Статьи журнала - Научное приборостроение
Все статьи: 1299
Компактная оптическая биосенсорная аналитическая система для медицины
Статья научная
Создан экспериментальный образец компактной высокочувствительной биосенсорной аналитической системы для экспрессного обнаружения в условиях клиники наличия и концентрации используемых в онкологической практике антибиотиков (дауномицина и его аналогов). Проведена оптимизация режимов работы дихрометра и элементов программного обеспечения биосенсора, проведена калибровка биосенсорной системы на примере регистрации оптического сигнала кругового дихроизма содержащих дауномицин лабораторных растворов.
Бесплатно
Компактное энергоэффективное устройство сбора и оперативной передачи геомагнитных данных
Статья научная
Предложена схема регистрации и передачи данных в режиме реального времени. Схема реализована на базе одноплатного компьютера с ARM-процессором, имеющим малое потребление энергии, небольшой размер и вес. Использован унифицированный подход к регистрации, передаче и хранению данных, основанный на применении протокола SeedLink для взаимодействия между программными компонентами. Этот протокол позволяет также осуществлять оперативную (в режиме реального времени) передачу данных. В сетях IPv4 информационное взаимодействие устройства и центра сбора данных осуществляется по защищенному каналу с использованием технологии виртуальной частной сети. Реализована возможность удаленного управления как самим устройством, так и соединенным с ним измерительным оборудованием. В качестве примера устройство было адаптировано для работы с рядом магнитных вариометров.
Бесплатно
Статья научная
В статье предложен способ компенсации различия электрофоретической подвижности флуоресцентно-меченых фрагментов ДНК при определении нуклеотидной последовательности. Определены неравномерности исходной последовательности пиков. Выполнена оптимизация компенсирующих параметров для каждого цветового канала. Оценены результаты компенсации различия электрофоретической подвижности флуоресцентно-меченых фрагментов ДНК, при этом показано, что погрешности определения временнόго положения пиков значительно уменьшаются и имеют случайный характер. На конкретном примере выполнена оптимизация параметров временнόго сдвига пиков для каждого цветового канала и построены уточненные графики в диапазоне до 300 нуклеотидов. С целью расширения диапазона применимости предложенного способа можно использовать калибровку и линеаризацию горизонтальной оси. Предложенный способ обеспечивает надежное определение пропущенных и "лишних" пиков.
Бесплатно
Комплекс автоматизированных приборов для измерения тепловых свойств
Статья научная
В статье рассматривается комплекс автоматизированных приборов, который может быть использован при решении различных задач технологического, научно-исследовательского и учебного характеров. Приведены характеристики шести различных приборов, позволяющих производить измерение теплоемкости, теплопроводности, энтальпии и криоскопической температуры для жидких, сыпучих и плотных веществ. Рассмотрена структура системы автоматического управления комплексом, приведены особенности организации программного обеспечения, в том числе возможности пользовательского программирования.
Бесплатно
Комплексирование информации при измерении массы электромагнитным подвесом
Статья научная
Малогабаритные измерительные приборы на магнитной подвеске могут с успехом применяться для решения разнообразных технических задач, в том числе для измерения массы исследуемого вещества. Рассматриваются алгоритмы комплексирования информации, получаемой от датчиков и других элементов системы управления электромагнитного подвеса. Комплексирование, осуществляемое системой обработки информации, позволяет существенно повысить точность и достоверность измерений. Для принятия решения о целесообразности оснащения прибора встроенной системой обработки информации может быть использован предлагаемый в статье метод оценки.
