Статьи журнала - Научное приборостроение
Все статьи: 1320

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

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

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

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
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

Исследование специфичных свойств регулярного мультимолекулярного сорбента Fe (III)
Статья научная
В настоящее время проблема специфичного выделения различных веществ из сложных смесей, в том числе биологических образцов, стоит весьма остро. Одним из методов, позволяющих решать такие задачи, является металл-аффинная хроматография. Исторически ее использовали для обогащения фосфорсодержащих пептидов, однако представляется возможным применять ее для обогащения и других классов веществ. В работе проведено исследование специфичных свойств нового регулярного мультимолекулярного сорбента на основе стеарата железа(III). Показано, что с помощью металл-аффинной хроматографии на РММС Fe(III) могут быть успешно выделены и проанализированы такие типы соединений, как фосфорорганические соединения (фосфорилированные пептиды, фосфонилированные пептиды, пестициды), фторкислоты (перфтороктановая сульфокислота), токсины цианобактерий (микроцистин-RR).
Бесплатно

Исследование структуры ИК-спектра ферромагнитных наночастиц в магнитном поле
Краткое сообщение
При пропускании через коллоидный раствор ферромагнитных наночастиц магнетита ИК-излучения наложение на образец магнитного поля приводит к появлению колебательно-вращательного спектра поглощения с энергией колебательных уровней, близкой к энергии обменного взаимодействия в магнетите. Эффект можно объяснить превращением энергии фотонов в энергию колебаний, разрушающих доменную структуру магнетита при температуре, выше точки Кюри. Глубина потенциальной ямы, определяемая по схождению колебательных уровней энергии, значительно больше температуры Кюри магнетита в энергетических единицах, поэтому причиной разрушений доменов можно предположить туннельный эффект или параметрический резонанс при наложении линейных и крутильных колебаний с одинаковой частотой.
Бесплатно

Статья научная
Предложено использовать метод электронно-лучевой обработки для модифицирования поверхности кварцевого стекла. Показано, что электронно-лучевая обработка обеспечивает направленную структурно-химическую функционализацию поверхности кварца и контролируемое изменение его гидрофильно-гидрофобного баланса. Воздействие ускоренных электронов позволяет регулировать соотношение между содержанием силоксановых сеток (Si(O)4) и "одинарных" кислотных (≡Si-OH), "двойных" нейтральных (=Si(OH)2) и "тройных" основных (-Si(OH)33) гидроксильных групп на поверхности кварцевого стекла. Обработка в исследованных режимах позволяет регулировать функционально-химический состав поверхности кварца с целью обеспечения требуемой химической стабильности внутренней поверхности изготавливаемых из него капилляров. Разработанная методика, основанная на использовании электронно-лучевой обработки, открывает принципиально новый подход к модифицированию неподвижной фазы кварцевого капилляра, силикагеля, микрофлюидных чипов.
Бесплатно

Статья научная
В работе описывается газодинамический интерфейс времяпролетного масс-спектрометра (ВПМС) МХ 5311 с ортогональным вводом и источником ионов "Электроспрей". Представлены результаты исследования характеристик газодинамического интерфейса ВПМС МХ 5311. Показано, что полная потеря ионного тока при прохождении всего газодинамического интерфейса от области ионообразования до импульсного ортогонального источника масс-анализатора составляет менее 6 порядков.
Бесплатно

Статья научная
Сделана попытка определения динамической жесткости сильфонов и мембран, применяемых в качестве чувствительных элементов датчиков давления. Предложены результаты экспериментальных исследований характеристики, определяющей динамическую жесткость этих элементов, выполнявшихся при различных условиях. Для проведения исследований разработан специализированный стенд. Рассмотрены вопросы определения гидродинамических коэффициентов (а именно: коэффициентов присоединенных масс и коэффициентов сопротивлений), необходимых для расчетов динамических характеристик упругих чувствительных элементов.
Бесплатно

Исследование чувствительности и селективности термокаталитического сенсора водорода
Статья научная
Впервые показана высокая селективность термокаталитических сенсоров водорода к другим углеводородам (метану, пропану, гексану, бутану, этану и этилену) при рабочей температуре менее 70 С. В качестве измерительной схемы использовались схема делителя напряжения и мостовая измерительная схема. Показано, что селективность сенсоров водорода зависит от температуры чувствительного элемента термокаталитического сенсора. Исследования селективности сенсоров водорода проведены в диапазоне температур 66–130 С. Было показано, что сенсоры имеют высокую чувствительность, порядка 30 мВ/%, и низкую потребляемую мощность, порядка 8.6 мВт. Показано, что максимальные значения селективности и чувствительности имеют место при использовании мостовой измерительной схемы. Полученные результаты могут быть использованы для разработки газоанализаторов водорода.
Бесплатно

