащей не кому иному, как самому Гегелю, есть философ, смешивающий капиталистическое общество со всей человеческой историей. Нет разворачивающегося Geist. Есть только в определенном месте и в определенное время развертывание этой совершенно новой вещи, называемой капиталом.

Как я указывал ранее, белые создатели Черная пантера утверждали, что передовые технологии вымышленной африканской страны имели своим источником металл под названием вибраниум.Из этого металла возникла супер-одежда, самолеты, передовые системы вооружения и экономическое благосостояние страны. Но в свете гегелевской путаницы и прочтения Маркса Постоном мы можем видеть, что благородная попытка очеловечить чернокожих африканцев посредством создания вымышленного общества, которое технологически развито, только мистифицирует капитализм — экономическую систему, которая не обязана своим существованием. стремительный научно-технический прогресс к тому, что упало с неба или было найдено в пещере, открывшейся после землетрясения.Капитализм движется вперед во время своего собственного создания; и динамика этого движения есть стоимость, которая нематериальна и остается неизменной, поскольку материалы производства и потребления постоянно революционизируются, чтобы потребовать на определенный период времени относительную прибавочную стоимость.

Это очень важно понять. Капиталистическая стоимость абстрактна и постоянна, а прибыль корпораций и банкиров создается за счет многократного изменения (революции) того, что считается культурно необходимым трудом.Это культурно определенное время, необходимое для производства товаров. Чтобы понять, что это значит, давайте представим себе прекрасные копья Ваканды. Если бы прогресс общества определялся капиталистической стоимостью (а не таинственной субстанцией из космоса), то мы бы предположили, что в Ваканде должны быть копейные фабрики. Мы также можем представить, что эти фабрики конкурируют друг с другом. Владелец или владельцы каждой фабрики хотят претендовать на все большую и большую долю рынка копий. Теперь предположим, что в целом фабрике требуется один час, чтобы изготовить копье Ваканды.Если крупный предприниматель хочет опередить своих конкурентов, он вынужден каким-то образом увеличить выпуск своего продукта.

С помощью блестящего инженера из Ваканды (скажем, Шури, сестры Т’Чаллы) один предприниматель разрабатывает процесс, позволяющий производить два копья за один час. Это достижение встряхнет всю копейную индустрию, потому что этот предприниматель может за час сделать то, что другие делают за два. У этого преимущества и его рыночных последствий есть свое название.Она называется относительной прибавочной стоимостью.

Что будет дальше? Фабрика, производящая два копья за один час, движется вперед во времени; вот где дополнительная ценность. Он движется к обществу, которого еще не существует. Это общество еще не установило культурно необходимое рабочее время, равное двум копьям в час. Эта фабрика на мгновение становится будущим ее культуры. Но в конце концов другие производители копий выясняют, как сделать два копья за один час, и поэтому два копья за один час становятся новым культурно необходимым рабочим временем.Затем в один прекрасный день предприниматель применяет некоторые научные знания для производства копий. Этот новый тип копья может стрелять лучами концентрированной энергии. Все воины хотят это копье. Рынок снова потрясен. Какое-то время предприниматель пользуется относительной прибавочной стоимостью, но с потребительской стороны рынка.

Если правильно понять эти образы, то мы должны исследовать и критиковать не только видение Ваканды в исторически специфическом контексте капиталистического ценностно-ориентированного развития, но и будущее, представленное в афрофутуризме в целом.Будущее при капитализме — это не утопия и не лучший мир (этот факт обнаруживается даже при беглом рассмотрении продуктов, производимых этой системой). Это не что иное, как время наибольшей прибыли; или, другими словами, это будущая прибавочная стоимость, ставшая настоящей. И разрушительная характеристика этого будущего повышенной производительности обрекает все настоящее на прошлое. Коммодифицированная история — это движение вперед, которое не следует путать с универсальной историей. Машины, которые делают два копья за два часа, отправляются на свалку Ваканды.

