Статьи журнала - Научное приборостроение
Все статьи: 1320

Новый динамический масс-спектрометр с электрическим ударом
Статья научная
Предлагается ионно-оптическая схема динамического масс-спектрометра, основанная на новых идеях масс-анализа. Моноэнергетичный пакет ионов подвергается воздействию серии коротких электрических импульсов в Δ-трансформаторе и оказывается распределенным по энергиям. Зафиксированный энергоанализатором "Модифицированная арка" энергетический спектр однозначно связан с масс-спектром анализируемых ионов. Предлагаются различные схемы расположения Δ-трансформатора и энергоанализатора. Сделаны оценки и формулируются перспективы динамической масс-спектрометрии.
Бесплатно

Новый метод измерения селективного поглощения в атомно-абсорбционной спектрометрии
Статья научная
Работа посвящена теоретическому обоснованию и экспериментальному исследованию нового способа измерения селективного поглощения в атомно-абсорбционной спектрометрии, основанного на свойстве атомных уровней, расщепленных вследствие эффекта Зеемана, в разной степени поглощать свет различной поляризации. Описана экспериментальная установка, результаты опытов с модельными растворами Se, Sr, Cu и Mn. По полученным результатам построены градуировочные графики и определены пределы обнаружения этих элементов, согласующиеся с литературными данными. Продемонстрировано существенное уменьшение эффекта засветки фотоприемника по сравнению с ближайшим аналогом. Полученные данные свидетельствуют о перспективности нового способа измерения и целесообразности его использования в аналитической практике.
Бесплатно

Новый метод монохроматизации ионных пучков масс-спектрометрических источников
Статья научная
В работе представлен новый метод монохроматизации и формирования потока ионов, испускаемых масс-спектрометричекими ионными источниками с широким энергетическим разбросом. Монохроматизация потока ионов осуществляется путем преобразования энергетического спектра частиц в высоком вакууме за счет ударного воздействия коротких электрических импульсов на ионы в пространственно-неоднородном поле. Проведено математическое моделирование работы метода, демонстрирующее его эффективность как способа монохроматизации.
Бесплатно

Новый метод экспресс-анализа многокомпонентных углеводородных жидкостей
Статья научная
Описан новый метод проведения экспресс-анализа многокомпонентных жидкостей, состоящих преимущественно (на 90 % и более) из углеводородов. Метод представляет собой альтернативный вариант технической реализации идеи "электронного языка", основан на принципиально новом подходе к способу идентификации анализируемой многокомпонентной жидкости с эталоном и позволяет проводить экспресс-анализ жидкостей, минуя проведение детального анализа их состава. При этом идентичность эталону позволяет выявлять полное совпадение с ним не только по составу, но и по технологии получения вещества.
Бесплатно

Новый подход к проблеме биоэнергетики - новые методы исследований в науках о жизни
Статья научная
Предложена новая концепция молекулярного механизма передачи энергии в живых и модельных молекулярных системах. Концепция основана на методах нелинейной математической физики при описании движения энергии по молекулярным цепям и на квантово-механических представлениях о формировании сигналов в анизотропных средах. Выдвинуто и обосновано представление о молекулярной ячейке как структурном объекте - составной части биологической (химической) системы, проявляющим коллективные свойства в процессах восприятия и передачи энергии. Показано, что межмолекулярная передача энергии и усиление нановоздействий являются звеньями единого энергетического процесса в живой системе, при этом физической основой обоих процессов является единство молекулярной и водно-полевой среды молекулярной ячейки. Рассмотрены некоторые возможные приложения предложенной концепции в энергетике и в науках о жизни.
Бесплатно

Новый хромато-масс-спектрометр ТХ-МС
Статья научная
В статье описывается новый малогабаритный хромато-масс-спектрометр ТХ-МС, разработанный в лаборатории приборов и методов экологического мониторинга ИАнП РАН. Приведены технические характеристики опытного образца. На ряде примеров проиллюстрированы аналитические возможности ТХ-МС.
Бесплатно

Статья научная
В приближении тонкого двойного слоя приведены все необходимые выражения для оценки дисперсии диэлектрической проницаемости дисперсной системы, состоящей из взвеси дисперсной фазы в виде однородных шарообразных частиц и жидкой однородной дисперсионной среды. За основу взята теория поляризации Максвелла–Вагнера применительно к такой дисперсной системе Приведенные выражения позволяют установить возможные пути использования явления гигантской дисперсии диэлектрической проницаемости указанной гетерогенной системы для повышения скорости электрофореза в процессе секвенирования биоматериалов с использованием капиллярного электрофореза.
Бесплатно