Бесплатно
Статья научная
Продемонстрирована возможность использования масс-спектрометрии для комплексного анализа лекарственных препаратов, содержащих стрептокиназу. Определен состав белков в препаратах и содержание целевого белка - стрептокиназы. Идентификация и количественная оценка содержания стрептокиназы проводились по продуктам исчерпывающего триптического гидролиза с использованием MALDI-MS. Для количественной оценки в анализируемые пробы в качестве внутреннего стандарта добавлялись 18О-изотопомеры триптических пептидов стрептокиназы с известной концентрацией. Концентрация анализируемого белка рассчитывалась по соотношениям интенсивностей изотопных распределений аналита и меченого 18О внутреннего стандарта. Биологическая активность стрептокиназы оценивалась по ее способности активировать плазминоген в сыворотке крови человека. Активация плазминогена сопровождается появлением эстеразной активности, которая определялась по скорости гидролиза синтетического субстрата ТАМЕ. Образование продукта гидролиза ТА определялось с помощью ESI-MS в присутствии изотопномеченного ТА в качестве внутреннего стандарта. Все изотопомеры, использованные в качестве внутренних стандартов, были получены путем изотопного обмена карбоксилсодержаших продуктов (пептидов и тозиларгинина) в среде Н218О в присутствии ТФУ.
Бесплатно
Статья научная
Разработана методика моделирования ионно-электронных процессов формирования ионных пучков с учетом биполярного объемного заряда ионов и электронов и процессов взаимодействия с нейтральной газовой компонентой. Методика реализована в виде компьютерных алгоритмов и программ.
Бесплатно
Компьютерное моделирование газонаполненных сепараторов. I. Конфигурирование ионно-оптической схемы
Статья научная
На основе специального выбора глобальной и совокупности локальных систем координат разработаны методика, алгоритм и программа конфигурирования ионно-оптической схемы газонаполненного сепаратора, состоящего из произвольного числа элементов: дипольных магнитов, квадрупольных линз, диафрагм и бесполевых промежутков. Методика позволяет записывать уравнения траекторий ионов в различных элементах схемы в инвариантном виде.
Бесплатно
Компьютерное моделирование газонаполненных сепараторов. II. Флуктуации ионного заряда
Статья научная
Предложена математическая модель флуктуации ионного заряда при столкновениях с молекулами газа, учитывающая процессы захвата одного электрона и процессы потери одного или двух электронов, являющаяся простейшим обобщением модели одноэлектронных процессов флуктуации и приводящая к асимметрии равновесных зарядовых распределений. Показано, что в случае симметричных зарядовых распределений ионов в пучке флуктуации ионного заряда приводят к увеличению среднего радиуса кривизны траектории иона в магнитном поле. Для зарядовых распределений с асимметрией средний радиус кривизны траектории в магнитном поле может как увеличиваться, так и уменьшаться. На основе численного моделирования движения ионов в газонаполненных сепараторах показано, что учет двухэлектронных процессов приводит к существенному изменению пространственных распределений ионов пучка в фокальной плоскости сепаратора.
Бесплатно
Компьютерное моделирование извлечения ионов из плазмы
Статья научная
На основе разработанной ранее [1] методики моделирования ионно-электронных процессов с учетом биполярного объемного заряда и взаимодействия ионов с нейтральной газовой компонентой проводится моделирование процессов формирования пучков ионов, экстрагируемых из плазмы.
Бесплатно
Статья научная
Рассмотрен вопрос об использовании оптического твизера для исследования свойств взаимодействия молекулярных моторов с микротрубочкой. Разработан экспериментальный метод для исследования влияния силы, приложенной в разных направлениях к молекулярным моторам, на скорость их перемещения по микротрубочке, синхронизации движения группы моторов вдоль микротрубочки, влияния заторов на мобильность моторов. Некоторые возможности методики продемонстрированы с помощью компьютерного моделирования.
Бесплатно
Конструктивные и алгоритмические методы совершенствования динамических аэромагнитных комплексов
Статья научная
В работе рассматриваются конструктивные способы реализации магнитной левитации физических моделей летательных аппаратов в аэродинамической трубе и особенности синтеза алгоритмов управления как алгоритмов управления мощностью магнитного подвеса. Установлено правило технико-экономических пропорций, которое рекомендуется использовать при планировании модернизаций исследовательских комплексов.
Бесплатно
Контактная сканирующая емкостная микроскопия большеразмерных образцов
Статья научная
Обсуждается применение методики контактной сканирующей емкостной микроскопии (КСЕМ) для характеризации с высоким пространственным разрешением распределения концентрации носителей в полупроводниках на большеразмерных образцах с развитым рельефом. Предложены метод и устройство для реализации КСЕМ, позволяющие более чем на порядок по сравнению с известными подходами уменьшить влияние на получаемые результаты эффекта изменения паразитной емкости в процессе сканирования. Представлены соответствующие экспериментальные результаты.