Как вырваться из этой ловушки движения, которое, по сути, движением и не является? Для Постона это признание центральной роли труда в конституции прогрессивной истории капитализма. Дело не в том, чтобы высвободить труд и позволить ему процветать. Именно упразднение труда, организованного не столько абстрактным временем, сколько абстрактной стоимостью, определяет и напрягает конкретный труд, источник материальных богатств. Согласно его прочтению, на которое повлиял крах советского эксперимента в 1989 г. и вызовы, с которыми марксистская критическая теория столкнулась со стороны постструктуралистов, в частности, Мишеля Фуко, предложившего немарксистскую интерпретацию исторического развития (в терминах Ницшеанская генеалогия), мы продолжаем видеть все эти возможности для жизни вне капитализма, которые снова и снова оказываются не только внутри капитализма, но и воссоздавая его. Появление извне действительно необходимо для продвижения системы вперед. Он не может восстановить стоимость, если посредством нововведений в технологии, науке или организации он не переопределяет то, что представляет собой культурно необходимый труд в течение фиксированного часа абсолютного ньютоновского времени.

Я хочу закончить рассмотрением двух библейских ангелов смерти. Один — Азраил, а другой — Абаддон. Теория освобождения от капиталистической современности, описанная Постоном, должна будет рассматривать этих ангелов смерти как нечто иное.Один, Азраил, — ангел обновления; Абаддон — ангел бездны. Первый превращает конец в новое начало. Он не разрушает прошлое и будущее сразу. Будущее не только остается, но и возрождается. В капитализме то, что мы часто видим как освобождение от прошлого, оказывается Азраилом. Этот ангел постоянно обновляет, воссоздает и толкает капитализм в будущее. С Азраилом новое снова и снова становится одним и тем же. Здесь у нас есть ангел смерти, который никогда не покидает беговую дорожку Постона.

Абаддон, ангел бездны, тот, кто действительно доводит дело до конца. Все, что он разрушает, не может стать снова. Этот ангел ломает беговую дорожку прогресса. Однако этого ангела нельзя найти в мирах Эмпатиков и Ваканды. Все эти миры посвящены Азраилу.

Точный поток многокомпонентного сельскохозяйственного газа, определенный с помощью широкополосной двухгребенчатой спектроскопии с открытой трассой

ВВЕДЕНИЕ

В Соединенных Штатах выбросы метана (CH ₄ ) от домашнего скота (включая кишечную ферментацию и использование навоза) считаются крупнейшим источником антропогенных выбросов CH ₄ ( 1 ), причем большая часть этих выбросов приходится на мясную и молочную промышленность.Точная оценка выбросов CH ₄ от домашнего скота затруднена из-за изменчивости методов управления и характеристик крупного рогатого скота на коммерческих фермах. Кроме того, в системах выпаса факторы окружающей среды влияют на качество кормов ( 2 ), что, в свою очередь, влияет на выбросы CH ₄ в результате энтеральной ферментации, но остаются неучтенными в национальных кадастрах ( 3 , 4 ).

Охарактеризовать поток CH ₄ от пастбищных систем сложно, поскольку животные распределены неравномерно, что ограничивает эффективность подходов оптических точечных датчиков ( 5 ).Животноводческие фермы также выделяют значительное количество аммиака (NH ₃), вредного загрязняющего вещества, образующего аэрозоль ( 6 ). Количественное определение выбросов NH ₃ с использованием традиционных методов является сложной задачей из-за его адсорбционной способности ( 7 – 9 ). Здесь мы показываем, что метод двухгребенчатой спектроскопии (DCS) способен точно измерять эти важные выбросы без больших систематических погрешностей. DCS с открытым путем становится мощным инструментом для определения выбросов парниковых газов (ПГ) в городах (). 10 ) и нефтегазовой ( 11 ) отраслях.В DCS интерференция двух оптических частотных гребенок генерирует широкополосные спектры чрезвычайно высокого разрешения с незначительной формой линии прибора и идеальной осью частот, не требуя при этом внешней калибровки ( 12 – 14 ).

