Статьи журнала - Научное приборостроение
Все статьи: 1288
Тандемные масс-спектрометры в биохимии
Статья научная
В обзоре кратко рассмотрена история развития тандемной масс-спектрометрии (МС-МС) и выявлен быстрый прогресс в этой области, особенно в последнее десятилетие. Инструментальные аспекты МС-МС затронуты при описании принципов и аналитических характеристик наиболее популярных тандемов. Показан ряд приложений МС-МС в различных областях "науки о жизни", включая фармацевтику и протеомику. Особое внимание уделено динамике развития области и взаимному влиянию инструментальной базы и приложений. Значительный прогресс в развитии тандемных инструментов, как и революционный взрыв в биоинформатике сделали МС-МС наиболее чувствительным и специфическим и, как следствие, предпочтительным аналитическим методом в биохимии. В свою очередь биотехнология создала значительный рынок для (МС-МС)-приборов и стала существенно влиять на их развитие. В обзоре сделан акцент на то, что биотехнологи работают со сложными смесями (до 10^6 компонент), в большом динамическом диапазоне концентраций (до 10^6). Природа биотехнологических задач требует еще более совершенной (МС-МС)-аппаратуры, способной обеспечить более высокую чувствительность, специфичность и производительность (МС-МС)-анализов, а также их совместимость с различными методами разделения. Это, вероятно, приведет к значительным изменениям (МС-МС)-инструментов в ближайшем будущем.
Бесплатно
Твердотельные лазеры ближнего ИК-диапазона с диодной накачкой
Краткое сообщение
В работе сообщается о создании опытных образцов твердотельных лазеров с полупроводниковой накачкой, излучающих в ближней ИК-области спектра: 1.06 мкм на кристалле Nd:YAG и 1.57 мкм на базе параметрического преобразования частоты излучения в кристаллах KTP. Выходная энергия лазеров составляет 80 мДж в области 1.06 мкм и 25 мДж в области 1.57 мкм, длительность импульса - 10 нс, частота повторения импульсов - до 25 Гц. Лазеры унифицированы по питанию, управлению и габаритным размерам, устойчивы к внешним воздействиям.
Бесплатно
Краткое сообщение
В работе сообщается о создании опытного образца твердотельного Nd:YAG-лазера с полупроводниковой накачкой и внутрирезонаторным параметрическим преобразованием частоты излучения лазера в спектральную область 1.57 мкм. Выходная энергия лазера составляет 10 мДж, длительность импульса 10 нс, частота повторения импульсов до 20 Гц, расходимость излучения 0.7 мрад.
Бесплатно
Температурная градуировка устройства для измерения активности холинэстераз
Статья научная
Зависимость активности ацетилхолинэстеразы эритроцитов и холинэстеразы плазмы человека от температуры была определена на специально созданной модели прибора. Линейная корреляция этой активности с температурой была найдена в интервале от 15 до 30 °C. Полученные результаты могут использоваться в переносных устройствах, работающих без термостатирования пробы.
Бесплатно
Статья научная
Электрические и магнитные поля, однородные по Эйлеру, являются удобным средством для разработки электронно- и ионно-оптических систем со специальными свойствами, а математические свойства однородных по Эйлеру гармонических функций являются в этом процессе важным инструментом. В работе предлагается новое доказательство (при ослабленных предпосылках о наличии сингулярных точек) теоремы о представлении любого гармонического (удовлетворяющего уравнению Лапласа) скалярного потенциала, однородного по Эйлеру, в виде производной от гармонического и однородного по Эйлеру потенциала более высокого порядка. В новой формулировке выводы теоремы распространяются на однородные по Эйлеру гармонические потенциалы, содержащие особые точки (в частности, в начале координат), что является типичным для электрических и магнитных полей, применяемых в оптике заряженных частиц.
Бесплатно
Статья научная
Классический метод полимеразной цепной реакции (ПЦР) в реальном времени обладает большой погрешностью определения сверхмалых количеств (сотни копий и менее) генетического материала. В этих условиях используются методы цифровой ПЦР. При этом наименьшая погрешность количественного анализа достигается при условиях сопоставимости числа копий и числа аналитических ячеек, в которых регистрируется присутствие хотя бы одной копии анализируемого материала. В работе приведен теоретический вероятностный расчет схемы принципиально новой комбинации: ПЦР и капельной микрофлюидики, которая обеспечит приемлемые характеристики анализа сверхмалых количеств пробы. При этом ПЦР используется исключительно для копирования генетического материала, а количественный анализ производится с помощью капельной микрофлюидики. Приведен пример оценивания погрешности счета числа копий при учете двух различных независимых случайных факторов - отбор 10 %-й части пробы и 1 %-я погрешность счета капель с положительным результатом реакции.
Бесплатно
Статья научная
Излагаются теоретические аспекты представления сигнала в аналитическом виде функциями: огибающей сигнала и его полной фазой, представленными в частотно-временнóм и временнóм пространствах. Приводятся результаты теоретических исследований. Материалы статьи будут интересны специалистам, занимающимся синтезом частотно-временных распределений в приложении к задачам измерения параметров узкополосных нестационарных процессов в шумах высокой интенсивности.
