25 лет институту аналитического приборостроения РАН. Рубрика в журнале - Научное приборостроение
Автоматизированный комплекс для полярографического исследования содержания О2 в биологических средах
Scientific article
Описан автоматизированный, управляемый компьютером, аналитический комплекс, имеющий в своем составе датчики кислорода, температуры и атмосферного давления, а также электронный блок со встроенным микроконтроллером. Комплекс обеспечивает возможность эффективных количественных исследований, направленных на оптимизацию характеристик кислородных электродов, а также разработку, совершенствование и применение неинвазивных или малотравматичных методов полярографического анализа для изучения распределения парциальных давлений кислорода в биологических системах. Приводятся примеры применения комплекса для выбора материала катода и мембран кислородного датчика, а также для неинвазивного измерения парциальных давлений кислорода в организме.
Free
Scientific article
В серии из двух статей изложен современный взгляд на метод капиллярного электрофореза, его место среди других методов аналитической химии, в частности в сравнении с жидкостной хроматографией. Рассмотрены его наиболее эффективные приборные реализации: от приборов серии "Нанофор" до микрочипов. В первой статье рассмотрены приборы классической реализации метода высокоэффективного капиллярного электрофореза (ВЭКЭ), их применение. Эволюция метода к приборам мультикапиллярного электрофореза, стимулированная проблемой расшифровки кода ДНК. Сделан обзор методов секвенирования.
Free
Scientific article
Статья посвящена новому направлению аналитического приборостроения - микрофлюидным чип-анализаторам (МФЧА). Описаны преимущества этого класса приборов перед большими лабораторными системами. Рассмотрены технические и технологические проблемы и их решения при создании микрочипов, перспективы разработок МФЧА и применения.
Free
Scientific article
Представлен метод количественного определения белков и олигопептидов на пикомольном уровне применительно к ESI-MS. Суть метода заключается в определении концентрации отдельных аминокислот, входящих в состав анализируемого белка, после его гидролиза (кислотного или ферментативного) путем измерения относительных интенсивностей ионов аминокислоты и ее изотопно меченного аналога. В качестве внутренних стандартов использованы 18О-содержащие аналоги 5 аминокислот, а также дейтерированный лизин и модифицированный азотом 15N аргинин. Метод применим для белков с известным аминокислотным составом. Предлагаемый подход опробован на примере определения концентраций бычьего сывороточного альбумина, химотрипсиногена, проинсулина.
Free
Scientific article
На примере инсулина и цистеинсодержащих синтетических пептидов продемонстрирована возможность использования газофазных реакций для идентификации остатков цистеина и определения местоположения внутри- и межцепочечных дисульфидных связей. В качестве летучих реагентов использованы метиламин, аммиак и пентафтормасляная кислота.
Free
Scientific article
Источник ионов с импульсным тлеющим разрядом установлен на серийный масс-спектрометр МС7303. Исследовано влияние длительности и частоты импульсов напряжения на выходной ток ионов образца. Показано, что условия разряда различным образом влияют на выходные интенсивности ионов различного происхождения. При условиях разряда, оптимальных для образования ионов образца, уменьшается интенсивность ионов аргона и органических фрагментов; это обстоятельство позволяет снизить влияние спектральных наложений и облегчить интерпретацию масс-спектра, что особенно важно на приборах с низким разрешением. Полученные масс-спектры свидетельствуют о возможности достижения на масс-спектрометре МС7303 с источником ионов с импульсным тлеющим разрядом пределов обнаружения микропримесей на уровне 10 ррm при разрешающей способности порядка 1-1.5 М на уровне 50 % высоты пика, что является достаточным для проведения стандартного элементного анализа твердых образцов. Диапазон массовых чисел масс-спектрометра - от 1 до 500 - вполне достаточен для задач элементного анализа. Показано, что стабильность давления аргона в разрядной камере определяющим образом влияет на стабильность условий разряда и воспроизводимость результатов анализа. Для обеспечения стабильности выходного тока на уровне 3 % необходима стабильность давления на уровне до 0.1 %.
Free
Scientific article
Дан краткий обзор основых этапов развития отечественных инструментальных средств и приборов рентгено-фотоэлектронной спектроскопии, разработанных в Российской академии наук.
Free
ЛИДАР с безопасным для зрения излучением
Scientific article
На основе Er-лазера с излучением, безопасным для глаз (длина волны излучения 1.54 мкм), создан лидар, предназначенный для детектирования дымов и других примесей в воздухе. Показано, что в зависимости от рассеивающих свойств дыма возможна его регистрация на расстояниях до 10-12 км.
