Статьи журнала - Научное приборостроение
Все статьи: 1320
Статья научная
В работе изучаются возможности применения газового масс-спектрометра в составе диагностического комплекса, позволяющего оценить эффективность динамических постуральных воздействий с использованием поворотного (механургического) стола. Анализ получаемых при этом данных о динамике компонентов выдыхаемого воздуха пациентов позволяет существенно дополнить их индивидуальную диагностическую карту.
Бесплатно
Статья научная
Впервые изучен с помощью квадрупольного масс-спектрометра количественный и качественный состав летучих органических соединений (ЛОС), выделяемых штаммами различных видов энтомопатогенных грибов (ЭГ) рода Lecanicillium, применяемых в качестве альтернативы химическим пестицидам для защиты растений от вредителей. Основными обнаруженными компонентами газовой фазы над мицелием ЭГ на 10-й день роста на агаризованной среде Чапека были диоксид углерода (5–20%), кислород (0.1–15%), ацетон (0.2–12 ppm), пентан (до 0.5 ppm), уксусная кислота (до 0.15 ppm). Ацетон и пентан были обнаружены в составе ЛОС всех изученных штаммов, уксусная кислота — у 5 штаммов, принадлежащих к разным видам, у других штаммов она появлялась только через больший промежуток времени или полностью отсутствовала. Среди ЛОС некоторых штаммов были обнаружены в небольших количествах такие вещества, как гексилацетат, сернистый газ. Эти вещества могут отвечать за патогенные и репеллентные свойства изученных грибов в отношении фитофагов.
Бесплатно
МАТЕМАТИЧЕСКИЙ АППАРАТ АНАЛИЗА МОДЕЛЕЙ ДЛЯ 3D-ПЕЧАТИ
Статья научная
В статье проведен анализ факторов, влияющих на процесс 3D-печати по технологии послойного наплавления (FDM). Также рассматриваются возможности улучшения качества поверхности путем уменьшения "ступенчатости" поверхности изготавливаемого изделия. Описывается математический аппарат для оценки ориентации модели в рабочей области 3D-принтера, что позволит оптимизировать процесс 3D-печати по технологии послойного наплавления и расширить область применения этой технологии.
Бесплатно
МЕТОД ГЛАВНЫХ КОМПОНЕНТ КАК АЛЬТЕРНАТИВНЫЙ АЛГОРИТМ ОБРАБОТКИ ДАННЫХ ТЕРМОКАТАЛИТИЧЕСКИХ СЕНСОРОВ
Статья научная
В данной работе проведены исследование возможности и оценка использования метода главных компонент как альтернативного алгоритма обработки данных термокаталитических сенсоров. На основе полученных результатов было установлено, что влияние рабочей температуры сенсора на отклик минимально, что позволяет объединить их в единую систему. При этом однозначно определяется разная концентрация поданого газа. Определена методика исследования и представлены результаты, показавшие, что метод главных компонент позволяет различать отклики сенсоров при разной концентрации без использования дополнительных математических операций подготовки полученных данных.
Бесплатно
МЕТОД ГЛАВНЫХ КОМПОНЕНТ КАК СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ КОНЦЕНТРАЦИИ ВОДОРОДА В МНОГОКОМПОНЕНТНЫХ СМЕСЯХ
Статья научная
В данной работе проведено исследование возможности определения концентрации водорода в многокомпонентной газовой смеси с использованием метода главных компонент. Исходные данные получены системой, включающей 8 сенсоров, на каждом из которых измерены свои значения отклика. На основе полученных результатов было установлено, что, вне зависимости от количества сенсоров, полученные значения главных компонент образуют линейные зависимости концентрации, которые пропорциональны между собой. При этом однозначно определяется разная концентрация водорода, чистого или в многокомпонентной смеси. Определена методика исследования и представлены результаты, показавшие, что метод главных компонент позволяет как визуально различать отклики сенсоров при разной концентрации, так и с использованием дополнительных математических операций получить значение концентрации.
Бесплатно
Статья научная
Электрические поля техногенной природы, окружающие технические и биологические объекты, оказывают на них неблагоприятные воздействия. Это приводит к необходимости осуществлять контроль и измерения параметров электрических полей. В связи с этим создание новых методов и средств измерений напряженности электрического поля техногенной природы является актуальной задачей. В работе рассмотрен метод измерения напряженности электрического поля, позволяющий не только измерить значение напряженности поля, но и определить по измеренным значениям его погрешность и оценить расстояние до источника поля. В основе метода лежит сдвоенный электроиндукционный сферический датчик напряженности электрического поля. Датчик позволяет одновременно измерять в одной точке поля два значения напряженности с противоположными по знаку погрешностями. Использование в методе двух значений напряженности в процессе одного измерения позволило определять погрешность в каждой точке измерений и расстояние до источника поля. Возможность метода измерения напряженности электрического поля определять в каждой точке поля погрешность результата измерений и расстояние до источника поля рассматривается впервые.
