Интеграция наноразмерных структур в микрофлюидные устройства делает возможным создание приборов и систем, в которых реализуются уникальные свойства наноматериалов, особенности нанофлюидики и разнообразные функциональные возможности микрофлюидики. В статье рассмотрены особенности нанофлюидики. Обсуждены основные востребованные функции наноразмерных структур в микрофлюидных устройствах.

Институт аналитического приборостроения РАН, г. Санкт-Петербург,
СПбГУ информационных технологий, механики и оптики, г. Санкт-Петербург
Контакты: Евстрапов Анатолий Александрович, an_evs@mail.ru

Разработаны и исследованы конструкции гидродинамических ловушек для фиксации частиц в микрофлюидном чипе с сетью параллельных наноразмерных каналов и U-образная ловушка с наноразмерными каналами. Проведено моделирование процесса массопереноса жидкости в ловушке. Методом сфокусированного ионного пучка изготовлены наноразмерные структуры для ловушек. Получены прототипы микрофлюидных чипов с ловушками для микроскопии высокого разрешения. Проведены экспериментальные исследования по изучению движения потоков жидкости и частиц в каналах микрочипов.

Санкт-Петербургский государственный университет информационных технологий, механики и оптики (Кухтевич И.В., Мухин И.С., Евстрапов А.А.)
Институт аналитического приборостроения РАН, г. Санкт-Петербург (Букатин А.С., Евстрапов А.А.)
Санкт-Петербургский академический университет — научно-образовательный центр нанотехнологий РАН (Букатин А.С., Мухин И.С., Евстрапов А.А.)
Контакты: Кухтевич Игорь Владимирович, ba@inbox.ru

С помощью сфокусированного ионного пучка в присутствии газа-прекурсора на вершинах W- и Si-острий сформированы и визуализированы каркасные наноструктуры (КНС), составленные из проводящих нановискеров. Минимальный поперечный размер нановискера имеет величину ~ 15 нм. Обсуждаются перспективы использование КНС в специализированных СЗМ-зондах для сканирующей магнитной микроскопии и исследования поверхности дна и вертикальных стенок глубоких микро- и наноканалов.

Санкт-Петербургский государственный университет информационных технологий, механики и оптики (Мухин И.С., Феклистов А.В., Голубок А.О.)
Санкт-Петербургский академический университет — научно-образовательный центр нанотехнологий РАН, Санкт-Петербург (Мухин И.С., Мухин М.С., Голубок А.О.)
Физико-технический институт им. А.Ф. Иоффе РАН, Санкт-Петербург (Мухин М.С.)
Институт аналитического приборостроения РАН, Санкт-Петербург (Голубок А.О.)

В целях получения структурно организованных полимерных нанокомпозитов проведены оценки средних значений коэффициентов поляризации многослойных углеродных нанотрубок на базе известных значений коэффициентов для однослойных нанотрубок (CNT). Обсуждены условия получения нанокомпозитов как эффективных материалов для полевой эмиссии электронов. Проведены экспериментальные исследования свойств полевой эмиссии неорганизованных нанокомпозитных пленок, указывающие на возможность получения токов эмиссии, по крайней мере не меньших, чем при использовании структурно организованных массивов из CNT.

Институт аналитического приборостроения РАН, Санкт-Петербург (Латыпов З.З.)
Физико-технический институт им. А.Ф. Иоффе РАН, Санкт-Петербург (Поздняков О.Ф., Попов Е.О.)
Контакты: Латыпов Зайдель Зарифович, Zeidel@yandex.ru

Описаны особенности конструкции магнитного секторного масс-спектрометра для газового анализа с масс-анализатором на постоянном магните, источником ионов с электронным ударом и пятиколлекторным приемником ионов.

