Статьи журнала - Научное приборостроение
Все статьи: 1320
Статья научная
В статье исследована зависимость намагниченности золя парамагнитых наночастиц от времени с момента его помещения в магнитное поле. Показано, что после быстрого роста намагниченности она начинает медленно уменьшаться. Уменьшение объяснено образованием конгломератов наночастиц с антипараллельной взаимной ориентацией их магнитных моментов. Уменьшение намагниченности наблюдается при условии, что индукция внешнего магнитного поля превышает граничное значение, выше которого энергия магнитного момента наночастицы в магнитном поле становится больше энергии ее теплового движения.
Бесплатно
Статья научная
В результате экспериментального исследования кривых намагничивания двух магнитных жидкостей методом ЯМР было получено, что функция распределения наночастиц по значениям их магнитных моментов Р в диапазоне 4.5·10 -19-19 А·м 2 пропорциональна 1/ Р, т. е. растет при уменьшении Р. Этот результат не противоречит экспериментальным функциям распределения наночастиц по размерам, полученным методом просвечивающей электронной микроскопии при размерах наночастиц, превышающих 9 нм.
Бесплатно
Исследование неоднородного уширения линии ЯМР в дисперсии парамагнитных наночастиц
Статья научная
Исследовались зависимости сдвига и ширины линии ЯМР в водной дисперсии наночастиц магнетита от концентрации С твердой фазы. Получена зависимость от С неоднородной ширины линии в однородном поле.
Бесплатно
Статья научная
С помощью разработанного в Институте аналитического приборостроения РАН приборного комплекса, включающего времяпролетный масс-спектрометр с электрораспылением МХ-5310 и жидкостной хроматограф Милихром А-02, было проведено исследование взаимодействия селена (Se) с элементами биологических систем на примере цистеина (Cys) и глутатиона (GSH). Выявлено образование двух типов продуктов - дисульфидов и Se-дисульфидов и определены условия, позволяющие изменять соотношения концентраций между этими типами продуктов при взаимодействии Se c GSH. Проведено сравнение процессов взаимодействия Se с GSH, Cys, и смеси GSH с Cys, которое выявило конкуренцию за Se у таких сульфгидрильных соединений. Определено также, что в конкурентных условиях не происходит образование Se-дисульфида Cys, но в значительной степени образуется смешанный дисульфид без Se и с Se. Показано, что образование смешанного Se-дисульфида может протекать через замещение GSH на Cys в симметричном Se-дисульфиде GSH. Можно полагать, что именно селективность замещения лежит в основе регуляции физиологических процессов с участием Se и различных тиолов в биологических средах.
Бесплатно
Исследование оптических плоских поверхностей светоделительных пластин средством когерентной оптики
Статья научная
В статье представлена экспериментальная установка для измерения геометрических параметров оптических поверхностей деталей. Показана актуальность работы, т.к. получение высокоточной и достоверной информации о геометрических параметрах поверхностей всегда являлось важной задачей метрологии. В работе приведена оптическая схема интерферометра, а также даны технико-эксплуатационные характеристики экспериментальной установки. Определены объекты и метод исследования. Получены интерферограммы с поверхностей лучевых делителей разных производителей. Проанализированы изображения интерференционных полей и выявлены основные параметры волновых фронтов. Оптические поверхности контролировались экспериментальной установкой с точностью не хуже 0.05 λ. Исследовались отражательные покрытия светоделителей, и получены зависимости коэффициента отражения по координатам x и y. Сравнительный анализ выявил предпочтительный вариант для современных автоматизированных интерферометров.
Бесплатно
Исследование оптического щупа с частично когерентным источником излучения
Статья научная
В работе проведен анализ работы оптического щупа с частично когерентным источником излучения при исследовании поверхности сложной формы в триггерном режиме. Предложен способ минимизации влияния спекл-модуляции интерференционного сигнала на результат измерений. На основе предложенного способа разработано устройство со сканированием опорного зеркала по периодическому закону. Определены соотношения между основными параметрами устройства, необходимые для достижения положительного эффекта.
Бесплатно
Статья научная
Источник ионов с импульсным тлеющим разрядом установлен на серийный масс-спектрометр МС7303. Исследовано влияние длительности и частоты импульсов напряжения на выходной ток ионов образца. Показано, что условия разряда различным образом влияют на выходные интенсивности ионов различного происхождения. При условиях разряда, оптимальных для образования ионов образца, уменьшается интенсивность ионов аргона и органических фрагментов; это обстоятельство позволяет снизить влияние спектральных наложений и облегчить интерпретацию масс-спектра, что особенно важно на приборах с низким разрешением. Полученные масс-спектры свидетельствуют о возможности достижения на масс-спектрометре МС7303 с источником ионов с импульсным тлеющим разрядом пределов обнаружения микропримесей на уровне 10 ррm при разрешающей способности порядка 1-1.5 М на уровне 50 % высоты пика, что является достаточным для проведения стандартного элементного анализа твердых образцов. Диапазон массовых чисел масс-спектрометра - от 1 до 500 - вполне достаточен для задач элементного анализа. Показано, что стабильность давления аргона в разрядной камере определяющим образом влияет на стабильность условий разряда и воспроизводимость результатов анализа. Для обеспечения стабильности выходного тока на уровне 3 % необходима стабильность давления на уровне до 0.1 %.
