УДК 628.312.5:621.373.8
DOI 10.35776/VST.2026.03.03

Мовчан С. И.

Контроль параметров частиц примесей водных растворов в системах очистки сточных вод промышленных предприятий

Аннотация

Одним из способов контроля сточных вод является определение параметров частиц примесей в системах оборотного водоснабжения с помощью лазерных доплеровских интерферометров. В фотоприемниках оптических систем лазерной доплеровской интерферометрии используются квантовые призматические точки для бесконтактного измерения параметров частиц примесей в сточных водах локальных очистных сооружений в целях контроля качества обработки промышленных сточных вод. Рассматривается моделирование призматических шестигранных прямо­угольных квантовых точек с оболочкой, энергетический спектр и его зависимость от параметров квантовых точек. Приведен анализ возможности применения в системах контроля качества водоочистки приемника на базе квантовых точек. Разработана оптическая схема экспресс-конт­роля параметров примесей в сточных водах. Использовано математическое компьютерное моделирование численного решения уравнения Шредингера для S-состояния волновой функции и определения собственных значений энергии, а также граничные условия для системы «ядро – оболочка». Получен вид волновой функции и собственные значения энергии для призматических шестигранных квантовых точек и рассмотрена возможность их использования в фотоприемниках оптических систем лазерной интерферометрии контроля. В экспериментальной измерительной лазерной установке используется фотоприемник, в котором применяются призматические квантовые точки, что обеспечивает селективность приемника для длины волны излучения гелий-неонового лазера и позволяет увеличить точность и диапазон измерений в реальном времени.

Ключевые слова

сточные воды , водоочистка , водный раствор , частицы примесей , параметры частиц , уравнения Шредингера , S-электроны , квантовая точка , энергетический спектр , фотоэлектронный умножитель

Для цитирования: Мовчан С. И. Контроль параметров частиц примесей водных растворов в системах очистки сточных вод промышленных предприятий // Водоснабжение и санитарная техника. 2026. № 3. С. 19–26. DOI: 10.35776/VST.2026.03.03.

Дальнейший текст доступен по платной подписке.
Авторизуйтесь: введите свой логин/пароль.
Или оформите подписку