О ГАМИЛЬТОНОВОМ ФОРМАЛИЗМЕ ДЛЯ УРАВНЕНИЙ ОПТИКИ ЗАРЯЖЕННЫХ ЧАСТИЦ
Статья научная
В статье рассматриваются особенности применения гамильтоновой формы уравнений движения для решения задач оптики заряженных частиц. Анализируются некоторые неочевидные следствия, вытекающие из использования интегрального инварианта Пуанкаре – Картана. Показано, что возможно использовать уравнения движения в гамильтоновой форме для описания движения заряженных частиц в локальной системе координат, сопровождающей центральную траекторию, в том числе и тогда, когда в качестве независимой переменной используется длина базовой траектории.
Бесплатно

О МЕТОДЕ ВЫЧИСЛЕНИЯ СВЕТОСИЛЫ В ЭЛЕКТРОННОЙ ОПТИКЕ
Статья
Приведен метод расчета светосилы, примененный к цилиндрическому зеркалу. Показаны условия, при которых реализуется фокусировка второго порядка. Показана возможность увеличения светосилы при отборе тока из кольца эмиссии достаточно большого радиуса.
Бесплатно

О РАСЧЕТЕ АБЕРРАЦИОННЫХ КОЭФФИЦИЕНТОВ ДЛЯ ЦИЛИНДРИЧЕСКОГО ЗЕРКАЛА
Статья научная
Для цилиндрического зеркала выведены аберрационные коэффициенты до четвертого порядка. Разработан метод вычисления аберрационных коэффициентов по результатам расчета нескольких траекторий. Аналитический и численный методы вычисления аберрационных коэффициентов дают результаты, совпадающие с высокой точностью.
Бесплатно

О СРАВНЕНИИ КОНДЕНСАТОРНОГО И ЭЛЕКТРОКИНЕТИЧЕСКОГО МИКРОФОНОВ
Статья научная
Основываясь на анализе физических особенностей работы микрофона на электрокинетических явлениях, экспериментально подтверждено, что этот микрофон работает на принципе, отличном от принципа работы конденсаторного микрофона. Показано, что микрофон на электрокинетических явлениях благодаря накачке может повышать свою чувствительность на величину до примерно 40 дБ. Сравнение двух экспериментальных исследований показывает, что чувствительность электрокинетического микрофона может сильно зависеть от размера пористости диэлектрика, помещаемого между электродами микрофона.
Бесплатно

О возможности аппроксимации показателя преломления в двумерно-неоднородном пространстве
Статья научная
Приведены выражения, позволяющие представить логарифм показателя преломления в двумерно-неоднородной среде в виде суммы гармонической и негармонической функций. На примере трехмерного клина, расчет поля в котором приводит к системе двумерных уравнений Гельмгольца, продемонстрировано, что негармонические составляющие логарифмов показателей преломления этих уравнений остаются пренебрежимо малыми в достаточно широком диапазоне углов раскрыва клина.
Бесплатно

Статья научная
В работе рассматривается задача о возможности получения плоских собственных колебаний жидкости в ограниченном цилиндрическом капилляре, заполненном жидкостью. Показано, что в случае, когда стенки цилиндра не абсолютно жесткие, получение стоячих плоских продольных волн невозможно. При росте плотности стенок цилиндра хорошее приближение к поршневой стоячей волне дает собственное колебание, соответствующее первой собственной частоте нулевой радиальной моды. Приведены примеры расчетов конкретных капилляров. Результаты работы могут быть использованы в случаях применения ультразвука применительно к задачам коагуляции частиц.
Бесплатно

Статья научная
В работе используется математическая модель движения нейтральных молекул в неоднородных статических и импульсных электрических полях. Впервые показана принципиальная возможность разделения молекул, обладающих поляризуемостью и постоянным электрическим дипольным моментом в этих полях. На простейшем примере электрического поля системы заряженных параллельных металлических нитей оценена угловая дисперсия системы для молекул эндофуллеренов La@C82 и Y@C82 по их известным постоянным дипольным моментам.
Бесплатно

О возможности улучшения характеристик планарных бессеточных ионных зеркал
Статья научная
В работе приведены результаты численного моделирования электростатических полей планарных бессеточных ионных зеркал времяпролетных масс-анализаторов и траекторий ионов в этих полях, показывающие возможность достижения фокусировки высокого порядка времени пролета в таких зеркалах как по энергии, так и по пространственному разбросу ионных пакетов.
Бесплатно