Бесплатно
Статья научная
В работе проведен анализ особенностей обратной задачи эллипсометрии, проявляющихся при определении полного набора параметров отражающей системы со сверхтонкой поверхностной пленкой. Разработан способ решения обратной задачи: изложен подход к решению, представляющий собой последовательное прохождение двух этапов. Для каждого этапа сформулирован свой критерий выбора оптимальных значений соответствующих параметров. На первом этапе определяются оптимальные значения параметров подложки, а также значения параметров пленки, соответствующие точке абсолютного минимума функционала обратной задачи. Для случая сверхмалых толщин пленки эти значения из-за экспериментальных ошибок и неточностей в выборе модели исследуемого объекта существенно отличаются от истинных значений параметров пленки. Второй этап является очевидным следствием первого и представляет собой реализацию подхода, изложенного в предыдущей работе [1]. На данном этапе при решении обратной задачи задаются определенные на предыдущем этапе оптимальные значения параметров подложки и с помощью предложенного в работе [1] критерия отбора находятся оптимальные значения параметров пленки. Изложенный подход к решению математически некорректной обратной задачи успешно опробован в численном эксперименте для разных вариантов экспериментальных ошибок. В работе рассмотрено также влияние нарушенного слоя на поверхности подложки.
Бесплатно
Статья научная
Рассмотрены два способа решения математически некорректной обратной задачи эллипсометрии относительно всех параметров отражающего объекта типа "прозрачная сверхтонкая поверхностная пленка на полупроводниковой подложке". Один из них предложен в нашей предыдущей работе и представляет собой последовательное прохождение двух этапов. На первом этапе определяются оптимальные значения параметров подложки, а на втором - поверхностной пленки. Для каждого этапа устанавливается свой критерий выбора оптимальных значений соответствующих параметров. Однако проведенный анализ показал недостаточность такого подхода. Более естественным и последовательным является второй способ решения задачи, при котором подложка и пленка самосогласованным образом участвуют в реализации соответствующей процедуры. В этом случае решение относительно всех параметров отражающей системы достигается одновременно. Конкретная реализация такого подхода, по сути, представляет собой метод последовательных приближений, на каждом шаге которого используется критерий отбора оптимальных значений параметров сверхтонкой пленки при фиксированных значениях оптических параметров подложки. Можно сказать, что каждый шаг данного метода - это, фактически, те два этапа в решении обратной задачи по первому способу.
Бесплатно
Статья научная
Работа посвящена дальнейшему развитию метода последовательных приближений в решении математически некорректной обратной задачи эллипсометрии для полупроводников со сверхтонкими окисными пленками. Основной целью здесь является разработка дополнительной процедуры, обеспечивающей выбор однозначного решения. Речь идет о процедуре, направляющей процесс сходимости к оптимальным значениям параметров, наиболее приближенным к их точным значениям. Это уточнение к методу сделано на основе реального эксперимента. Для этого использованы измерения, проведенные на образце арсенида галлия в нескольких точках образца. При этом получена важная информация, касающаяся неоднородности подобных образцов вдоль поверхности и связанная с характером обработки образцов. Подвергнут сомнению способ сертификации поверхности полупроводников по определенным признакам, не затрагивающим наличия выраженного нарушенного слоя.
Бесплатно
Статья научная
Разработана процедура минимизации функционала обратной задачи в пространстве всех параметров отражающей системы (полупроводниковая подложка-прозрачная сверхтонкая пленка). Это позволяет решить несколько задач. Физически обоснованными становятся правила выбора начальных значений показателя преломления и коэффициента поглощения подложки для первого шага метода последовательных приближений в решении обратной задачи. Эти начальные значения благодаря надежности разработанной процедуры минимизации функционала естественно теперь устанавливать по точке абсолютного минимума функционала в полном пространстве параметров отражающей системы. Это обеспечивает согласованность начальных значений с параметрами пленки, определяемыми в процессе нахождения абсолютного минимума функционала. В то же время это означает и полную согласованность с типами экспериментальных ошибок. Определение типов ошибок дополнено новыми условиями на значения параметров в точке абсолютного минимума функционала. Это позволило более точно классифицировать типы экспериментальных ошибок. В связи с этим появляется возможность определять степень выраженности математической некорректности обратной задачи в зависимости от величины и типа экспериментальных ошибок.