Список цитируемой литературы

1. Байбородин Ю. В. Основы лазерной техники. – Киев: Вища школа, 1988. 383 с.
   Baiborodin Iu. V. Osnovy lazernoi tekhniki [Fundamentals of laser technology. Kiev, Vishcha Shkola Publ., 1988, 383 p.].
2. Грибачев В. Методы получения и применения квантовых точек // Компоненты и технологии. 2007. № 9. С. 127–130.
   Gribachev V. [Methods for obtaining and using quantum dots]. Komponenty i Tekhnologii, 2007, no. 9, pp. 127–130. (In Russian).
3. Игошина С. Е., Карианов А. А. Волновые функции электрона в квантовых точках «ядро/оболочка» типа I // Молодой ученый. 2014. № 8. С. 41–45.
   Igoshina S. E., Karianov A. A. [Electron wave functions in type I core/shell quantum dots]. Molodoi Uchenyi, 2014, no. 8, pp. 41–45. (In Russian).
4. Романов К. А., Галяметдинов Ю. Г. Моделирование квантовых состояний квантовых точек «ядро/оболочка» Cd/Se Cd/Se Zn/S // Вестник Казанского технологического университета. 2017. Т. 20. № 19. С. 15–17.
   Romanov K. A., Galiametdinov Iu. G. [Modeling of quantum states of core/shell quantum dots Cd/Se Cd/Se Zn/S]. Vestnik Kazanskogo Tekhnologicheskogo Universiteta, 2017, v. 20, no. 19, pp. 15–17. (In Russian).
5. Морозов М. В., Халанчук Л. В. Моделювання стану електрона у циліндричний квантовій точці з оболонкою // Вісник Запорізького національного університету. Збірник наукових статей. Фізико-математичні науки. Запоріжжя: ЗНУ. 2019. № 2. С. 117–123.
   Morozov M. V., Khalanchuk L. V. [Modeling the state of an electron in a cylindrical quantum dot with a shell]. Visnik Zaporiz’kogo Natsional’nogo Universitetu. Zbirnik Naukovikh Statei. Fiziko-Matematichni Nauki. Zaporizhzhia: ZNU, 2019, no. 2, pp. 117–123. (In Ukrainian).
6. Алексанян А., Арамян К., Никогосян Г., Буниестян В. Управление энергией основного перехода в цилиндрической квантовой точке, покрытой слоем квантовой ямы // Ученые записки Арцахского государственного университета. Естественные науки. 2015. № 1. С. 39–44.
   Aleksanian A., Aramian K., Nikogosian G., Buniestian V. [Energy control of the ground truth transition in a cylindrical quantum dot coated with a quantum well layer]. Uchenye Zapiski Artsakhskogo Gosudarstvennogo Universiteta. Estestvennye Nauki, 2015, no. 1, pp. 39–44. (In Russian).
7. Айрапетян Д. Б., Казарян Э. М., Тевосян О. Х. Моделирование ограничивающего потенциала для цилиндрической квантовой точки // Известия НАН Армении. Физика. 2014. Т. 49. № 6. С. 410–414.
   Airapetian D. B., Kazarian E. M., Tevosian O. Kh. [Modeling the confining potential for a cylindrical quantum dot]. Izvestiia NAN Armenii. Fizika, 2014, v. 49, no. 6, pp. 410–414. (In Russian).
8. Kazaryan E. M., Petrosyan L. S., Shahnazazyan V. A., Sarkisyan H. A. Quasi-conical quantum lot: electron states and quantum transitions. Communications in Theoretical Physics, 2015, v. 63, no. 2, pp. 255–260.
9. Hayrapetyan D. B., Chalyan A. V., Kazaryan E. M., Sarkisyan H. A. Direct interbank lath absorption in conical quantum dot. Journal of Nanomaterials, 2015, article ID 915742.
10. Багдасарян Д. А., Айрапетян Д. Б., Саркисян А. А., Казарян Э. М., Медвид А. Коническая квантовая точка: электронное состояние и дипольный момент // Известия НАН Армении. Физика. 2017. Т. 52. № 2. С. 177–188.
    Bagdasarian D. A., Airapetian D. B., Sarkisian A. A., Kazarian E. M., Medvid A. [Conical quantum dot: electronic state and dipole moment]. Izvestiia NAN Armenii. Fizika, 2017, v. 52, no. 2, pp. 177–188. (In Russian).
11. Lozovski V., Piatnytsia V. Analytical study electronic and optical properties of pyramid like and cone-lice quantum dots. Journal of Computational and Theoretical Nanoscience, 2013, v. 8, no. 11, pp. 2335–2343.
12. Sosnytskaу N., Morozov N., Khalanchuk L. Modeling of electron state in quantum dot structures. IEEE Problems of Automated Eletrodrive Theory and Practice (PAEP), Kremenchug, 2020, pp. 1–5.
13. Сосницькая Н. Л., Морозов Н. В., Мовчан С. И. Методы доплеровской интерферометрии контроля качества очистки сточных вод гальванического производства / Энергоэффективность: наука, технология, использование: Материалы Всеукраинской научно-практической интернет-конференции. Киев, 29 ноября 2017 г. Киев: НПУ им. М. П. Драгоманова, 2017. 3 с.
    Sosnits’kaia N. L., Morozov N. V., Movchan S. I. [Doppler interferometry methods for monitoring the quality of wastewater treatment in galvanic production]. Proceedings of the All-Ukrainian Scientific and Practical Internet Conference Energy Efficiency: Science, Technology, Application. Kiev, 2017, NPU named after M. P. Dragomanov Publ., 2017, 3 p. (In Russian).
14. Movchan S., Dereza O., Mazilin S., Dereza S. Study of hy-dromechanical parameters part of the water solutions household in running flows. Modern Development Paths of Agricultural Production, 2019 January, pp. 145–160. DOI: 10.1007/978-3-030-14918-5_16.
15. Шпольский Э. В. Атомная физика. Т. 2. Основы квантовой механики и строение электронной оболочки атома. – М.: Наука, 1974. 448 с.
    Shpol’skii E. V. Atomnaia fizika. T. 2. Osnovy kvantovoi mekhaniki i stroenie elektronnoi obolochki atoma [Atomic physics. V. 2. Fundamentals of quantum mechanics and the structure of the electron shell of an atom. Moscow, Nauka Publ., 1974, 448 p.].
16. Пат. 89040 Ua. Способ измерения скорости частиц в растворе / Морозов Н. В., Никифорова Л. Е., Мовчан С. И. // Бюллютень изобретений. 2014. № 7.
    Morozov N. V., Nikiforova L. E., Movchan S. I. [Pat. 89040 Ua. A method for measuring the velocity of particles in a solution]. Biulleten’ Izobretenii, 2014, no. 7. (In Russian).