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

Исследование особенностей ионизации в масс-спектрометрическом источнике ионов с импульсным тлеющим разрядом

Кузьмин А.Г., Михновец П.В.

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

Исследование поверхностной структуры твердых тел и жидкостей методом эллипсометрии с учетом математической некорректности обратной задачи. 1. Об особенностях обратной задачи при исследовании сверхтонких поверхностных пленок на полупроводниках

Семененко Альберт Иванович, Семененко И.А.

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

Исследование поверхностной структуры твердых тел и жидкостей методом эллипсометрии с учетом математической некорректности обратной задачи. 2. О способах определения всех параметров отражающей системы - прозрачной сверхтонкой поверхностной пленки на полупроводниковой подложке

Семененко Альберт Иванович, Семененко И.А.

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

Исследование поверхностной структуры твердых тел и жидкостей методом эллипсометрии с учетом математической некорректности обратной задачи. 3. Об определении всех параметров полупроводников со сверхтонкими окисными пленками на основе реального эксперимента

Семененко Альберт Иванович, Семененко И.А.

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

Исследование поверхностной структуры твердых тел и жидкостей методом эллипсометрии с учетом математической некорректности обратной задачи. 4. Об особенностях процесса минимизации функционала обратной задачи для полупроводников с прозрачными сверхтонкими пленками

Семененко Альберт Иванович, Семененко И.А.

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

Исследование поверхностной структуры твердых тел и жидкостей методом эллипсометрии с учетом математической некорректности обратной задачи. 5. О реальных возможностях метода последовательных приближений в решении обратной задачи

Семененко Альберт Иванович, Семененко И.А.

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

Исследование поверхностной структуры твердых тел и жидкостей методом эллипсометрии с учетом математической некорректности обратной задачи. 6. Об устойчивости решения обратной задачи. Модификация метода бокса

Семененко Альберт Иванович, Семененко И.А.

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

Исследование поверхностных свойств наноструктур (пленок Лэнгмюра-Блоджетт), содержащих ионы железа, и определение их состава с привлечением методов масс-спектрометрии

Рожкова Е.А., Краснов И.А., Суходолов Н.Г., Иванов Н.С., Янклович А.И., Подольская Е.П., Краснов Н.В.

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

Исследование поверхностных свойств покрытий смеси полистирола и полистиролсульфокислоты на плавленом кварцевом стекле

Красовский А.Н., Шмыков А.Ю., Филиппов В.Н., Васильева И.В., Мякин С.В., Осмоловская Н.А., Борисова С.В., Курочкин В.Е.

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

Исследование погрешностей моделирования сигмоидальной функцией сигналов полимеразной цепной реакции в реальном времени

Белов Юрий Васильевич, Петров А.И., Курочкин В.Е.

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

Алексеев Я.И., Белов Д.А., Белов Юрий Васильевич, Курочкин В.Е.

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

Неронов Ю.И., Иванов А.Ю., Парамонов Н.Н., Цели Р., Шпак Р.

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

Исследование пористых стекол методами конфокальной лазерной сканирующей микроскопии и оптической микроскопии ближнего поля

Евстрапов А.А., Есикова Н.А., Клоков М.В., Кухтевич И.В., Антропова Т.В.

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

Туров Юрий Прокопьевич, Лазарев Д.А.

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

Исследование процессов упорядочивания в открытых системах (на примере эволюции колонии несовершенных мицелиальных грибов)

Буляница А.Л., Курочкин В.Е.

Статья научная

В работе Ю.Л. Климонтовича [1] сформулирована фундаментальная теорема об изменении энтропии (S-теорема). Задача данной работы - интерпретировать утверждения теоремы применительно к микробиологическим приложениям, введя необходимые аналоги и предложив толкование понятий «хаос», «средняя энергия системы» и др.

Бесплатно

Исследование растворенных в морской воде газов при помощи масс-спектрометра с мембранным сепараторным интерфейсом

Горбацкий В.В., Елохин В.А., Николаев В.И., Ершов Т.Д., Елизаров Андрей Юрьевич

Статья научная

Погружной масс-спектрометрический комплекс был использован для обнаружения и измерения концентрации нефти в морской воде путем измерения концентрации трех углеводородов - бензола, толуола и ксилола - в районе специализированного морского нефтеналивного порта Приморск в Финском заливе в режиме in situ. Ввод пробы морской воды в квадрупольный масс-спектрометр осуществлялся посредством мембранного интерфейса с силиконовой мембраной. Полученные масс-спектры продемонстрировали возможность проводить измерения концентрации нефти в морской воде и определять тип нефтепродуктов без пробоподготовки. Была исследована чувствительность масс-спектрометра при различных температурах морской воды и для капель суспензии нефти различного диаметра. Показано, что использование масс-спектрометра с мембранным сепараторным интерфейсом позволяет проводить измерения концентрации углеводородов с высокой точностью, которая в настоящее время не поддерживается в коммерчески доступных мониторах.

Бесплатно

Исследование режима функционирования микромеханического гироскопа с совмещенными частотами по осям первичных и вторичных колебаний

Ковалв А.С., Грязин Д.Г., Шадрин Ю.В., Лычв Д.И.

Статья научная

Рассматриваются режимы работы микромеханического гироскопа (ММГ) R-R типа с совмещенными и разнесенными частотами первичных и вторичных колебаний. Рассмотрены методы совмещения частот колебаний. Приведены теоретические исследования, показывающие преимущества работы в режиме с совмещенными частотами. Предложены результаты экспериментальных исследований ММГ в режимах совмещенных и разнесенных частот. Теоретические предпосылки подтверждены результатами экспериментальных исследований.

Бесплатно

Исследование свойств и программно-аппаратная реализация алгоритма стохастической аппроксимации в модификации Я. З. Цыпкина

Буляница А.Л., Курочкин В.Е.

Статья научная

В работе рассматривается модификация Я.З. Цыпкина алгоритма стохастической аппроксимации Роббинса-Монро, позволяющая оценить постоянный сигнал в условиях аддитивной помехи с априорно неизвестным законом распределения, включая статистические выбросы. Проанализированы доказательства свойства несмещенности формируемой оценки и исследована эффективность оценивания. Рассмотрена экономичная аппаратная реализация алгоритма, а также его программная реализация, позволяющая, помимо оценивания информативного сигнала, осуществлять подбор параметров алгоритма и начальное приближение оценки, а также выявлять разладку в последовательности измерений.

Бесплатно

Исследование системы уравнений, описывающих кинетику элементарной ферментативной реакции

Бердников А.С., Фдоров Алексей Александрович, Сочивко Д.Г., Курочкин В.Е.

Статья научная

Математические уравнения кинетики ферментативных реакций, как правило, не имеют аналитического решения и исследуются численными методами. Однако в ряде задач наличие хотя бы приближенного аналитического решения напрямую обусловливает адекватность их решения. На основе такого описания, например, можно было бы разработать более эффективный алгоритм обработки экспериментальных данных метода полимеразной цепной реакции в реальном времени, широко используемого в анализе целевых нуклеиновых кислот. В настоящей работе рассматривается подход, позволяющий получить приближенные аналитические решения, выражающие временнýю зависимость концентраций компонентов реакции при некоторых ограничениях на параметры реакции.

Бесплатно

1
...
14
15
16
17
18
19
20
...
В конец

Журнал