Бесплатно
Теоретическое описание удерживания частиц в ультразвуковой суспензионной колонке
Статья научная
Проведен подробный анализ баланса сил при озвучивании наполненной жидкостью ультразвуковой суспензионной колонки с находящимися там микрочастицами сорбента. Анализ проведен с учетом наличия в камере проточных течений различной скорости. Проведенный анализ позволяет качественно планировать эксперименты по удерживанию и вымыванию микрочастиц различной природы.
Бесплатно
Теория и практика квазиконических энергоанализаторов
Статья научная
Статья посвящена основным аспектам эволюции нового класса электростатических энергоанализаторов электронных и ионных потоков, названных авторами "квазиконическими". Рассматривается генезис основных физических и математических идей, строится точная математическая теория расчета таких систем, описываются реальные конструкции, приводятся результаты экспериментов и обсуждаются перспективы развития данного направления.
Бесплатно
Теория кругового термического ионизатора (1973, 1977 гг.)
Статья научная
Рассматривается теория кругового термического ионизатора. Несмотря на то что две работы с авторским участием Ю.К. Голикова, из которых скомпилирована данная статья, были впервые опубликованы достаточно давно, они по-прежнему сохраняют свое значение. В частности, следует отметить, что характеристики чувствительности термоионизационного источника ионов урана (ЖТФ. 1970. Т. 40, № 7. С. 1534–1536), который использует данную теорию, до сих пор остаются рекордными.
Бесплатно
Статья научная
Описана конструкция термогравиметрической установки с многокамерным термостатом. Применение непрерывно-периодического способа гравиметрической калибровки источников микропотока позволило повысить точность калибровки и отработать методику стабилизации их производительности. Метод приготовления динамических газовых смесей с использованием источников микропотока газа (ИМ) агрессивных веществ является наиболее перспективным с точки зрения долгосрочной воспроизводимости заданной концентрации. Основным преимуществом ИМ, изготовленных из фторсодержащих полимеров, является их длительность использования и простота в перемещении. В то же время имеется долговременное снижение производительности ИМ, которое ограничивает их использование в качестве эталонов сравнения при международных сличениях. Разработанная в фирме "ДИНАГАС" термогравиметрическая установка (ТГУ-2) с многокамерным термостатом для калибровки ИМ непрерывно-периодическим способом позволила отработать методику снижения долговременного изменения производительности органических и неорганических веществ (SO22
Бесплатно
Термополевая эмиссия электронов с поверхности низкоразмерных наногетероструктур
Статья научная
Проведен краткий обзор существующих представлений о физическом механизме "низковольтной" полевой эмиссии электронов с поверхности различных низкоразмерных наноструктур (НС) - микрокристаллов широкозонных полупроводников, углеродных нанотрубок и алмазоподобных пленок. Отмечено, что предложенные модели не позволяют дать адекватную интерпретацию результатам, полученным ранее в исследованиях "низковольтной" полевой эмиссии. Для выяснения физического механизма "низковольтной" полевой эмиссии электронов разработана и создана оригинальная нанотехнология формирования наногетероструктур (НГС), образованных тонким (~5-10 нм) слоем диэлектрика (ZrO2) на поверхности острийных микрокристаллов W. Выполнено исследование полевых эмиссионных свойств ZrO2/W НГС. Установлено, что при температуре вещества ~1900 K T 2/W НГС характеризуется аномально высокой приведенной яркостью (до ~1010 А/(м2∙ср∙В)) и высокой стабильностью полевых эмиссионных свойств. Показано, что возбуждение термополевой эмиссии с поверхности ZrO2/W НГС происходит при относительно низких значениях (менее 50 В/мкм) напряженности поля. Отмечено, что функциональная зависимость плотности тока эмиссии от напряженности поля на поверхности исследованной НГС не согласуется с общепризнанной теорией явления термополевой эмиссии электронов с поверхности гомогенных веществ (металлов и полупроводников n-типа). На основании проведенных исследований высказано предположение о том, что независимо от структурных особенностей вещества и морфологии НС механизм явления "низковольтной" полевой эмиссии с поверхности НС различной размерности обусловлен процессами формирования в приповерхностном слое наноструктуры связанного пространственного положительного заряда. Отмечено, что уникальные термополевые эмиссионные свойства исследованных НГС могут использоваться как для создания высокоинтенсивных "низковольтных" источников электронов, так и высокоэффективных систем преобразования тепловой энергии в электрическую энергию.
Бесплатно
Статья научная
С целью обеспечения оптических исследований образцов в поле внешнего магнита при наложении на образец усилия сжатия ( или растяжения) и электрического тока (или напряжения) при температурах 77÷350 К разработаны азотный терморегулируемый криостат и устройство (в виде манипулятора - вставки в криостат) для подведения к образцу дополнительных факторов физического воздействия.