Вместе эти свойства улучшают анализ перекрывающихся спектральных характеристик, которые появляются в широкополосных атмосферных спектрах, и позволяют DCS обеспечивать точные усредненные по трассе концентрации нескольких видов и измерения температуры ( 15 ).Кроме того, высокая яркость и пространственная когерентность гребенчатых источников позволяют выполнять точные спектроскопические измерения на трассах километрового масштаба. Точность, достижимая с помощью DCS, приведет к меньшей неопределенности показателей выбросов CH ₄ от скота, тем самым улучшив общую неопределенность моделей кишечной ферментации на национальном уровне ( 16 – 18 ).

Здесь мы демонстрируем DCS для многовидового (CH ₄ , NH ₃ , CO ₂ и H ₂ O) количественного определения потока выбросов газов с небольшого откормочного Газоанализатор с кольцевой спектроскопией с закрытым оптическим трактом (CRDS).Измерения проводились в период с октября 2019 г. по январь 2020 г., и за 10 дней были получены данные о потоке CH ₄ для полевого сравнения двух методов. Потоки определяются с использованием обратной лагранжевой дисперсионной модели (IDM), которая объединяет метеорологические данные с концентрациями против и против ветра от DCS и CRDS, и потоки CH ₄ от обеих систем согласуются в пределах погрешности модели. Наш экспериментальный план обеспечивает надежное сравнение со стандартной методикой; тем не менее, DCS с открытым путем должна позволять точно оценивать потоки в гораздо более крупных пастбищных системах с более редкими точечными источниками.Кроме того, скорость излучения NH ₃ на откормочной площадке также определяется с использованием DCS со статистической точностью <10%, что подчеркивает универсальность широкополосной лазерной спектроскопии с открытым оптическим путем для сельскохозяйственного зондирования.

Система с двумя гребенками

Система DCS с открытым трактом (рис. 1A) охватывает 35 ТГц от 1,4 до 1,7 мкм с полностью когерентными частотными гребенками, которые могут разрешать атмосферную передачу через более чем 175 000 отдельных зубцов гребенки.

Система предназначена для нацеливания на несколько видов газов с лабораторной точностью при работе в полевых условиях на откормочной площадке для крупного рогатого скота (рис.1, Б и С). Он основан на волоконных лазерах с полупроводниковым зеркалом с насыщающимся поглотителем (SESAM), поддерживающих полную поляризацию, с синхронизированными моделями, легированными эрбием, с частотой повторения около 200 МГц. Взаимная когерентность гребенки устанавливается фазовой синхронизацией каждой гребенки с одним и тем же свободно работающим диодным лазером с внешним резонатором с длиной волны 1560 нм и фазовой синхронизацией частоты смещения несущей-огибающей ( f ₀ ) каждой гребенки с использованием линейного f -к-2 f интерферометр ( 19 ). Кроме того, избыточный фазовый шум на замках вычитался в реальном времени из сигнала интерферограммы DCS с помощью программируемой пользователем вентильной матрицы (FPGA) ( 20 , 21 ).Разность частот повторения (скорость регистрации интерферограмм в секунду) была установлена равной 208 Гц.

Чтобы адаптировать спектр гребенки, свет для каждой гребенки усиливался до ~ 1 нДж за импульс в усилителе на волокне, легированном эрбием, и направлялся через короткий (~ 3 см) отрезок высоконелинейного волокна. Спектры шириной 35 ТГц были отфильтрованы микрооптическими микрооптическими фильтрами с полосой заграждения шириной 25 нм с центром около 1560 нм, чтобы блокировать свет без полезного молекулярного поглощения, максимизируя достижимое отношение сигнал-шум (SNR).Окончательный спектр DCS охватывал особенности поглощения от CH ₄ , CO ₂ , NH ₃ и H ₂ O (рис. 2, от A до D). Для измерения DCS отфильтрованные выходы были объединены с помощью объединителя волокон 50:50, генерирующего два выхода, которые были направлены по двум открытым путям (рис. 1А). Наша DCS получает свою точность концентрации из базы данных молекулярного поглощения с высоким разрешением (HITRAN) на основе ( 22 , 23 ) подгоночных процедур, а точность длины волны — из кварцевого генератора, управляемого глобальной системой позиционирования ( 19 ).

Нет необходимости в полевой калибровке.

Рис. 1 Экспериментальная установка.