Экспериментальный завод научного приборостроения РАН, г. Черноголовка, Московская обл. (Кузьмин Д.Н., Савина Ж.А., Кузьмин М.Н.)
ОАО «Уральский электрохимический комбинат», г. Новоуральск
(Сапрыгин А.В., Калашников В.А., Малеев А.Б., Новиков Д.В., Швецов С.И.)
Институт аналитического приборостроения РАН, г. Санкт-Петербург
(Галль Л.Н., Сведенцов М.В., Андреева А.Д.)
Контакты: Галль Лидия Николаевна, lngall@narod.ru

Работа посвящена дальнейшему развитию метода последовательных приближений в решении математически некорректной обратной задачи эллипсометрии для полупроводников со сверхтонкими окисными пленками. Основной целью здесь является разработка дополнительной процедуры, обеспечивающей выбор однозначного решения. Речь идет о процедуре, направляющей процесс сходимости к оптимальным значениям параметров, наиболее приближенным к их точным значениям. Это уточнение к методу сделано на основе реального эксперимента. Для этого использованы измерения, проведенные на образце арсенида галлия в нескольких точках образца. При этом получена важная информация, касающаяся неоднородности подобных образцов вдоль поверхности и связанная с характером обработки образцов. Подвергнут сомнению способ сертификации поверхности полупроводников по определенным признакам, не затрагивающим наличия выраженного нарушенного слоя.

г. Сумы, Украина (Семененко А.И.)
Институт аналитического приборостроения РАН, Санкт-Петербург (Семененко И.А.)
Контакты: Семененко Альберт Иванович, sem199@mail.ru

Разработана аналитическая модель сенсора потока теплового типа. Результаты применения модели использованы для разработки микросенсора потока теплового типа с оптимальными функциональными характеристиками. Описана технология изготовления микросенсора. Изготовлен опытный образец микросенсора, пригодный для использования в датчике массового расхода воздуха. Представлены основные характеристики микросенсора.

Уральский государственный университет им. А.М. Горького, г. Екатеринбург (Сажин О.В.)
НПО Автоматики им. акад. Н.А. Семихатова, г. Екатеринбург (Первушин Ю.В.)
Контакты: Сажин Олег Владимирович, oleg.sazhin@uralmail.com

Предложен метод учета неспецифического поглощения в непрерывном проточном анализе с использованием двухдетекторной системы регистрации и обработки сигнала. Проверка метода проведена на примере измерения массовой концентрации ионов марганца в растворах с различными значениями мутности и цветности.

ЗАО НПО «Гранит-НЭМП», Санкт-Петербург
Контакты: Москвин Алексей Леонидович, ap2005@rosanalyt.ru

В статье критически изучается понятие аппаратной функции электронных спектрометров, его генезис; строится безразмерная математическая модель, с помощью которой выводится строго определенная и однозначная интегральная связь между энергетическим спектром источника f(E) и регистрируемым на детекторе током J(U) в зависимости от энергии настройки прибора U. Показано, что аппаратная функция всегда зависит только от отношения (E/U), а не от разницы (E–U) и не от обратной величины (U/E), как это декларируется в ряде публикаций. Кроме того, показано, что возникающее уравнение по своей математической природе относится к типу Вольтерра I рода, а не Фредгольма I рода. В статье приводится ряд конкретных конструкций аппаратной функции и описываются их общие качественные свойства.

Санкт-Петербургский государственный политехнический университет
Контакты: Краснова Надежда Константиновна, n.k.krasnova@mail.ru

В этом цикле работ рассматривается новый метод управления движением заряженных частиц с помощью высокочастотных электрических полей, характеризующихся медленноменяющимися во времени эффективными потенциалами. Данная работа посвящена выводу общей формулы для медленноменяющегося псевдопотенциала. Показано, что классический эффективный потенциал является лишь главным членом ряда для эффективного гамильтониана, разложенного в двойной ряд: по малому параметру, характеризующему амплитуду высокочастотного электрического поля, и по обратным частотам высокочастотного электрического поля. Получена формула для эффективного потенциала (главного члена ряда для эффективного гамильтониана), позволяющего приближенно описывать усредненное движение заряженных частиц в высокочастотных электрических полях, характеризуемых «быстрым» и «медленным» временем характерного изменения поля.

