Статьи журнала - Научное приборостроение
Все статьи: 1288
Статья научная
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.
Бесплатно
Статья научная
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.
Бесплатно
Статья научная
В работе получены выражения для сил радиационного давления на частицу, характеризующуюся произвольной амплитудой рассеяния, в произвольном падающем в идеальной жидкости поле. С помощью использования точечного мультипольного источника, создающего поле рассеяния, эквивалентное реальному, удается получить компактные выражения для сил радиационного давления. Полученные результаты весьма полезны для задач о жидкостных включениях с непростыми амплитудами рассеяния. Полученные выражения исчерпывают все возможные случаи полей и рассеивателей.
Бесплатно
Вычислительный модуль для интегрированной навигационной системы подвижного объекта
Статья научная
Рассматривается специализированный вычислительный модуль, предназначенный для использования в составе интегрированной навигационной системы (НС) подвижного объекта. Модуль выполняет преобразование сигналов измерителей (датчиков) НС в цифровые значения, эквивалентные линейным или угловым координатам подвижного объекта. Реализации модуля предполагается на основе оптической элементной базы, что обеспечивает его высокую производительность.
Бесплатно
Статья научная
В обзоре проанализированы два подхода к описанию поляризации дисперсных систем при приложении, в общем случае, переменного электрического поля. Рассмотрены модели поляризации Трухана и Духина – Шилова. В результате проведенного обзора следует вывод о том, что наиболее предпочтительной моделью, позволяющей существенно нарастить скорость электрофореза дисперсной фазы, является модель Духина – Шилова, при реализации которой возможно появление гигантской дисперсии диэлектрической проницаемости гетерогенной дисперсной системы при выполнении условия наличия тонкого двойного слоя вокруг непроводящих дисперсных частиц в проводящей дисперсионной среде.
Бесплатно
Газовые пропорциональные счетчики для космических исследований
Статья научная
В статье приведен краткий исторический обзор отечественных разработок детекторов для спектрометрии рентгеновского излучения в космосе.
Бесплатно
Статья научная
Для сочетания многоотражательного времяпролетного масс-спектрометра (МО-ВПМС) с непрерывными источниками ионов, такими как электроспрей, предложена схема накопления ионов в ловушке в промежутках между редкими импульсами ускорителя. В настоящей работе в качестве накопителя ионов предлагается газонаполненный сегментный квадруполь с радиочастотным улавливанием и аксиальным выбросом. Проведены расчеты такого накопителя и рассмотрены процессы захвата, столкновительного охлаждения и импульсного выброса ионов. Экспериментальные исследования накопителя показали практически полное преобразование непрерывного ионного пучка в импульсный и возможность долговременного (до нескольких секунд) удерживания ионов. Удовлетворительные параметры пучка достигаются при достаточном охлаждении (определяемом временем нахождения и давлением в ловушке, более 5 мс×мторр), малом давлении газа (не более 1 мторр), что позволяет избежать рассеивающих столкновений, и при малой загрузке ловушки (менее 100 000 зарядов). Комбинация этих требований ограничивает полный ток пучка до 3 пА, при котором ионный поток может быть конвертирован в импульсы минимальной длительности.
Бесплатно
Статья обзорная
На основе анализа газоразрядных приборов, генерирующих ионно-электронные пучки в высоковольтном газовом разряде, предложены новый подход к формированию широкоформатных направленных потоков низкотемпературной плазмы вне межэлектродного пространства и соответствующий газоразрядный прибор с целью применения его для изготовления микро- и наноразмерных дифракционных структур на широкоформатных пластинах.
Бесплатно
Статья научная
Рассмотрен новый класс газоразрядных приборов, формирующих направленные потоки внеэлектродной плазмы для изготовления микро- и наноразмерных дифракционных структур на широкоформатных пластинах.
Бесплатно
Гармоническое интегрирование квазиполиномиальных потенциалов, однородных по Эйлеру
Статья научная
Квазиполиномиальные однородные потенциалы, удовлетворяющие уравнению Лапласа и заданные в аналитической форме, обеспечивают достаточно представительную, но не слишком полную выборку трехмерных потенциалов, однородных по Эйлеру. В работе показано, как с помощью гармонического интегрирования можно расширить класс потенциалов, удовлетворяющих уравнению Лапласа и однородных по Эйлеру, задаваемых в аналитическом виде.