( A ) Схема спектрометра с двойной гребенкой для измерения концентрации газа на откормочной площадке на двух оптических путях. Желтые линии обозначают одномодовое волокно (SMF), передающее и принимающее двухгребенчатый свет с северного (красная стрелка) и южного (синяя стрелка) открытых путей. Примечание. Показанные светоделители 50:50 основаны на оптоволокне. АЦП/ПЛИС, аналого-цифровой преобразователь и программируемая пользователем вентильная матрица. ( B ) Аэрофотоснимок Манхэттена, откормочная площадка Канзаса.Отмечено приблизительное расположение трейлера (серого цвета), содержащего системы DCS и CRDS, а также трехмерного (3D) акустического анемометра (фиолетовый квадрат), передающего/приемного телескопа (Tx/Rx; черные ромбы), ретрорефлекторов (черные шевроны), входы газа для системы CRDS (оранжевые кружки) и линия отбора проб газа (зеленые линии), северный открытый путь (красная стрелка), южный открытый путь (синяя стрелка) и SMF для двухгребенчатого транспорта ( желтые линии). В район выброса газа вошли только загоны для животных площадью 3731 м ² .Фото: округ Райли, штат Канзас. ( C ) Фотография северной части объекта, включая трейлер, в котором размещены системы DCS и CRDS, ПВХ-трубка для южного пути SMF и газопровода, Tx/Rx для северного пути и ретрорефлектор северного пути. Фото: Брайан Уошберн, NIST.

Рис. 2 Широкополосные спектры DCS с высоким разрешением, полученные на подветренной кромке откормочной площадки.

( A ) Полный спектр DCS при 5-минутном времени усреднения с выделенными участками, показывающими три представляющих интерес спектральных диапазона (1, 2 и 3).Поглощающие молекулы указаны в каждой полосе со слабыми мешающими частицами, указанными в скобках. ( B ) Пример подраздела полосы 1. Данные DCS показаны черным цветом, а соответствие модели HITRAN – серым. На перевернутой оси показаны модели передачи для каждого отдельного вида: желтый цвет CH ₄, синий цвет H ₂ O, зеленый цвет CO ₂ и темно-бордовый цвет NH ₃. ( C ) Пример части полосы 2 с CO ₂ и слабым H ₂ O. ( D ) Часть полосы 3 подчеркивает преимущества высокого разрешения и широкой полосы пропускания, что позволяет извлекать слабые NH ₃ на сильном мешающем фоне H ₂ O.Обратите внимание, что хотя данные DCS в (B)–(D) уменьшены до разрешения 1 ГГц для четкой визуализации, вся подгонка выполняется с исходным разрешением (200 МГц). Показанные здесь модели предназначены для 100-метрового пути туда и обратно и 3,04 частей на миллион (частей на миллион) CH ₄ , 452 частей на миллион CO ₂ , 0,57% H ₂ O и 1,23 частей на миллион NH ₃ .

Геометрия измерений

Эта работа была выполнена в исследовательском центре мясного скотоводства Канзасского государственного университета за пределами Манхэттена, штат Канзас (рис. 1, B и C).288 голов крупного рогатого скота на участке содержались в загоне размером 70 м (с севера на юг) и 60 м (с востока на запад).

В период с конца октября 2019 г. по начало января 2020 г. измерения регистрировали газообразные выбросы как от самого крупного рогатого скота (т. е. CH ₄ в результате кишечной ферментации), так и распределенные по площади выбросы (т. е. CH ₄ и NH ₃ от навоза). управление). DCS измерил два пути, к северу и к югу от загона для крупного рогатого скота, что позволило выполнить измерение как с наветренной стороны (фон), так и с подветренной стороны (улучшение).В районе Манхэттена с осени до зимы преобладают ветры северного и южного направления (рис. S1A). Температура на участке сильно варьировалась от -10° до 20°C (рис. S1B). Участок со всех сторон окружен открытым, не выпасаемым пастбищем, обеспечивающим стабильные фоновые концентрации со значениями, близкими к типичным уровням атмосферного фона ( 5 , 24 , 25 ).