Бесплатно
Статья научная
Работа посвящена методу последовательных приближений, предназначенному для решения математически некорректной обратной задачи для случая однослойной системы с прозрачной сверхтонкой пленкой. Метод, разработанный ранее, не только упрощен, но и значительно усовершенствован. Это касается прежде всего признака, по которому устанавливается оптимальное значение коэффициента поглощения подложки. Новый вариант метода может быть успешно применен для исследования поверхностной структуры различных объектов, в том числе и жидкостей.
Бесплатно
Статья научная
Работа посвящена анализу устойчивости решения математически некорректной обратной задачи эллипсометрии, полученного на основе предложенного ранее метода последовательных приближений. Показано, что одной из главных причин появления неустойчивости решения является использование в вычислительном процессе традиционной схемы применения метода Бокса. При этом определены основные признаки, указывающие на неустойчивость решения обратной задачи. В целях повышения точности вычислительного процесса и обеспечения устойчивости решения обратной задачи существенно модифицирован комплексный метод Бокса.
Бесплатно
Статья научная
На основе данных о качественном составе монослоев стеариновой кислоты, находящихся на поверхности водной субфазы, содержащей ионы Fe3+, полученных с помощью методов масс-спектрометрии интерпретированы данные об их поверхностных свойствах. Исследованы изотермы сжатия таких монослоев, и рассчитаны значения площади, приходящейся на одну стеарат-группу в молекуле при различных значениях рН. Доказано, что основными продуктами взаимодействия монослоев стеариновой кислоты с ионами трехвалентного железа являются частицы, содержащие в своем составе две стеаран-группы. Получение аналогичных результатов для ионов Cr3+ доказывает, что именно стерический фактор препятствует образованию тристеаратов.
Бесплатно
Статья научная
Измерены краевые углы смачивания водой и глицерином кварцевого стекла КУ-1 и покрытий на кварце, полученных из растворов в хлороформе смеси полистирола и полистиролсульфокислоты. Показано, что значения полярной поверхностной энергии для образцов кварца существенно различаются друг от друга, причем γ2р снижается линейно с ростом краевого угла смачивания кварца водой. Обработка поверхности образцов кварца олигомерным диизоцианатом СХ-100 приводит к сближению краевых углов смачивания водой (глицерином) и значений. С ростом концентрации полистиролсульфокислоты в полимерных покрытиях величина достигает максимума. Экстремальные зависимости от состава полимерной смеси позволяют обосновать оптимальные концентрации для модифицирования кварца при получении капиллярных колонок для электрохроматографии.
Бесплатно
Статья научная
Предложена методика исследования особенностей модели сигнала ПЦР на базе сигмоидальной функции с помощью нормированного изменения интенсивности флуоресценции в течение одного или нескольких температурных циклов (импульсного возмущения). Выполнено сравнение импульсного и шумового возмущений. Для уменьшения влияние шума при моделировании сигналов ПЦР сигмоидальной функцией предложено использовать дополнительную фильтрацию сигналов и метод порога, при этом графически пояснен эффект уменьшения погрешностей измерения пороговых циклов.
Бесплатно
Исследование погрешностей оцифровки пиков генетического анализатора
Статья научная
Рассмотрены основные причины различия электрофоретической мобильности флуоресцентно-меченых фрагментов ДНК. Выполнен анализ результатов экспериментального разделения фрагментов секвенсной смеси. Предложен способ определения базового временнóго интервала. Отличия реальных временнÏх интервалов от базового временнóго интервала предложено рассматривать как систематическую составляющую погрешности измерений при определении последовательности пиков.
Бесплатно
Исследование погрешностей передачи линейного размера в магнитно-резонансной томографии
Статья научная
Рассматриваются результаты экспериментальных исследований передачи линейных размеров в магнитно-резонансной томографии. Показано, что погрешности передачи размера связаны: с дискретностью регистрации ЯМР-сигналов, с влиянием химического сдвига, с локальным искажением магнитного поля из-за изменения диамагнетизма среды.
Бесплатно
Статья научная
Получены изображения поверхности пористых стекол методами конфокальной лазерной сканирующей микроскопии и оптической микроскопии ближнего поля. Изображения свидетельствуют о наличии структур на поверхности с разными оптическими свойствами. Приведены результаты обработки изображений методами медианной фильтрации и Фурье-преобразования. Получены оценки шероховатости поверхности стекол. Обсуждаются вопросы оценки качества изображений.
Бесплатно
Исследование приборных источников погрешности в количественной абсорбционной спектроскопии
Статья научная
В работе рассмотрены способы обнаружения и оценки влияния приборных погрешностей, вызванных неравномерностью энергетической спектральной эффективности дифракционной решетки и нелинейностью спектральной чувствительности детектора спектрофотометра, при исследовании спектров поглощения и оптической плотности образцов.
Бесплатно