Бесплатно
Гармония техносферы и быта на основе универсальных "1/f флуктуаций"
Статья научная
В эргономику и медицину предлагается внедрить универсальные гармонические ритмы "1/f", повсеместно распространенные в природе, в человеческом организме и даже в классической музыке. Жизнедающие флуктуации с таким гиперболическим спектром должны быть противопоставлены разрушительному действию белого шума, пришедшего к нам с цивилизацией как тяжелая экологическая болезнь. Рассматриваются конкретные примеры реализации новой парадигмы, в глубинной основе которой, как и следовало ожидать, обнаружен самый древний и фундаментальный критерий гармонии - золотое сечение. Перевод техносферы и быта на гармоничный язык природы позволит оздоровить обстановку и внести естественный комфорт во все привычные места обитания человека.
Бесплатно
Генерационно-рекомбинационный шум в полупроводниках
Статья научная
Рассмотрен шум в полупроводниках, вызванный генерационно-рекомбинационными процессами через разрешенные уровни в запрещенной зоне. Дано количественное описание шума. Вычислен спектр генерационно-рекомбинационного шума в весьма общем случае. Полученные результаты могут быть применены при разработке полупроводниковых приборов для снижения шума и улучшения характеристик приборов.
Бесплатно
Генетический анализатор для фрагментного анализа ДНК
Статья научная
Разработан макет генетического анализатора, в котором используется метод разделения молекул нуклеиновых кислот в жидкой полимерной фазе одновременно в 8 капиллярах под воздействием высокого напряжения с пятицветной лазер-индуцированной флуоресцентной детекцией. Разработаны наборы реактивов для спектральной калибровки анализатора и для фрагментного анализа ДНК.
Бесплатно
Статья научная
В данной работе обобщены экспериментальные результаты, полученные в Институте аналитического приборостроения РАН совместно с ФТИ им. А.Ф. Иоффе РАН, по формированию методами на базе МПЭ квантоворазмерных гетерострукту р, в том числе с квантовыми точками, и их исследованию методами ДБЭО, СТМ, СЭМ, ТЭМ, РМА и ФЛ в системе InAs/Si для опто- и микроэлектронных приборов нового поколения с целью совмещения применения A3B5 и кремниевых технологий.
Бесплатно
Статья
Электрические и магнитные поля, однородные по Эйлеру, являются удобным инструментом при синтезе электронно- и ионно-оптических систем со специальными свойствами. Известно, что скалярные потенциалы подобных полей представляют собой трехмерные скалярные гармонические функции, однородные по Эйлеру, с заданной степенью однородности. Вопрос о параметризации трехмерных однородных гармонических функций с целочисленными степенями однородности исчерпывающим образом решается с помощью формул Донкина для однородных гармонических функций со степенями однородности 0 и –1, теоремы о дифференцировании трехмерных однородных гармонических функций и формулы Томсона для однородных гармонических функций. Однако число аналитических формул, которые можно использовать для описания трехмерных скалярных гармонических функций при нецелочисленных степенях однородности, к сожалению, в настоящий момент не слишком велико, а вопрос об исчерпывающем описании таких функций весьма далек от своего окончательного решения. В то же время использование трехмерных однородных гармонических потенциалов с нецелочисленными степенями однородности значительно расширяет инструментарий разработчиков электронно- и ионно-оптических систем. Целью данной работы является построение гипергеометрического базиса, составленного из базовых однородных гармонических функций с нецелочисленными степенями однородности, с помощью которого любую трехмерную однородную гармоническую функцию, не имеющую сингулярных точек за исключением луча x = y = 0, z ≤ 0, можно представить в виде бесконечного ряда наподобие ряда Фурье. Полученный результат, по-видимому, отчасти решает проблему исчерпывающего описания трехмерных скалярных однородных гармонических функций при нецелочисленных степенях однородности.
Бесплатно
Гомогенизатор растительных и животных тканей
Статья научная
Разработан и испытан "Гомогенизатор растительных и животных тканей", который предназначен для лабораторных работ по подготовке проб гомогенизированных растительных и животных тканей в жидких средах для научных исследований, лабораторных анализов и отработки химических и биотехнологических процессов, а также для получения исходного материала для приготовления препаратов. Частота вращения вала с ножами устанавливается плавно в пределах от 1000 до 15000 об/мин. Объем одноразовой загрузки камер измельчения: в камеру 1 - до 600; в камеру 2 - до 100; в камеру с фильтром - до 600 см3. В результате испытания установлено, что "Гомогенизатор растительных и животных тканей" пригоден для измельчения растительных и животных тканей в жидких средах с целью последующего использования гомогенатов в исследовательских, аналитических и препаративных работах. Гомогенизатор можно использовать для приготовления суспензий, эмульсий и растворов. Камера гомогенизатора обеспечивает работу в проточном режиме. В комплекте гомогенизатора имеется камера, обеспечивающая фильтрацию органелл и биополимеров из зоны измельчения, что позволяет сохранять их высокое качество. В гомогенизаторе обеспечен быстрый и удобный доступ внутрь камеры для ее загрузки, разгрузки, смены ножа и мешалки, смены камеры. В гомогенизаторе обеспечена возможность качественной промывки, химической и паровой стерилизации деталей, соприкасающихся с обрабатываемым материалом.