Система DCS размещалась в трейлере, припаркованном на северной стороне откормочной площадки. Одномодовое волокно (SMF) длиной 10 м соединило первый выход двойной гребенки с северным телескопом. Каждый из простых телескопов состоит из разъема наконечника/углового физического контакта (FC/APC), за которым следует коллиматор с фокусным расстоянием 179 мм, диаметром 102 мм и параболическим зеркалом, расположенным под углом 45° вне оси. Около 10 мВт безопасного для глаз коллимированного двойного гребенчатого света направлялось на ретрорефлектор диаметром 5 см, расположенный на расстоянии 50 м, а отраженный сигнал возвращался обратно в пусковое волокно с эффективностью около 25%. Возвращенный двойной гребенчатый свет был ослаблен до ≤200 мкВт и подключен к фотодиоду InGaAs с полосой пропускания 150 МГц.Существенным преимуществом DCS ближнего инфракрасного диапазона (NIR) является возможность использовать оптоволокно для зондирования открытых путей вдали от источников гребенки. Чтобы добраться до южного пути, свет с двойной гребенкой транспортировался в обоих направлениях через дуплексный SMF длиной 200 м. Оба телескопа были установлены на автоматических шарнирах, которые дистанционно настраивались с помощью соосных кремниевых камер с зарядовой связью. Каждая дорожка под открытым небом имеет небольшие колебания высоты на протяжении 50 м, в диапазоне от 1,5 до 2,0 м над землей, что включено в модель оценки потока, описанную в разделе «Материалы и методы».

Для каждого пути сигнал фотодиода InGaAs подвергался низкочастотной фильтрации на частоте 100 МГц, а затем оцифровывался и корректировался по фазе в реальном времени на FPGA ( 20 , 21 ). В дополнение к этим двум DCS-сигналам входы FPGA включают четыре частоты с фазовой синхронизацией для стабилизации двух гребенок (т. е. две частоты оптических биений и две частоты смещения несущей огибающей), две частоты повторения гребенки и внешний сигнал. Тактовая частота 10 МГц. Алгоритм коррекции в реальном времени удаляет как фазовый, так и временной джиттер интерферограмм и складывает их для получения единого спектра каждые 5 минут.Кроме того, трехмерный звуковой анемометр был установлен на башне возле северного пути на высоте примерно 3,5 м над землей для записи информации о ветре каждые 100 мс.

ОБСУЖДЕНИЕ

В этой работе мы впервые демонстрируем преимущества широкополосного лазерного зондирования с высоким разрешением с использованием когерентной DCS с открытым путем для количественной оценки потока газа в сельском хозяйстве на небольшом откормочном участке мясного скота. Широкая полоса пропускания DCS охватывала поглощение четырех различных молекулярных частиц: CH ₄ , NH ₃ , CO ₂ и H ₂ O .Мы специально нацелены на выбросы CH ₄ и NH ₃, которые являются наиболее важными для этой сельскохозяйственной системы. DCS одновременно обеспечивает чувствительность обнаружения на уровне частей на миллион м для NH ₃ и чувствительность на уровне частей на миллион м для CH ₄ . Обратите внимание, что без высокого разрешения, обеспечиваемого нашей полностью когерентной методикой, широкополосное зондирование NH ₃ в этом удобном диапазоне (расположенном рядом с полезным телекоммуникационным C-диапазоном) было бы практически невозможным из-за помех H ₂ O (рис.

.2Д). Кроме того, DCS сконфигурирована для измерения по двум смещенным путям под открытым небом с использованием телескопов с оптоволоконным соединением. Таким образом, мы постоянно отслеживаем концентрацию на широко разнесенных открытых путях против ветра и по ветру, что затем позволяет точно оценить поток на основе непосредственно наблюдаемого увеличения концентрации. Мы находим, что конфигурация DCS с открытой трассой фиксирует усиление по ветру из-за выброса газа с более высокой точностью, чем стандартная техника с закрытой трассой для определенных ветровых условий.При вводе в модель IDM данные DCS против ветра/подветренной стороны дают поток CH ₄ для откормочной площадки крупного рогатого скота, который согласуется в пределах 6% с потоком, оцененным совмещенной системой CRDS с закрытым путем, что находится в пределах 10% неопределенность, приписываемая моделям потоков этого типа ( 28 ). Это соответствие стандартному сельскохозяйственному методу измерения дает нам уверенность в том, что DCS точно измеряет поток газа в сельскохозяйственном контексте.

