Исследования, приборы, методики. Рубрика в журнале - Научное приборостроение
Статья научная
В работе рассмотрены методы ориентации углеродных наночастиц с помощью электромагнитных полей для получения структурно организованных полимерных нанокомпозитов с различными макроскопическими свойствами. Получены аналитические выражения, позволяющие целенаправленный выбор метода с учетом физико-химических свойств наночастиц и интенсивностей электромагнитных полей.
Бесплатно
Вейвлетный анализ в обработке томографических изображений
Статья научная
Систематизированы методы шумоподавления при обработке изображений на основе вейвлетного анализа. Апробация разработанных методов обработки изображений была проведена на магнитно-резонансном томографе General Electric Signa Infinity в СПбГУЗ "Городская Покровская больница".
Бесплатно
Статья научная
Проведено исследование режима динамической силовой литографии (ДСЛ) на тонкой (20 нм) Au-пленке, нанесенной на поликарбонатную подложку. Предложена одномерная модель в упругом приближении и выполнены расчеты, демонстрирующие существование оптимального режима ДСЛ. Представлены экспериментальные результаты, полученные в сканирующем зондовом микроскопе NanoEducator с пьезорезонансным датчиком силового взаимодействия и электрохимически заточенным W-зондом. Экспериментально продемонстрировано, что W-зонд прорезает металлическую пленку на всю глубину, а ширина реза составляет ~100 нм и определяется радиусом зонда. Показано, что режим ДСЛ в системе "металлическая пленка-полимер" обеспечивает формирование 2D-наноструктур различной конфигурации и представляет собой простой способ создания элементов наноэлектроники, нанофотоники и наносенсорики.
Бесплатно
Измерение длины волны источников излучения эллипсометрическим методом
Статья научная
Предложена и реализована простая эллипсометрическая методика измерения длины волны монохроматического излучения с точностью до 10-3 нм. Достоверность результатов измерений по предложенной методике подтверждена результатами измерений сдвига спектра излучения светодиода в зависимости от температуры окружающей среды спектрофотометрическим методом. Методика основана на измерении сдвига фазы, зависящего от длины волны, между двумя ортогональными составляющими вектора электрического поля, приобретаемого при прохождении через анизотропную плоскопараллельную пластинку. Предложенная методика легко реализуется на серийно выпускаемых эллипсометрических приборах или миниэллипсометрах.
Бесплатно
Изучение отклика фотоэлектронных умножителей на ядерные излучения
Статья научная
Исследованы сцинтилляционные свойства экранов стандартных фотоэлектронных умножителей ФЭУ-167 (боросиликатное стекло марки С49-1) и ФЭУ-167-1 (стекло марки С52-1 содержит калий). Три модификации разработанного испытательного стенда позволили использовать в работе космические лучи и радиоактивный источник 60Co. Найдено, что сцинтилляционная эффективность стекол составляет около 10-2 эффективности полистиролового сцинтиллятора (с 2 % терфенилa + 0.06 % PОРОР) и не зависит от наличия в них калия. Рассматривается возможность изготовления ФЭУ с экранами из сцинтилляционно-активных стекол (например, допированных церием), что в ряде случаев может сделать ненужным применение внешнего сцинтиллятора.
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
Мультиплексная аналитическая система для определения ДНК методом ПЦР в реальном времени
Статья научная
Разработана микрочиповая аналитическая система для проведения полимеразной цепной реакции в режиме реального времени (ПЦР-РВ) с одновременным детектированием флуоресценции двух красителей, которая позволяет проводить несколько ПЦР-РВ в одном микрореакторе (мультиплексная ПЦР-РВ). Микрочип выполнен в виде пластины из теплопроводного материала и содержит 16 или 30 микрореакторов объемом 1-2 мкл, покрываемых слоем герметизирующей жидкости, что обеспечивает возможность прямого ввода проб в микрореакторы. Разработана методика модификации поверхности микрочипов, выполненных из кремния и алюминия, для создания гидрофильной зоны внутри микрореакторов и гидрофобной зоны за их границами, что позволяет надежно удерживать пробу внутри микрореакторов при термоциклировании, предотвращает ингибирование ПЦР и взаимное перемешивание проб. Продемонстрированы аналитические возможности созданной микрочиповой системы с использованием коммерчески доступных мультиплексных ПЦР-РВ-тест-систем на примере определения ДНК генетически-модифицированных организмов (ГМО) и показаны ее преимущества для создания системы экспрессного скрининга ГМО, обладающей высоким быстродействием (20 мин для выявления наличия или отсутствия ГМО), низким расходом реагентов ПЦР-тест-системы (1-2 мкл смеси, что в 15-30 раз меньше стандартных пробирок), малым числом операций при вводе проб в микрореакторы и повышенной надежностью результатов ПЦР-анализа за счет использования мультиплексных тест-систем с внутренним контролем, что делает систему привлекательной для широкого применения на практике.
