Одним из высокочувствительных методов генетического анализа является метод молекулярных колоний, реализуемый на планарном микрочиповом устройстве с системой реакционных камер. При этом погрешность результатов анализа связана с равномерностью расположения молекулярных колоний в реакционной камере. В работе рассматривается подход, основанный на порядковых статистиках. Это позволяет обосновать две оценки степени равномерности, являющиеся аналогами общих понятий статистики: точечной оценки максимального правдоподобия и интервальной оценки. Применимость подхода проиллюстрирована анализом изображений, полученных при обнаружении транскриптов цитокератина (CK-19) в пробе.

Институт аналитического приборостроения РАН, г. Санкт-Петербург
(Буляница А.Л., Рудницкая Г.Е., Тупик А.Н., Лукашенко Т.А., Цымбалов А.И., Евстрапов А.А.)
Санкт-Петербургский государственный политехнический университет (Буляница А.Л.)
Санкт-Петербургский национальный исследовательский университет информационных технологий, механики и оптики (ИТМО) (Евстрапов А.А.)
Санкт-Петербургский академический университет — научно-образовательный центр нанотехнологий РАН (Евстрапов А.А.)
Контакты: Буляница Антон Леонидович, antbulyan@yandex.ru

В работе дан обзор основных выражений, позволяющих проводить математическое моделирование сложных задач электрохимии вообще и электрокинетических задач в частности в условиях взаимозависимости различных присутствующих в них физических полей.

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

Поставлена задача о моделировании в электростатическом приближении динамики двойного электрического слоя в электрокинетических процессах при условиях неравновесного состояния потока ионов. Отмечается необходимость замены уравнения Пуассона—Больцмана краевой задачей Неймана для уравнения Пуассона в общей системе связанных уравнений, описывающих электрокинетический процесс в целом. В работе рассмотрена задача для простого слоя без учета объемной плотности зарядов. Приведены необходимые факты из теории потенциала. Полное решение поставленной задачи будет представлено в следующей части работы.

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

В настоящей статье рассмотрено обобщение преобразования Гильберта, определяемое как взвешенное преобразование Гильберта, и которое возникает при описании физического распространения сигнала и отражении его от границ. Изучены свойства этого преобразования. Адаптировано понятие аналитического сигнала к взвешенному преобразованию Гильберта. Классическое преобразование Гильберта представляется как частный случай этого преобразования. Найдена взаимосвязь коэффициентов обобщенного преобразования Гильберта со свойствами среды.

Санкт-Петербургский государственный университет
Контакты: Бутырский Евгений Юрьевич, evgenira88@mail.ru

Целью данной работы является разработка методики и алгоритмов математической обработки изображений для построения трехмерных моделей металлических структур с использованием статистических параметров их двумерных изображений. В качестве объектов исследования были выбраны несколько металлических образцов, представленных в виде многогранников. Изучение данных металлических образцов позволило протестировать метод восстановления трехмерной структуры по двумерным изображениям трех плоских срезов, полученных по технологиям подготовки микрошлифов.

Санкт-Петербургский национальный исследовательский университет информационных технологий, механики и оптики (Калинин А.П., Приходько О.А.)
Институт аналитического приборостроения РАН, г. Санкт-Петербург (Манойлов В.В.)
Контакты: Манойлов Владимир Владимирович, manoilov_vv@mail.ru

Исследуется вклад различных наноразмерных кластеров в поглощение волн микроволнового спектрального диапазона аморфным углеродом, модифицированным кобальтом. С этой целью анализируется модификация отжигом пары наноразмерных фрагментов графеновых плоскостей, между которыми находятся атомы кобальта (интеркаляция). Исследование проведено методом молекулярной динамики Кара—Парринелло. Обнаружено, что с ростом температуры атомы кобальта группируются в каплю, а фрагменты графеновых плоскостей образуют капсулу, обволакивающую кобальтовое ядро. Выполнена оценка поглощающей способности таких кластеров и показано, что металлические наночастицы двух типов могут быть ответственны за поглощение электромагнитного излучения актуального диапазона в аморфном углероде, модифицированном кобальтом — плоские диски и иглы.

Физико-технический институт им. А.Ф. Иоффе РАН, г. Санкт-Петербург
(Сиклицкая А.В., Ястребов С.Г., Чекулаев М.С.)
Warsaw University of Technology, Warsaw, Poland (Сиклицкая А.В., Wejrzanowski T.)
Контакты: Ястребов Сергей Гурьевич, Yastrebov@mail.ioffe.ru

В статье рассмотрен аналитический подход для оценки спектрального распределения подвижностей атмосферных частиц. За основу берется известная лабораторная практика анализа спектров с использованием вольтамперных характеристик аспирационных счетчиков. Поскольку при таких измерениях отсутствует статистический материал (выборка), делается целесообразное предположение относительно характера функции распределения. В качестве наиболее общей аналитической формы функции плотности вероятности выбрано гамма-распределение. Обоснованы и систематизированы представления о величине электрического заряда и подвижности частиц в диапазоне от 0.001 до 1.46 см²/(В·с). Предложены аналитические приемы, позволяющие определить параметры распределения на основе вольтамперной характеристики.

Государственный университет аэрокосмического приборостроения, г. Санкт-Петербург
Контакты: Варехов Алексей Григорьевич, varekhov@mail.ru

В статье описаны результаты экспериментального исследования гидродинамических режимов работы микромасштабных смесителей-диспергаторов соосного и соосно-сферического типов. Построены карты режимов течений в канале диаметром 2 мм, оснащенном такими смесителями. Показано, что учет геометрии соосно-сферического смесителя позволяет совместить линии перехода режимов с таковыми для соосного смесителя. Полученные результаты сопоставлены с имеющимися данными исследований классических смесителей.