Бесплатно
Граничные потенциалы биоколлоидных частиц: количественный анализ
Статья научная
В статье анализируется структура периферической области коллоидной частицы и, в особенности, частиц биологического происхождения. Предложено выражение для потенциальной функции частицы, неидентичной больцмановской силовой функции, описывающей потенциал у поверхности при взаимодействии заряженной частицы с электролитом. Выражение основано на анализе кулоновского заряд-зарядного (кулоновского) и заряд-дипольного взаимодействий электролита с заряженной поверхностью. Предложено использовать для оценки толщины двойного электрического слоя параметр (длину) Ландау, характеризующий термодинамическое равновесие на поверхности частицы. Предложены два способа вычисления электрокинетического радиуса коллоидных частиц. Предложены соотношения на основе дебаевского радиуса и соответственно концентрации электролита, показывающие связь поверхностного и электрокинетического потенциалов частиц. Выполнены расчеты, показывающие относительную точность различных подходов.
Бесплатно
ДВЕ МЕТОДИКИ ИЗМЕРЕНИЯ ПОМЕХ ДЕКАМЕТРОВОГО ДИАПАЗОНА
Статья научная
Представлены две методики измерения помех декаметрового диапазона. Первая методика позволяет извлекать информацию о станционных помехах из данных радиозондирования ионосферы линейно-частотномодулированными сигналами. Таким образом могут быть одновременно измерены характеристики и сигнала, и помех; повышается информативность существующего метода зондирования ионосферы. Однако в этом случае прием осуществляется в специфическом режиме радиозондирования, что несколько ограничивает возможности измерения помех, например измерения их абсолютных величин. Если нужны характеристики только помех, то целесообразно использовать вторую методику, функционирующую в режиме обычного "классического" радиоприема. Вторая методика представляет собой универсальную гибкоперестраиваемую методику измерения панорам спектра помех различных видов, ее гибкость заключается в возможностях широкого варьирования параметров измерений помех, в том числе над сохраненными измерительными данными после проведения измерительного эксперимента, что позволяет применять одни и те же данные для исследований с различными целями. Вторая методика может комплексироваться с зондированием ионосферы. Описанные методики реализованы в составе аппаратно-программных комплексов зондирования ионосферы различных исполнений. Также приведена методика оценки уровня фонового шума по панораме спектра помех. В перспективе возможна реализация алгоритма панорамного измерения помех всех видов для более широкого диапазона, чем декаметровый (но включая его). Предлагается делать это на основе технологии программно определяемого радио (Software Defined Radio).
Бесплатно
ДИНАМИКА ЗАРЯЖЕННЫХ ЧАСТИЦ В ДВУМЕРНЫХ МАГНИТНЫХ ПРИЗМАХ С УЧЕТОМ ВЛИЯНИЯ КРАЕВЫХ ПОЛЕЙ
Статья научная
Для скалярного магнитного потенциала двумерной магнитной призмы с магнитными экранами используются аналитические выражения, полученные для потенциала электростатического поля дефлекторных пластин с заземленными экранами. Определяя индукцию магнитного поля призмы как градиент скалярного магнитного потенциала, мы одновременно описываем аналитически краевые поля магнита. В этом случае для расчета траекторий заряженных частиц в двумерной магнитной призме удобно использовать безразмерные уравнения Ньютона, позволяющие учесть влияние краевых полей магнита на свойства призм. Рассчитаны корпускулярно-оптические характеристики двумерных магнитных призм с магнитными экранами в телескопическом режиме фокусировки с учетом влияния краевых полей магнита.
Бесплатно
ДИНАМИКА ПУЧКА ЗАРЯЖЕННЫХ ЧАСТИЦ В ТРАНСАКСИАЛЬНОМ ЗЕРКАЛЕ
Статья научная
Рассмотрено поведение пучка заряженных частиц, сформированного точечным источником, расположенным в средней плоскости зеркала. Расчет траекторий частиц в зеркале проводился путем численного интегрирования безразмерных уравнений Ньютона. Электростатическое поле трехэлектродного зеркала с хорошей точностью описывалось аналитическим выражением для потенциала. Показано, что в результате отражения в трехэлектродном трансаксиальном зеркале можно добиться одновременно пространственной и энергетической времяпролетной фокусировки. Рассмотрены два режима вертикальной фокусировки пучка.
Бесплатно