Бесплатно
Статья научная
Рассмотрен разработанный в ИЗМИРАН один из неклассических методов объединения основного и резервного комплектов аппаратуры управления на борту космического аппарата, который обеспечивает возможность как автономного, так и управляемого дополнительной внешней системой ввода резервного комплекта. Главная особенность метода — возможность непосредственного электрического соединения цепей основного и резервного комплектов аппаратуры управления, т.е. отсутствие механической и электронной коммутации при сохранении достаточно высокого уровня надежности системы в целом. Предложенный подход имеет основную область применения в создании высоконадежной аппаратуры управления научного и специального назначения с нестандартными интерфейсами для работы в условиях космического пространства.
Бесплатно
Статья научная
Рассмотрены цели и задачи в исследованиях локальных диссипативных процессов, проявляемых на спектрах внутреннего трения в виде пиков потерь, расположенных в различных температурных интервалах и имеющих как различное структурное происхождение, так и различный механизм внутреннего трения.
Бесплатно
Статья научная
Представлен теоретический анализ экспериментальных результатов исследования спектров внутреннего трения и температурных зависимостей частоты для каждого локального по температуре диссипативного процесса, полученных в режиме свободно затухающего колебательного процесса, возбуждаемого в исследуемых системах различной химической природы, строения и структуры.
Бесплатно
Статья научная
Рассмотрена методика исследования спектров внутреннего трения и температурных зависимостей частоты свободного затухающего колебательного процесса, возбуждаемого в образцах различных по химической природе, структуре и строению материалах. Исходя из модельных представлений обобщенной модели Максвелла, обосновано возникновение локальных по температурным интервалам пиков диссипативных потерь, обусловленных проявлением подвижности элементов различных структурно-кинетических подсистем, образующих в совокупности всю исследуемую систему. Дан теоретический анализ и расчеты физико-химических и физико-механических характеристик для каждого пика диссипативных потерь, обнаруживаемых на спектре в широком температурном интервале исследований.
Бесплатно
Статья научная
В настоящее время в связи с развитием приборостроения для проведения генетического анализа существует острая необходимость в разработке методик оценки качества геномной сборки. Подсчет встречаемости различных k-меров часто возникает в задачах сборки генома. В данной работе на основе анализа различных программных средств выбраны программы, которые позволяют оценить качество геномной сборки. С помощью выбранных программ обработаны данные, полученные на отечественном секвенаторе параллельного секвенирования Нанофор СПС. На основе результатов обработки этих данных произведена оценка качества геномной сборки по методике анализа k-меров для прибора Нанофор СПС
Бесплатно
Статья научная
В настоящей работе показана возможность реализации микродисперсного распыления в отрицательной моде с использованием 50 мМ бикарбоната аммония в 50% водном растворе этанола. На примере диклофенака продемонстрировано, что разработанная методика позволяет добиться снижения влияния солей на массспектрометрический анализ и избежать предварительной пробоподготовки. Основное внимание уделяется оптимизации параметров распыления, включая формирование стабильного мениска и условия работы установки. Результаты подтверждают, что метод микродисперсного распыления в отрицательной моде может быть успешно применен для анализа низкомолекулярных соединений и открывает новые возможности для дальнейших исследований в области аналитической химии.
Бесплатно
МИКРОКЛАПАНЫ В МИКРОФЛЮИДНЫХ УСТРОЙСТВАХ. ЧАСТЬ 1. АКТИВНЫЕ МИКРОКЛАПАНЫ (ОБЗОР)
Статья научная
Микроклапан является одним из важнейших функциональных элементов микрофлюидного устройства. Микроклапаны позволяют организовать движение потоков, их дозирование, регулирование расхода, смешивание, загрузку жидкости и ее изоляцию в реакционной камере, что широко используется в интегрированных микрофлюидных системах. Существует много типов микроклапанов, каждый из которых имеет разные характеристики и предназначен для решения определенных задач. Микроклапаны разработаны в виде активных или пассивных конструктивных элементов с механическими, немеханическими внутренними или внешними системами. В этой статье представлен обзор наиболее используемых конструкций микроклапанов в микрофлюидике, основанных на различных исполнительных механизмах.
Бесплатно
МИКРОКЛАПАНЫ В МИКРОФЛЮИДНЫХ УСТРОЙСТВАХ. ЧАСТЬ 2. ПАССИВНЫЕ МИКРОКЛАПАНЫ (ОБЗОР)
Статья научная
Клапаны являются важными функциональными элементами, необходимыми для создания микрофлюидных устройств, платформ "лаборатория на чипе" и микросистем полного анализа (μTAS, micro total analysis system). Идеальная микрофлюидная система объединяет многочисленные последовательные операции, обеспечивает точное пространственно-временное высвобождение реагентов и контроль потока, а также пригодна для быстрого и недорогого изготовления. Поэтому разработка клапанов является одной из важнейших задач при построении подобных систем. По сравнению с активными клапанами пассивные более удобны для интеграции в микрофлюидные устройства, поскольку они позволяют регулировать скорость потока без сложной обратной связи и обеспечивать перекрытие потока, смешивание потоков и т.д. Пассивные микроклапаны имеют меньшую стоимость и более простую конструкцию, чем активные. В статье рассматриваются пассивные обратные и капиллярные микроклапаны, приводятся примеры разных конструкций.