О возможности формирования субмикронных электронных пучков с плотностью мощности до 100 ГВт/см2
Статья научная
Показано, что использование термополевых эмиттеров со сверхвысокой яркостью а также специальных условий фокусировки и транспортировки электронных потоков с высокой зарядовой плотностью позволяет формировать субмикронные электронные пучки с плотностью мощности до ~ 100 ГВт/см2.
Бесплатно

О возможностях и особенностях метода эллипсометрии при исследовании поверхности жидкостей
Статья научная
В работе рассмотрена процедура решения обратной задачи эллипсометрии относительно всех параметров поверхностной структуры и объема жидкостей. Из-за слабого оптического контраста между поверхностью и объемом жидкости обратная задача математически некорректна. Для ее решения введена пробная функция. Получено наиболее общее выражение для этой функции. По особенностям пробной функции, которые проявляются вдоль траектории движения функционала обратной задачи к точке абсолютного (наиболее глубокого) минимума, находится оптимальное решение обратной задачи. Особое внимание уделено выбору начальной точки на траектории движения функционала, обеспечивающему устойчивость траектории. Общие закономерности в поведении пробной функции установлены на примере идеальной ситуации, а также в численном эксперименте, имитирующем реальную ситуацию. Показано, что оптимальное решение, полученное с использованием пробной функции, отличается высокой точностью.
Бесплатно

Статья научная
Целью работы является выявление реальных возможностей метода эллипсометрии для исследования плазмы крови в целях диагностики хронического панкреатита. При этом плазма используется в виде жидкой фазы. Эксперимент, проведенный с использованием спектрального эллипсометра на образцах плазмы крови больных хроническим панкреатитом, привел к важным результатам. Прежде всего наблюдается существенный разброс поляризационных углов Δ и Ψ по образцам плазмы при заданной длине волны, что указывает на хорошие возможности метода в вопросах диагностики хронического панкреатита на разных стадиях. Кроме того, поведение этих углов в спектральном диапазоне прибора со всей очевидностью указывает на наличие поверхностного слоя на образцах плазмы. Толщина и оптические параметры этого слоя зависят от выраженности заболевания. Метод эллипсометрии, обладающий сверхчувствительностью к изменению состояния поверхности, реагирует на это заметным изменением измеряемых поляризационных углов Δ и Ψ, значения которых, очевидно, не зависят от выбора модели отражающей поверхности. В проводимой работе на первом этапе используется модель однородной среды. В этом случае мы имеем дело с эффективным показателем преломления n ef плазмы крови, поведение которого также связано с выраженностью заболевания. Обработка результатов эллипсометрических измерений проведена (относительно параметров Δ, Ψ и n ef) с помощью статистического метода полного факторного эксперимента. В качестве основных факторов X 1, X 2, X 3 рассмотрены такие признаки хронического панкреатита, как фиброз, псевдокисты и кальцинаты. При этом установлено, что статистически значимыми для рассмотренной группы больных являются сочетания факторов X 1X 3 и X 1X 2X 3. Это означает, что наибольшее влияние на оптические параметры, определяемые с помощью метода эллипсометрии на образцах плазмы крови, оказывает одновременное действие факторов Х 1 и Х 3 (фиброз + кальцинаты), а также одновременное действие всех трех факторов (фиброз + псевдокисты + кальцинаты).
Бесплатно

О волноводном распространении звуковых пучков в нелинейной среде. Обзор
Статья обзорная
Обзор посвящен изложению условий, при которых возникает эффект самовоздействия акустических пучков в нелинейной среде. Для этого излагается формализм получения решения безразмерного уравнения Хохлова-Заболотской и нахождения соответствующих критериев подобия Хохлова, при которых возникает эффект самовоздействия акустических пучков. Приводятся различные формы уравнения Хохлова-Заболотской. Исследуется дополнительно вопрос, связанный с необходимой точностью задания параметров в уравнении Хохлова-Заболотской.
Бесплатно

Статья обзорная
Рассматривается распределение объемных зарядов в уравнении Пуассона, отличное от распределения Больцмана. Это потребовало привлечения аппарата корректного решения краевых задач для уравнений Лапласа и Пуассона. Использованы наиболее общие методы решения указанных задач. Рассмотрены краевые условия, применяющиеся в электрокинетических явлениях. Представлена замкнутая система связанных уравнений, позволяющих математически моделировать электрокинетические процессы в условиях отсутствия термодинамического равновесия.
Бесплатно