Бесплатно
Статья научная
Рассмотрены особенности эксперимента по определению параметров неидеального фазового компенсатора. Изучен характер межзонного разброса поляризационных углов, обусловленного неточным заданием не только основного фазового параметра ρ, но и малых параметров ρ1 и ρ2, определяющих недиагональные элементы матрицы Джонса компенсатора. Изучена также процедура усреднения поляризационных углов по измерительным зонам с учетом неидеальности компенсатора. Проанализированы выражения, полученные с использованием инвариантов эллипсометрии и определяющие основные параметры f и δ неидеального компенсатора. При этом параметры ρ1 и ρ2, входящие в инварианты, выражены через основной параметр ρ линейными соотношениями, полученными с помощью юстировочных процедур. Проведен анализ экспериментальных данных, полученных на четырех образцах кремния со сверхтонкими пленками SiO2 на них. Сделан вывод о существенной неоднородности кварцевого компенсатора эллипсометра ЛЭФ-3М-1, работающего по нулевой схеме. Сделан также важный вывод о возможности оценки неоднородности отражающей поверхности образцов по характеру межзонного разброса поляризационных углов.
Бесплатно
Об оценке свойств комбинированного двухслойного рентгеновского детектора
Статья научная
Предложена математическая модель двухслойного Si-Ge энергодисперсионного детектора рентгеновского излучения, основанная на анализе процессов переноса фотонов и электронов высокой энергии в веществе детектора и позволяющая оценивать параметры функции отклика детектора. Методом Монте-Карло рассчитаны вероятности регистрации фотонов в различных частях функции отклика детектора. Показано, что при использовании схемы антисовпадений либо схемы суммирования амплитуд импульсов таких детекторов и использовании в качестве первого слоя Si-детектора, а второго слоя Ge-детектора возможно получение детектора с улучшенными свойствами - с подавлением пика фотопотерь Ge-детектора и эффективностью регистрации при высокой энергии излучения, близкой к эффективности Ge-детектора.
Бесплатно
Оптимизация оснастки вакуумной камеры при изготовлении оптических покрытий
Статья научная
При промышленном изготовлении многослойных оптических покрытий существенное значение имеет равномерность нанесения оптических пленок на большие по размеру детали или кассеты с большим количеством подложек. В настоящей статье рассмотрены зависимости геометрических параметров оснастки вакуумной установки, обеспечивающие наилучшую однородность по толщине осаждаемого слоя по поверхности крупногабаритных деталей. Показано существование оптимального набора геометрических параметров вакуумной оснастки для получения наилучшей равномерности осаждаемого слоя. При некотором взаимном соотношении величин этих параметров неравномерность по толщине нанесенной пленки может не превышать 10-4-10-6 на всей поверхности подложки.
Бесплатно
Статья научная
В статье выполнен практический анализ погрешностей количественных измерений методом ПЦР-РВ при различных методах расчета порогового цикла. Результаты ПЦР испытательных образцов получены на анализаторах нуклеиновых кислот АНК-32 и АНК-64, разработанных в ИАП РАН. Выяснены вклады различных составляющих погрешностей при измерениях. Даны рекомендации по оптимизации количественных измерений.
Бесплатно
Применение фотоотверждаемых оптических клеев для герметизации аналитических микрочипов
Статья научная
Приведен краткий анализ материалов, применяемых для аналитических микрочипов. Обсуждены методы герметизации микрочипов. Рассмотрены особенности герметизации и физико-химические процессы при использовании фотоотверждаемых оптических клеев. Предложен способ контроля качества герметизации стеклянных микрочипов на основе данных спектральных измерений флуоресценции связующего полимерного слоя.
Бесплатно
Статья научная
Проведены работы по химической иммобилизации белка на поверхность натриевоборосиликатного пористого стекла. Измерены спектры светопропускания и флуоресценции пористых стекол на разных стадиях иммобилизации и после проведения иммунной реакции. Получены изображения поверхности стекол методом ближнепольной оптической микроскопии. Изучено влияние на иммобилизацию белка режима сушки между стадиями активации поверхности и влияние силанизации с применением ацетона и толуола. Показано, что проведение иммунной реакции приводит к изменению оптических характеристик стекла. Продемонстрирована принципиальная возможность создания сенсорного элемента на основе натриевоборосиликатного пористого стекла.
Бесплатно
Синтез метакрилатных сорбентов в кварцевых капиллярах фотоинициированием реакционной смеси
Статья научная
Фотоинициированием реакционной смеси были синтезированы полиметакрилатные полимерные сорбенты, привитые к внутренней стенке кварцевого капилляра. Изучено влияние концентрации смеси мономеров в реакционной смеси на физические свойства полимеризуемого сорбента в кварцевом капилляре. Определены управляющие параметры для синтеза капиллярных колонок с заданными физическими свойствами сорбента. Предложены составы реакционных смесей для синтеза полых и монолитных капиллярных колонок. Обсуждаются особенности влияния условий процесса фотополимеризации и состава реакционных смесей мономеров на физические свойства метакрилатного сорбента и его воспроизводимость при синтезе в полых и монолитных капиллярных колонках.
Бесплатно
Статья обзорная
В настоящем обзоре приведена классификация различных методов выделения нуклеиновых кислот, обсуждаются приоритетные требования, предъявляемые к этим методам, и показаны преимущества применения магнитных частиц. Скомбинированные с буферной системой определенного состава эти частицы позволяют быстро и эффективно выделить нуклеиновые кислоты из грубого клеточного экстракта, избегая стадии центрифугирования. Метод магнитной сепарации позволяет легко автоматизировать весь процесс и выделять нуклеиновые кислоты из больших количеств образцов. Приведены параметры некоторых коммерческих наборов для выделения нуклеиновых кислот из различных типов образцов.
Бесплатно
