Статьи журнала - Научное приборостроение
Все статьи: 1351
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
МИКРОФЛЮИДНОЕ УСТРОЙСТВО "ОРГАН-НА-ЧИПЕ" С ПОРИСТОЙ МЕМБРАНОЙ ДЛЯ ДЛИТЕЛЬНОГО КУЛЬТИВИРОВАНИЯ КЛЕТОК
Статья научная
В настоящее время микрофлюидные устройства "орган-на-чипе" рассматриваются в качестве альтернативы для тестирования лекарственных препаратов в ходе проведения доклинических исследований. В них можно моделировать строение и функции отдельных органов и систем органов человека, таких как легкие, печень, почки, кишечник и др., и тестировать на них разнообразные вещества. Одним из ключевых элементов устройств "орган-на-чипе" является гибкая пористая мембрана, использование которой для роста клеток позволяет изучать отклик клеток на механические и химические сигналы. В настоящей работе был разработан метод изготовления микрофлюидных устройств "орган-на-чипе" с гибкой подвешенной пористой мембраной из полидиметилсилоксана с добавлением многостенных углеродных нанотрубок, повышающих механическую прочность мембраны и не влияющих на ее оптические свойства. Использование углеродных нанотрубок позволило увеличить площадь изготавливаемых мембран и снизить вероятность их разрыва в процессе изготовления. Для роста клеток в изготовленных устройствах "орган-на-чипе" использовалась пассивная смена питательной среды, основанная на периодическом изменении угла наклона устройства, расположенного на качающейся платформе. Такой подход позволил культивировать клетки модельных клеточных линий в течение более 7 дней с жизнеспособностью более 95%. Полученные результаты свидетельствуют о хорошей биосовместимости используемого композита и его применимости для изготовления гибких пористых мембран в устройствах "орган-на-чипе".
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
МОДЕЛИРОВАНИЕ РАБОТЫ БЕССЕТОЧНОГО ИОННОГО ЗАТВОРА ДЛЯ ИОН-ДРЕЙФОВОГО СПЕКТРОМЕТРА
Статья научная
В работе представлены результаты моделирования формирования ионного пакета при атмосферном давлении c помощью бессеточного двухэлектродного ионного затвора, который отличается простотой изготовления и легко может быть использован в ион-дрейфовом спектрометре. Показано, что наиболее эффективно бессеточный двухэлектродный ионный затвор может быть использован в режиме двойного последовательного разделения ионов, когда установка второго затвора в камере дрейфа при правильно подобранном времени открытия его относительно первого затвора улучшает разделение частично налагающихся пиков в спектре.
Бесплатно
Статья научная
В статье исследуются качественные свойства цилиндрических радиочастотных каналов, применяемых для транспортировки ионов. В качестве рабочего инструмента используются аналитические выражения для электрических полей, полученные ранее, и теория псевдопотенциала движения заряженных частиц в высокочастотных электрических полях. Рассматриваются разные режимы работы радиочастотных транспортирующих каналов: со сдвигом фазы π для напряжений между соседними электродами, со сдвигом фазы π/2 для напряжений между соседними электродами, со 100% синусоидальной амплитудной модуляцией высокочастотных синусоидальных напряжений, приложенных к электродам (обеспечивают транспортирующий эффект А-волны). Также исследуется влияние старших нелинейных пространственных гармоник электрического поля на изоляцию, транспортировку и фокусировку заряженных частиц (ионов).
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
Малогабаритные двулучевые преобразователи для специализированных спектрофотометрических приборов
Статья научная
В статье представлено описание нескольких схем двулучевых преобразователей упрощенной конструкции для специализированных спектрофотометров, применяемых в заводских нефтехимических, экологических и других лабораториях, а также для аналитических спектрофотометров поточного исполнения, нашедших применение на технологических потоках в нефтехимии и других производствах.
Бесплатно
Масс-спектрометр с тлеющим разрядом МСД-650ТлР - новое развитие масс-спектрометров МСД-650
Статья научная
Для базовой модели масс-спектрометра с двойной фокусировкой МСД-650 разработан и изготовлен источник ионов с тлеющим разрядом, позволяющий проводить на этом приборе элементный анализ твердых образцов. Рассмотрены возможности усовершенствования базовой модели масс-спектрометра МСД-650 с целью оптимизации параметров нового элементного масс-спектрометра. Представлены результаты предварительных испытаний опытного образца масс-спектрометра с тлеющим разрядом МСД-650ТлР и приведены масс-спектры элементного анализа твердых проб.
Бесплатно