Из-за длины труб, необходимых для пересечения откормочной площадки, измерение двойного пути NH ₃ с использованием CRDS не может легко обеспечить надежный эталон.Тем не менее, полученная оценка потока NH ₃ по данным DCS в целом согласуется с литературными данными с точки зрения абсолютной величины и зависимости от параметров окружающей среды (рис. 6). Основным мотивом для этой работы является то, что система DCS может быть расширена до оценить выбросы с гораздо больших площадей. С этой целью кратко рассмотрим требования к оценке потока CH ₄ с пастбища 500 × 500 м, содержащего 40 голов крупного рогатого скота. Когда наши значения масштабируются до 500-метровых путей, достижимая точность DCS при 900 с должна составлять около 2 ppb, что соответствует предыдущим демонстрациям NIR DCS ( 15 ).Приняв стандартную коробочную модель для выбросов крупного рогатого скота ( 49 ), мы можем масштабировать среднее увеличение CH ₄ ( E = C _sig – C _bkg ), измеренное на нашей партии корма.

возможное расширение пастбища ( E ′ ) с использованием следующего соотношения Обратите внимание, что w – ширина откормочной площадки (60 м), w ′ – ширина пастбища (500 м), N – количество скота на откормочной площадке (288 голов), а N ′ – поголовье скота на пастбище (40 голов).В уравнении 1 предполагается, что w ′ меньше средней горизонтальной скорости ветра, умноженной на период интегрирования измерений. Это предположение должно выполняться для w ′ = 500 м и времени интегрирования 15 мин. Используя уравнение 1, усиление на подветренной границе 500 × 500 м будет в среднем около 10 частей на миллиард. Путем усреднения потоков это улучшение даст погрешность потока CH ₄ в 10 % через ~2,25 часа. Для кадастров ПГ желательно измерять усредненные выбросы за неделю или месяц с неопределенностью потока >10% ( 3 , 17 ), что легко поддерживается при данном временном разрешении.Разделение пастбища дополнительными путями луча может значительно сократить время усреднения, если требуется более высокое временное разрешение.

Заглядывая в будущее, преимущество открытого пути DCS мотивирует будущую оценку потока в масштабе пастбища. Как обсуждалось выше, тот же подход, который используется здесь, должен быть применим к выбросам CH ₄ и NH ₃ на больших территориях и улучшит усилия по точному количественному определению вклада скота и других видов сельскохозяйственной продукции в кадастры ПГ. Открытые альтернативы стандартным методам особенно выгодны для обнаружения NH ₃, учитывая, что «липкая» и реактивная природа NH ₃ требует сложной калибровки экстрактивных анализаторов NH ₃.Здесь мы показали, что DCS является жизнеспособным решением для определения уровня содержания NH ₃ в долях миллиардных долей на километрах в системе, которая одновременно предоставляет информацию о нескольких других газообразных веществах с точностью, сравнимой с однокомпонентным открытым датчики пути ( 8 , 50 , 51 ). Зондирование DCS NH ₃ уже предоставило полезные данные на месте относительно зависимости скорости испарения NH ₃ от ветра, одновременно сравнив биогеохимические модели и стимулируя дальнейшие исследования по снижению выбросов ( 40 , 47 ).

В будущем многовидовое зондирование DCS поможет определить точную зависимость коэффициентов выбросов CH ₄ -NH ₃ и CO ₂ -NH ₃ от окружающей среды, что в конечном итоге улучшит наше понимание микробной активности и углеродного обмена на откормочных площадках и пастбищные экосистемы ( 43 , 52 ). В то время как текущая система работала в ближнем ИК-диапазоне, продолжающееся продвижение DCS дальше в средний ИК-диапазон предоставляет возможности для количественного определения потоков большего количества газов и с большей чувствительностью.В частности, спектральный диапазон от 2,0 до 2,4 мкм обладает повышенной чувствительностью к CO ₂ , CH ₄ и NH ₃ и доступен с использованием фотонных волноводов ( 53 , 54 ). Кроме того, многие группы недавно продемонстрировали достижения в распознавании DCS среднего ИК-диапазона ( 55 – 61 ). Область функциональных групп (от 3 до 5 мкм) включает атмосферные окна пропускания с доступом к сильному поглощению CH ₄ , CO ₂ и N ₂ O .