Институт аналитического приборостроения РАН, г. Санкт-Петербург
Контакты: Бердников Александр Сергеевич, asberd@yandex.ru

Рассмотрен расчет среднего давления, осуществляемого нормально падающей бегущей плоской волной при ее рассеянии на слоистом включении конечной толщины между двумя однородными жидкими полупространствами с разными свойствами. Приведены свойства элементов матрицы рассеяния получившейся одномерной задачи в терминах коэффициентов отражения и преломления по давлению. Проанализирован физический смысл соотношений между элементами матрицы рассеяния.

Институт аналитического приборостроения РАН, г. Санкт-Петербург
Контакты: Шарфарец Борис Пинкусович, sharb@mail.ru

Рассмотрена концепция, порождающая единую точку зрения на различные алгоритмы разделения смеси сигналов (РСС), включая операцию обращения многоканальной свертки первичных сигналов. Анализируется метод оценивающих функций, позволяющий объяснить структуру различных адаптивных алгоритмов, реализующих оценку размешивающей матрицы и восстановление формы сигналов, исходя из измерений их смеси. Различие большинства алгоритмов связано с выбором оценивающих функций. Задача РСС сформулирована на основе полупараметрической статистической модели и семейства оценивающих функций. На основе понятий теории группы Ли анализируется геометрическая структура множества фильтров

СПбГПУ, Санкт-Петербург
Контакты: Малыхина Галина Фёдоровна, g_f_malychina@mail.ru

Рассмотрен вопрос расчета радиационного давления на неоднородное включение на струне в поле бегущей волны. Показано, что это давление выражается через плотности энергии на границах включения и равно полуразности средней плотности энергии перед включением и средней плотности энергии за ним. Показано, что полученные соотношения верны при определенной гладкости смещения струны и его первых двух производных. По аналогии с квантовой механикой приведены свойства элементов матрицы рассеяния получившейся одномерной задачи в терминах коэффициентов отражения и преломления по поперечной силе. Проанализирован физический смысл соотношений между элементами матрицы рассеяния. Результаты могут иметь существенное прикладное значение.

Институт аналитического приборостроения РАН, г. Санкт-Петербург
Контакты: Шарфарец Борис Пинкусович, sharb@mail.ru

Рассмотрен метод формализации исходных данных, описывающих поведение систем управления (СУ), путем получения структуры Крипке и набора темпоральных формул на основе набора прецедентов работы системы. Процесс формализации рассмотрен на примере описания работы автоматизированного анализатора уровня активности холинэстераз плазмы и эритроцитов крови человека «Гранат-4». Полученное описание может служить основой как для реализации программного обеспечения СУ, так и для анализа и исследования особенностей работы СУ с помощью методов Model checking, формальных методов верификации или средств построения и контроля сценариев проверки.

Институт аналитического приборостроения РАН, г. Санкт-Петербург (Краснов Н.В.)
Международный институт передовых аэрокосмических технологий Санкт-Петербургского государственного университета аэрокосмического приборостроения, г. Санкт-Петербург
(Небылов А.В., Самокиш А.В.)
Контакты: Самокиш Андрей Владимирович, andrew_samokish@yahoo.com

В статье предложена усовершенствованная модель сигналов ПЦР в реальном времени и методика ее реализации на основе сигмоидальной функции. С помощью численного эксперимента показано, что при соответствующем выборе уровня порога модели удается устранить влияние дрейфа нулевой линии на результаты моделирования. Приведены критерии приближения модели к фактическому росту интенсивности сигналов флуоресценции в ходе реакции. Показана возможность полной автоматизации вычислений пороговых циклов сигналов ПЦР в реальном времени.

Институт аналитического приборостроения РАН, г. Санкт-Петербург
Контакты: Белов Юрий Васильевич, Bel3838@mail.ru

Предложен быстрый алгоритм медианной фильтрации, использующий определение медианы данных в окне фильтра при помощи анализа локальной гистограммы. При переходе от точки к точке в процессе сканирования изображения корректировка гистограммы требует небольшого количества простых операций. Предложенный алгоритм существенно ускоряет медианную фильтрацию по сравнению с традиционными алгоритмами. Это позволяет расширить область применения медианной фильтрации.

Институт аналитического приборостроения РАН, г. Санкт-Петербург
Контакты: Бардин Борис Васильевич, bardin.bv@mail.ru