Бесплатно
Тестовые испытания полупроводниковых тензорезисторов на основе тонких пленок SmS
Статья научная
В работе предложен способ определения коэффициента K тензочувствительности тензодатчиков на основе поликристаллических пленок моносульфида самария (SmS) без потери ими эксплуатационных свойств. Выведено соотношение между коэффициентом тензочувствительности K и барическим коэффициентом сопротивления В в условиях гидростатического сжатия (режим барорезистора). Показано, что соотношение между K и В определяется только упругими константами поликристаллического тензочувствительного слоя SmS и подложки, на которую он нанесен.
Бесплатно
Краткое сообщение
В настоящее время основные производители мобильных устройств коммуникации (смартфонов, планшетных компьютеров и т. д.) начали применять сапфир в качестве защитного материала экрана. Прочность и высокая твердость сапфира значительно повышают потребительские качества смартфонов, необходимы для планшетных устройств специального назначения. Сдерживающим фактором массового использования и замещения традиционного химически упрочненного стекла сапфиром является высокая стоимость его производства и обработки. ФГУП ЭЗАН разрабатывает и поставляет промышленное оборудование и технологии производства профилированных кристаллов сапфира, которые обеспечивают преимущества в себестоимости и производительности перед технологиями получения защитных экранов из объемных слитков.
Бесплатно
Тиолдисульфидная система в реакции организма на факторы окружающей среды
Тезисы
Книга содержит краткий обзор материалов многолетних экспериментальных и клинико-лабораторных исследований, проведенных автором и его сотрудниками с целью изучения роли тиолдисульфидной окислительно-восстановительной системы в биохимическом механизме взаимодействия живых организмов с окружающей средой. Полученные данные позволяют заключить, что эта система представляет собой важное функциональное звено механизма неспецифической резистентности и адаптации организма к действию широкого круга экологических факторов физической, химической и биологической природы. Книга может представлять интерес для биохимиков, биофизиков, экологов и гигиенистов, а также для других специалистов медико-биологического профиля.
Бесплатно
Статья научная
В термоэлектрических устройствах (ТЭУ) с отводом тепла в виде излучения вместо теплоты Пельтье энергия на горячих спаях преобразуется в фотоны. Это позволяет изменить длину ветвей и изготовить ТЭУ в виде тонкопленочной структуры. В результате уровень всех тепловыделений вместе с паразитными явлениями в спаях и проводниках оказывается меньше холодильного эффекта.
Бесплатно
Статья обзорная
Направленная клеточная миграция играет важную роль в физиологических процессах, например таких как защита организма от инфекций и вирусов, заживление ран, метастазирования рака и др. Клеточная миграция зависит в том числе и от воздействия на клетки градиентов концентраций химических веществ. Не так давно микрофлюидные устройства начали применяться для изучения миграции клеток. Подобные устройства позволяют прецизионно конфигурировать и управлять градиентами химических веществ, открывая новые возможности при изучении сложных механизмов взаимодействия клеток как внутри популяции, так и с окружающей средой. Обзор посвящен достижениям, связанным с разработкой микрофлюидных устройств для изучения влияния градиентов химических веществ на клеточную миграцию, классификации данных устройств, а также сравнению их с "традиционными" подходами, применяемыми в клеточной биологии
Бесплатно
Транспортировка ионов в источниках с ионизацией при атмосферном давлении. I. Субстантивная геометрия
Статья научная
Проведено экспериментальное изучение и численное моделирование влияния геометрических и электрических параметров источников ионов с ионизацией при атмосферном давлении на транспортировку ионов от места ионообразования до входа в вакуумный интерфейс анализатора. Показана возможность эффективного управления потоком ионов с минимально возможными потерями в плотном газе. Выяснено, что основным источником потери ионов при транспортировке в покоящемся газе является движение по силовым линиям электрического поля замыкающихся, в частности, на краях отверстий электродов в источнике ионов. Влияние на поток ионов рассеяния в плотном газе и объемного заряда второстепенно в исследованной геометрии источника ионов и условиях.
Бесплатно
Транспортировка ионов в источниках с ионизацией при атмосферном давлении. II. Инверсная геометрия
Статья научная
Данная работа является продолжением в основном экспериментальных исследований источников ионов с ионизацией при атмосферном давлении - электроспрей и коронный разряд. Рассмотрен вариант источника ионов, когда игла с коронным разрядом или капилляр с мениском распыляемой жидкости выступают за плоскость противоэлектрода - такую геометрию источника ионов можно назвать инверсной. Проведено экспериментальное изучение и численное моделирование влияния геометрических и электрических параметров источников ионов с ионизацией при атмосферном давлении для инверсной геометрии на транспортировку ионов от места ионообразования до входа в вакуумный интерфейс анализатора. Показана возможность увеличения отбора тока ионов из первичного потока заряженных частиц в несколько раз по сравнению с традиционной геометрией при минимально возможных потерях в плотном газе. Влияние на поток ионов рассеяния в плотном газе и объемного заряда второстепенно в исследованной геометрии источника ионов и условиях.
Бесплатно