Бесплатно
МНОГОМОДОВЫЙ СКАНИРУЮЩИЙ МИКРОСКОП ИОННОЙ ПРОВОДИМОСТИ С СИСТЕМОЙ ПЬЕЗОИНЕРЦИАЛЬНОГО ПЕРЕМЕЩЕНИЯ
Статья научная
Разработан сканирующий микроскоп ионной проводимости (СМИП) с системой пьезоинерциального перемещения, работающий в нескольких модах: режиме постоянного тока, режиме модуляции тока и прыжковом режиме (hopping). Созданы и протестированы нанозонды в виде стеклянных нанопипеток с внутренним радиусом r ~ 50 нм. Измерены вольт-амперные характеристики I(V) и зависимости тока от расстояния между зондом и образцом I(z) (кривые подвода/отвода). Получены изображения полимерного тестового объекта с периодической структурой и биологического объекта (CHO клетка), проведена оценка их качества, обсуждаются особенности работы СМИП в различных режимах. Многомодовый СМИП обеспечивает неразрушающую бесконтактную визуализацию мягких объектов в жидкой проводящей среде с нанометровым пространственным разрешением в различных измерительных режимах и может быть использован в биологии, цитологии, электрохимии и медицине при изучении неорганических мягких объектов, биологических объектов в буферных средах и т.п.
Бесплатно
МОДЕЛИРОВАНИЕ ПРОЦЕССА ОБРАЗОВАНИЯ ВЕНОЗНОГО ТРОМБА НА МИКРОСИСТЕМАХ "ОРГАН-НА-ЧИПЕ"
Статья научная
Рассмотрены вариант имитации процесса образования тромба и изучение влияния при этом гидродинамических и температурных условий течения жидкой среды с применением микрофлюидного устройства, выполненного в соответствии с принципами создания микросистем "орган-на-чипе". Собственно формирование тромба физически имитировано процессом образования нерастворимого осадка фосфата кальция. Оценена возможность применения таких способов варьирования скорости химической реакции, как разбавление/концентрирование реагентов, изменение температуры, и их влияние на образование данного осадка. В первом случае изменяется скорость реакции, но не константа скорости; во втором — константа скорости (согласно зависимости Аррениуса), а вместе с ней и скорость. В характеристиках буфера учтены физико-химические показатели бедренной вены и венозной крови, диаметр и средняя скорость конвективного движения, плотность и коэффициент вязкости. Указанная информация позволяет, основываясь на совокупности критериев подобия гидродинамических явлений, обеспечить максимальную имитацию реальной динамики тромбообразования с возможным уменьшением временнóго масштаба — от среднего периода формирования тромба 29 мес. до, например, 29 ч.
Бесплатно
МОНОСЛОИ ЛЕНГМЮРА — НОВЫЙ ТИП СОРБЕНТОВ ДЛЯ МЕТАЛЛ-АФФИННОЙ ХРОМАТОГРАФИИ
Статья научная
В обзоре представлены все этапы разработки новых металл-аффинных сорбентов на основе коллапсированных монослоев стеаратов металлов (монослоев Ленгмюра), от идеи до практической реализации.
Бесплатно
Статья научная
В ходе реализации проекта создан макет диагностической оптической системы неинвазивного контроля кислородного обеспечения тканей человека, основанный на многоканальном оптическом анализаторе спектров с рабочими длинами волн в диапазоне 450–650 нм. В результате экспериментальных исследований было показано, что каждый испытуемый имеет свой индивидуальный, воспроизводимый "образ" кислородного статуса. Математический анализ полученных "образов" кислородного состояния тканей испытуемых позволил выделить группы испытуемых с различными компенсаторно-приспособительными реакциями на функциональную нагрузку. Результаты исследования подтверждают эффективность предложенного метода оценки кислородного обеспечения тканей человека и перспективы его использования в практической медицине.
Бесплатно
Малогабаритная аппаратура для создания голографических объемных копий предметов искусства
Статья научная
Малогабаритная голографическая камера, разработанная в ФТИ им. А.Ф. Иоффе РАН - переносная регистрирующая аппаратура, которую удобно использовать в любых местах, включая музейные хранилища и запасники. Размеры камеры практически такие же, как и у репортерских телевизионных камер.
Бесплатно
Малогабаритное устройство охлаждения фотоэлектронных умножителей
Статья научная
С целью уменьшения тепловых шумов и повышения разрешающей способности фотоэлектронных умножителей создано малогабаритное устройство для эффективного охлаждения ФЭУ.
Бесплатно