Бесплатно
Статья научная
В процессе обучения на тренажере оператора летательного аппарата решению навигационных задач необходимо осуществлять контроль его знаний. Предлагается алгоритм формульных преобразований, позволяющий контролировать правильность выполнения обучаемым тестового задания, выданного ему в максимально свободной форме.
Бесплатно
Статья научная
Продемонстрирована высокая чувствительность метода задерживающего потенциала Андерсона к изменению степени покрытия поверхностей твердых тел адсорбатом субмонослойного диапазона. На примере поэтапного удаления естественного окисла с поверхностей монокристаллов W(100) и GaAs(110) отмечены очевидное сходство и существенные различия в изменениях вольт-амперных характеристик тока медленных моноэнергетических электронов, проходящих из вакуума в металлы и полупроводники.
Бесплатно
Статья научная
Зарегистрированы температурные зависимости эллипсометрических параметров оптически полированных образцов полупроводниковых материалов на различных стадиях очистки от адсорбированных газов и следов окисла. Очистка проводилась высокотемпературным отжигом в условиях сверхвысокого вакуума. Установленная прямая пропорциональная зависимость эллипсометрического параметра Ψ от температуры для монокристаллов Si(111) свидетельствует об эффективности эллипсометрического метода в нетрадиционном его использовании - для бесконтактной регистрации изменений температуры полупроводниковых материалов в условиях вакуума. Проведено обсуждение полученных результатов.
Бесплатно
Статья научная
Предложена методика определения метотрексата в сыворотке крови, пригодная для контроля его концентрации при проведении химиотерапевтического лечения. Подготовка пробы заключается в предварительной экстракции липидов гексаном, осаждении белков в присутствии перхлората лития, уксусной кислоты и ацетонитрила. Супернатант инжектируется в хроматограф, и компоненты пробы разделяются на колонке 2 x 75 мм с обращенной фазой С 18 в режиме градиентного элюирования. В качестве подвижных фаз использованы водный раствор 0.2 М перхлората лития (рН 3) и ацетонитрил. Для идентификации пика метотрексата на хроматограмме и подтверждения его гомогенности использовали спектральные отношения и сочетание ЖХ-МС в режиме прямой стыковки. Методика была апробирована для коррекции схемы лечения при проведении химиотерапии у детей с острым лимфобластным лейкозом.
Бесплатно
Статья научная
Проведены хроматографическое разделение и МС-анализ компонентов сложных смесей полипептидов в режиме "on-line" путем стыковки высокоэффективного жидкостного микроколоночного хроматографа МилиХром А-02 и времяпролетного масс-спектрометра с ортогональным источником и электрораспылением ионов МХ5303. Возможности тандема показаны на примере контроля содержания целевых и побочных продуктов на отдельных стадиях промышленного биотехнологического процесса получения генно-инженерного инсулина человека.
Бесплатно
Концепция многоотражательного масс-спектрометра с непрерывным источником ионов
Статья научная
В работе рассмотрены различные способы стыковки многоотражательных масс-анализаторов с непрерывными источниками ионов. Для конверсии ионного пучка в импульсные пакеты применен метод ортогонального ввода и метод накопления ионов в радиочастотной ловушке. Представлены первые результаты по испытанию таких приборов. Статья предваряет работы сборника по отдельным аспектам проблемы и содержит их краткий обзор.
Бесплатно
Коррекция базовой линии сигналов флуоресцентного детектора генетического анализатора
Статья научная
Выполнено имитационное моделирование сигналов фрагментов ДНК флуоресцентного детектора генетического анализатора и определены погрешности вычисления базовой линии. Предложен способ вычисления базовой линии, основанный на выделении минимальных значений сигнала на выбранном участке, обладающий значительно меньшими погрешностями по сравнению с известным способом медианной фильтрации
Бесплатно