Санкт-Петербургский государственный технологический институт
Контакты: Абиев Руфат Шовкетович, rufat.abiev@gmail.com

Приведены результаты работ по созданию прототипа стеклянно-полимерного микрофлюидного чипа для экспресс-анализа биомолекул методом электрофореза. В качестве основного материала использован полидиметилсилоксан Sylgard 184, в котором методом "мягкой" литографии сформирована сеть микроканалов. Обсуждаются результаты, полученные при разных способах физико-химической обработки рабочих поверхностей каналов микрофлюидного чипа, оценивается влияние способов обработки на электроосмотический поток. Микрофлюидные чипы протестированы при электрофоретическом разделении смеси олиго-нуклеотидов 10, 20, 30, 40 и 50 оснований. На основе анализа электрофореграмм предложены модели информационных сигналов (пиков) и помех, проверены базовые теоретические положения, определяющие механизм конвективно-диффузионного переноса компонентов смеси.

Институт аналитического приборостроения РАН, г. Санкт-Петербург
(Буляница А.Л., Посмитная Я.С., Рудницкая Г.Е., Лукашенко Т.А., Цымбалов А.И., Евстрапов А.А.)
Академический университет — НОЦ нанотехнологий РАН (Евстрапов А.А.)
Университет ИТМО (Посмитная Я.С., Евстрапов А.А.)
СПб государственный политехнический университет (Буляница А.Л.)
Контакты: Посмитная Яна Станиславовна, posmitnaya@rambler.ru

Дано описание разработанного авторами двухпараметрового датчика давления и температуры на основе тонкопленочного барорезистора из сульфида самария на стеклянной подложке и термопары хромель—алюмель. Датчик работоспособен при температурах в интервале (–60, +40) °С и давлениях до 70 МПа, имеет быстродействие 0.1 с, область локализации измерений объемной деформации ~1 мм³, устойчив в бетоне в течение более 3 лет. Датчик предназначен для измерений во влажных дисперсных средах (бетон, грунт и др.). Для иллюстрации возможностей датчика проведены измерения в застывающем бетонном тесте и грунте (–50, +20) °С.

Институт физико-технических проблем Севера СО РАН, г. Якутск (Иванов В.А.)
Физико-технический институт им. А.Ф. Иоффе РАН, г. Санкт-Петербург
(Каминский В.В., Степанов Н.Н.)
Контакты: Иванов Василий Алексеевич, v.ivanov49@mail.ru
Каминский Владимир Васильевич, vladimir.kaminski@mail.ioffe.ru
Степанов Николай Николаевич, stnick@hotbox.ru

Предложен метод контроля влажности почв, которые являются характерными для оранжерей ботанического сада (чернозем с рыхлой кладкой зерен). Реализация данного метода позволила повысить эффективность анализа почвы на влажность в 2–4 раза по сравнению с существующими аналогами. С целью реализации предложенного метода сконструирован макетный образец измерителя и определены его основные метрологические характеристики: основная абсолютная погрешность — не более ±1.4 %; дополнительная абсолютная погрешность — не более ±3 %; суммарная абсолютная погрешность — не более ±5 % в рабочем диапазоне изменения влажности от 30 до 90 %. Установлено, что метрологические характеристики разработанного макетного образца измерителя удовлетворяют требованиям нормативной документации. Полученные теоретические и практические результаты исследований дают эффективный измерительный инструментарий в практической ботанике и растениеводстве.

Донецкий национальный технический университет, Украина
Контакты: Лактионов Иван Сергеевич, ivanlaktionov88@mail.ru

НОМЕР 1

"Работы школы проф. Ю.К. Голикова"

АКТУАЛЬНЫЕ РЕТРО-ПУБЛИКАЦИИ с. 5–26
РАБОТЫ С НЕПОСРЕДСТВЕННЫМ УЧАСТИЕМ Ю.К. ГОЛИКОВА с. 27–67
РАБОТЫ, ПОСВЯЩЕННЫЕ ПАМЯТИ Ю.К. ГОЛИКОВА с. 68–151
РАЗНОЕ с. 152–156

НОМЕР 2

ФИЗИКА И ХИМИЯ ПРИБОРОСТРОЕНИЯ с. 5–51
СИСТЕМНЫЙ АНАЛИЗ ПРИБОРОВ И ИЗМЕРИТЕЛЬНЫХ МЕТОДИК с. 52–97
ПРИБОРОСТРОЕНИЕ ДЛЯ БИОЛОГИИ И МЕДИЦИНЫ с. 98–122
ПЕРСОНАЛИИ с. 123–124

НОМЕР 3

ФИЗИКА И ХИМИЯ ПРИБОРОСТРОЕНИЯ с. 3–48
МАТЕМАТИЧЕСКИЕ АНАЛИЗ И МОДЕЛИРОВАНИЕ В ПРИБОРОСТРОЕНИИ с. 49–91
ПРИБОРЫ И СИСТЕМЫ с. 92–104

НОМЕР 4

МАТЕМАТИЧЕСКИЕ МЕТОДЫ И МОДЕЛИРОВАНИЕ В ПРИБОРОСТРОЕНИИ с. 3–58
ФИЗИКА И ХИМИЯ ПРИБОРОСТРОЕНИЯ с. 59–76
ПРИБОРЫ И СИСТЕМЫ с. 77–87
Содержание тома 24, с. 88–95
Авторский указатель тома 24, с. 96