При долговременных записях флуктуаций подвижности ионов наб-
людается их сильная зависимость от внешних условий, как контроли-
руемых, например температуры установки, так и от неконтролируе-
мых, связанных с воздействием внешних факторов [6–8]. При этом
остаются недостаточно изученными физические механизмы влияния
внешних факторов на измеряемые статистические характеристики ука-
занных флуктуаций [9].
Цель настоящей работы — исследование флуктуаций проводимости
в малых объемах электролита и сопоставление статистических харак-
теристик этих флуктуаций, записанных на двух независимых уста-
новках.
В период с 20 марта 2011 г. по 18 декабря 2012 г. (15360 ч или
640 дней) проводились непрерывные измерения с использованием
двух идентичных экспериментальных установок, на которых регистри-
ровались флуктуации напряжения на электролитических ячейках. Кон-
структивно ячейки представляли собой два сосуда с электролитом, в
которые помещались графитовые электроды [7–9]. Электролит в сосу-
дах был разделен с помощью лавсановой пленки толщиной
h
= 3
мкм,
имеющей отверстия (тонкие каналы) диаметром 0,2. . . 0,4 мкм. Объем
электролита в тонких каналах
V
= 5
∙
10
−
15
м
3
, число ионов в указан-
ном объеме электролита
N
μ
≈
(0
,
5
. . .
1)
∙
10
10
зависит от концентрации
электролита. К электродам через внешнее согласующее сопротивление
R
подключалось переменное напряжение трапецеидальной формы с
амплитудой 10 В и частотой 3 Гц. Флуктуации напряжения на электро-
литических ячейках регистрировались в полосе 5. . . 15 кГц с частотой
съема данных 50 кГц.
Сопротивления электролитических ячеек двух установок в на-
чале эксперимента (19 марта 2011 г.) составляли
R
1н
= 55
кОм и
R
2н
= 16
кОм, а внешние согласующие сопротивления были соответ-
ственно равны
R
1
= 270
кОм и
R
2
= 82
кОм. При этом амплитуды
напряжения на двух электролитических ячейках были одинаковы-
ми:
U
1н
=
U
2н
= 1
,
5
В. После окончания эксперимента (14 января
2013 г.) сопротивления были равны
R
1н
= 42
кОм и
R
2н
= 230
кОм, а
амплитуда напряжений —
U
1н
= 1
,
2
В и
U
2н
= 6
,
8
В.
По результатам измерений флуктуаций напряжения на электроли-
тических ячейках двух установок с усреднением в течение одной ми-
нуты осуществлялись вычисления дисперсий
D
1
,
D
2
и мер Кульбака
H
1
,
H
2
. Расчет мер Кульбака выполнялся по формулам, приведенным
в работах [10, 11].
Выбор меры Кульбака в качестве характеристики флуктуаций на-
пряжения на электролитической ячейке связан с тем, что эта мера
широко используется в теории информации для оценки параметров
ISSN 1812-3368. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. “Естественные науки”. 2013. № 3
53