Статья научная
Методами потенциала течения и микроэлектрофореза исследованы электрокинетические свойства регулярных мультимолекулярных сорбентов на основе стеаратов металлов. Показано, что для двух различных типов объектов, таких как пленки Ленгмюра—Блоджетт, перенесенные на твердую подложку, и коллапсированные монослои, зависимости электрокинетического потенциала от рН раствора электролита практически совпадают, что позволяет считать коллапсированные монослои регулярными мультимолекулярными структурами, аналогичными пленкам Ленгмюра—Блоджетт. Определены значения изоэлектрической точки для стеаратов ряда трехвалентных металлов. На основании полученных зависимостей предложены условия проведения металл-аффинной хроматографии на регулярных мультимолекулярных сорбентах.
Бесплатно

Исследование ячейки для быстрой фрагментации и столкновительного охлаждения
Статья научная
В статье описываются конструкция и результаты исследования специально разработанной ячейки для столкновительно-индуцированной диссоциации (СИД) с ускоренными диссоциацией, пропусканием и охлаждением ионов. Основными отличиями данной СИД-ячейки от стандартных являются ее малые размеры (5 см) и работа на достаточно высоком давлении в десятки мТорр. Проведенное экспериментальное исследование показало высокую эффективность ввода и транспортировки ионов через ячейку с коэффициентом передачи 80 %. Продемонстрированы быстрая трансмиссия и охлаждение ионов за десятки микросекунд. На примере двухзарядных ионов (M+2H)2+ грамицидина С продемонстрированы эффективная и информационноемкая фрагментации ионов. Таким образом, показана адекватность ячейки СИД для параллельного анализа в тандемном времяпролетном масс-спектрометре.
Бесплатно

Статья научная
В работе приведены результаты исследований системы транспортировки ионных пучков, образованных при атмосферном давлении, в высоковакуумную область масс-анализатора. Исследована радиочастотная транспортирующая система с использованием двух квадруполей с системой дифференциальной откачки, работающая при существенно различных давлениях остаточного газа. Показаны возможность управления ионным током при давлении порядка 1-5 Торр и транспортировка в охлаждающем радиочастотном квадруполе при давлении порядка нескольких (1-10) мТорр. Проведен анализ экспериментальных данных, подтверждающий эффективность использования такой системы.
Бесплатно

Статья научная
Проведено исследование проточной экстракции кобальта по реакции с 2-нитрозо-1-нафтолом на границе раздела фаз в системе вода-толуол с термолинзовым детектированием в кварцевом микрофлюидном чипе со сложной формой сечения канала и модификацией части поверхности гидрофобными группами (октадецилсилан). Определены диапазоны стабильности поверхности раздела фаз при различных скоростях водной и органической фаз и оптимальные скорости обеих фаз для проведения процессов экстракции (6 и 0.05 мкл/мин соответственно), а также оптимальное положение детектирования в микроканале. Для инициации процессов переноса вещества через границу раздела фаз предложено использовать прием резкого снижения скорости потока органической фазы (начальная скорость органической фазы 5 мкл/мин) при постоянной скорости водной фазы, что позволило сократить время определения и повысить чувствительность и воспроизводимость определения. Предел обнаружения кобальта 3 × 10-8 М, диапазон определяемых концентраций 2.0 × 10-7--8.0 × 10-6 М, относительное стандартное отклонение измерений в этом диапазоне не превышает 0.03.
Бесплатно

Статья научная
Рассмотрены тепловые режимы работы прибора АНК-16/32 (анализатора нуклеиновых кислот). Исследована зависимость напряжения, подаваемого на элемент Пельтье, и скорости проведения ПЦР-РВ. Произведен анализ разности температур планшета и реакционной смеси.
Бесплатно

Статья научная
Дан краткий обзор основых этапов развития отечественных инструментальных средств и приборов рентгено-фотоэлектронной спектроскопии, разработанных в Российской академии наук.
Бесплатно

Статья научная
На основании литературных и экспериментальных данных рассматриваются основные аналитические характеристики самых распространенных ионных источников, входящих в состав магнитных изотопных масс-спектрометров, предназначенных для изотопного анализа веществ в газовой фазе.
Бесплатно

Статья научная
Проводится сравнительный теоретический анализ источников ионов, входящих в состав масс-спектрометров МИ1201АГМ (Selmi, Украина) и МАТ281 (Finnigan, Германия), предназначенных для изотопного анализа веществ в газовой фазе, вводимых в виде молекулярного пучка. Анализ осуществляется методом математического моделирования с применением оригинальной методики согласования ионного пучка с аксептансом магнитного анализатора.
Бесплатно

Статья научная
В статье описывается процедура создания ионно-оптической системы источника ионов масс-спектрометра МТИ350Г, предназначенного для изотопного анализа урана в газовой фазе. Показано, как учет некоторых особенностей физико-химических свойств анализируемого вещества (в данном случае - гексафторида урана) может влиять на выбор приоритетов при определении параметров системы.
Бесплатно