Прецизионные измерения выбросов N ₂ O представляют особый интерес для специалистов по зондированию атмосферы, поскольку N ₂ O остается малоизученной частью глобальных сельскохозяйственных выбросов парниковых газов и представляет угрозу для стратосферного слоя O ₃ ( 62 ). Измерения потоков DCS в полевых условиях, охватывающие несколько азотсодержащих видов (например, NH ₃ и N ₂ O), позволят улучшить сравнительный анализ биогеохимических моделей почвы ( 63 ). Средний ИК-диапазон также можно использовать для обнаружения биогенных летучих органических соединений и O ₃, что позволяет осуществлять расширенный мониторинг здоровья растений и производства сельскохозяйственных аэрозолей ( 64 ).В рамках более широкого видения «точного земледелия» частотная гребенка обеспечивает точные потоки газа для многих видов одновременно в больших пространственных масштабах, что однажды обеспечит устойчивое и более продуктивное сельское хозяйство.

Благодарности

Мы хотели бы выразить признательность за первые конструктивные обсуждения с А. Чакрабарти, Э. Минтоном и К. Корвином. Мы хотели бы поблагодарить Д. Блази и В. Холленбека за предоставление доступа к отделу хранения говядины Канзасского государственного университета. Мы также благодарим Дж.Friedlein и N. Hoghoghi за полезные комментарии к рукописи. Использование наименований производителей или продуктов не должно рассматриваться как одобрение. № вклада 21-222-J Канзасской сельскохозяйственной экспериментальной станции. Финансирование: Эта работа частично финансировалась премией NSF Division of Biological Infrastructure Award #1726304, программой ARPA-E MONITOR, Фондом Уильяма и Джоан Портер, Фондом наследия Хабигера и NIST. Вклад авторов: D.I.H., N.R.N., S.M.W., B.D.D., I.C., E.A.S. и B.R.W. придумали и спроектировали эксперименты. D.I.H., G.M.C., I.C. и B.R.W. построена система DCS. D.I.H., C.W., L.C.H., E.A.S. и B.R.W. проводил опыты. D.I.

Понедельник - суббота		8:00 - 20:00
Воскресенье		10:00 - 18:00

Флюс на десне: причины, симптомы, лечение

Причины

Симптомы

Диагностика

Лечение

Лечение флюса | Без боли

Виды флюса

Контакты

Лечение флюса по цене от 2500 в Москве

Что такое флюс, причины его появления

Симптомы флюса

Диагностика заболевания

Лечение флюса

Профилактика флюса и его осложнений

Где можно вылечить флюс в Москве

Лечение флюса народными средствами — лучшие рецепты

Содержание

Флюс — причины и симптомы

Лечение флюса народными средствами

Рецепты народной медицины

Отвар для полоскания на основе ромашки и календулы

Отвар для полоскания на основе шалфея и зеленого чая

Отвар из трав

Настойка для компресса

Что такое флюс? — Определение из WhatIs.com

Net Flux — обзор

Флакс навсегда изменил правила шоу о путешествиях во времени

Что такое

Жизненно важные признаки планеты

Принцип минимизации потоков и его применение для оценки стационарных потоков в метаболических сетях

Какой ангел смерти появляется в афрофутуристических видениях высокотехнологичных черных обществ? — Журнал № 106, февраль 2020 г.

Точный поток многокомпонентного сельскохозяйственного газа, определенный с помощью широкополосной двухгребенчатой ​​спектроскопии с открытой трассой

ВВЕДЕНИЕ

Система с двумя гребенками

Геометрия измерений

ОБСУЖДЕНИЕ

Благодарности

Добавить комментарий Отменить ответ

Точный поток многокомпонентного сельскохозяйственного газа, определенный с помощью широкополосной двухгребенчатой спектроскопии с открытой трассой