Free
Scientific article
В статье представлены основные направления фундаментальных и прикладных исследований, в которых участвуют сотрудники лаборатории в настоящее время. Отмечена проявившаяся в последние годы тенденция отказа от узкой специализации применительно к основному звену академической науки - научно-исследовательской лаборатории. Представляется, что в нынешних условиях недостаточного финансирования научной деятельности междисциплинарный характер исследований дает больше возможностей для интеграции с учеными других институтов или вузов как на уровне коллектива, так и на уровне индивидуальных контактов. В результате подобный подход способен привести к более значительным как научному, так и экономическому эффектам.
Free
Лаборатория резонансной спектроскопии: направления научной деятельности
Scientific article
В статье дан краткий обзор работ, проведенных в Лаборатории резонансной спектроскопии начиная с 1981 г. по настоящее время. Особое внимание уделено двум новым методам, предложенным сотрудниками лаборатории - многомерной параметрической мессбауэровской спектроскопии (МПМС) и скользящей мессбауэровской спектроскопии (СМС).
Free
Лаборатория сканирующей зондовой микроскопии и спектроскопии в ИАнП РАН
Scientific article
В статье кратко изложена история развития исследований и разработок в области сканирующей зондовой микроскопии в Институте аналитического приборостроения РАН. Охарактеризовано положение на сегодняшний день в этой области. Прослежены различные направления и тенденции развития зондовой микроскопии.
Free
Масс-спектрометрические элементный и изотопный анализы: особенности приборной реализации
Scientific article
В статье кратко прослеживается история возникновения и развития двух видов масс-спектрометрического анализа - элементного и изотопного. Указаны их общие черты и отличия. Рассматриваются требования к их реализующей масс-спектрометрической аппаратуре. Анализируются аппаратные тенденции.
Free
Методы компьютерного моделирования процессов атомного рассеяния в задачах научного приборостроения
Scientific article
Дан обзор методов компьютерного моделирования процессов атомного рассеяния, развиваемых в Институте аналитического приборостроения РАН, применительно к задачам изотопной масс-спектрометрии, физики газодинамических источников ионов, газонаполненных сепараторов продуктов ядерных реакций.
Free
О возможности формирования субмикронных электронных пучков с плотностью мощности до 100 ГВт/см2
Scientific article
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.
Free
Scientific article
Рассмотрена проблема автоматизации высокочувствительных лазерных методов количественного поляризационно-оптического анализа. Сформулированы основные принципы, определяющие подход авторов к разработке данной проблемы.
Free
Scientific article
Рассмотрены алгоритмы обработки сигналов газовых и твердотельных масс-спектрометров, применяемых для изотопного анализа веществ в геохронологии и для анализа металлов в промышленности. В алгоритмы обработки включены: алгоритмы отбраковки "выбросов"; алгоритмы настройки на центр пика; алгоритмы обнаружения и оценки параметров одиночных пиков.
Free
Простая качественная модель времяпролетного масс-спектрометра
Scientific article
Описаны возможности простой программы для анализа характеристик времяпролетного анализатора. Программа оперирует с реальными параметрами прибора (межэлектродные расстояния и потенциалы на электродах), что облегчает ее использование непосредственно в процессе экспериментальной работы с прибором и в процессе его настройки. Приведены некоторые результаты расчетов применительно к существующему макету анализатора. Сделан вывод о необходимости модернизации электростатического зеркала - перехода к двухступенчатому зеркалу. Приводится масс- спектр инсулина, снятый при разрешающей способности R>15 000.
Free
Развитие масс-спектрометрического приборостроения: от СКБ АП АН СССР до ИАнП РАН
Scientific article
Приведены в хронологическом порядке с комментариями данные о развитии масс-спектрометрического приборостроения в СКБ АП АН СССР и ИАнП РАН, объемах выпуска совместно с заводами приборов, областях применения и новых разработках с участием ИАнП РАН.
Free
Scientific article
В работе приведено краткое изложение результатов разработок эллипсометров и теоретических подходов в ИАнП РАН за последние несколько лет. Рассмотрены метрологические возможности приборов и области применения. Приведены примеры анализа, сравнительного с существующими, нового способа оптимальной оценки измеряемых параметров и определения их погрешности с учетом корреляции.
Free
Scientific article
Представлена схема проведения анализа изотопного состава U и Pu на термоионизационном масс-спектрометре с многоканальным счетчиком ионов. Рассмотрены принципиальные с точки зрения возможностей измерения ультрамалых проб аналитические характеристики: чувствительность и пределы обнаружения. Количественные оценки сделаны на основании обобщения экспериментальных результатов.
Free
