logo
blue band back
   НОМЕРА ЖУРНАЛА "НП"

"Научное приборостроение", 2015, т. 25, № 2. ISSN 2312-2951

РЕФЕРАТЫ

© А. В. Булатов, А. Л. Москвин, Л. Н. Москвин, К. С. Вах, М. Т. Фалькова, А. Ю. Шишов

АВТОМАТИЗАЦИЯ И МИНИАТЮРИЗАЦИЯ ХИМИЧЕСКОГО АНАЛИЗА НА ПРИНЦИПАХ ПРОТОЧНЫХ МЕТОДОВ (ОБЗОР)

Рассмотрены основные тенденции развития проточных методов анализа как в плане общих схемных решений, так и круга решаемых аналитических задач. Обсуждаются принципы, возможности и ограничения известных методов проточного анализа, их роль в реализации концепции зеленой аналитической химии. Наряду с новыми общими схемами проточного анализа рассматриваются вариации его гибридизации со сложными методами многокомпонентного анализа — спектральными и хроматографическими. Особое внимание уделяется стадии пробоподготовки, включающей методы разделения и концентрирования. Приведены примеры применения проточных методов для автоматизации методик анализа off-line и создания автоматизированных систем аналитического контроля on-line. Среди областей практического применения проточных методов основное внимание уделено анализу объектов окружающей среды, фармацевтике и радиохимическому анализу.

Полный текст >>

Санкт-Петербургский государственный университет, Институт химии
Контакты: Булатов Андрей Васильевич, bulatov_andrey@mail.ru

Стр. 3—26

 

© С. М. Ермаков, А. И. Рукавишникова, А. О. Волчек, Е. А. Кочелаев

АЛГОРИТМ ОБНАРУЖЕНИЯ БИОЛОГИЧЕСКИХ АЭРОЗОЛЕЙ В ВОЗДУХЕ ПРИ НАЛИЧИИ ТЕСТОВЫХ ДАННЫХ

Предлагается алгоритм, который на основе данных с прибора, основанного на проточно-оптическом методе, принимает решение о наличии в воздухе искомых патогенных веществ. Строятся оценки плотностей распределения измерений параметров частиц для известных веществ, оценивается процентная концентрация содержащихся в воздухе аэрозольных частиц. Используя пороги, рассчитанные на этапе обучения, принимается решение об обнаружении опасных веществ. Приводятся результаты тестирования алгоритма.

Полный текст >>

Санкт-Петербургский государственный университет (Ермаков С.М., Рукавишникова А.И.)
ОАО "НПО Прибор", Санкт-Петербург (Волчек А.О., Кочелаев Е.А.)
Контакты: Рукавишникова Анна Игоревна, anyaruk@mail.ru

Стр. 27—33

 

© П. С. Корякин, И. А. Краснов, Н. В. Краснов, М. З. Мурадымов, М. Н. Краснов

ИОН-ДРЕЙФОВЫЙ СПЕКТРОМЕТР С ЭЛЕКТРОРАСПЫЛИТЕЛЬНЫМ ИСТОЧНИКОМ ИОНОВ КАК ДЕТЕКТОР ЖИДКОСТНОГО ХРОМАТОГРАФА

Экспериментально показана возможность использования ион-дрейфового спектрометра в качестве детектора жидкостного хроматографа на примере регистрации спектров подвижности разделенного на жидкостном хроматографе "Милихром А-02" раствора тестовой смеси бацитрацина А и альфа и бета субъединиц гемоглобина человека. Компоненты хроматограммы тестовой смеси для сравнения зарегистрированы при помощи оптического УФ-детектора хроматографа на длине волны 214 нм и спектрометра ионной подвижности с электрораспылительным источником ионов при потоке элюента 100 мкл/мин при нормальных условиях.

Полный текст >>

Институт аналитического приборостроения РАН, г. Санкт-Петербург
(Корякин П.С., Краснов И.А., Краснов Н.В., Мурадымов М.З.)
ООО "Грант Инструмент", г. Санкт-Петербург (Краснов М.Н.)
Контакты: Краснов Николай Васильевич, krasnov@alpha-ms.com

Стр. 34—39

 

© Г. В. Котельников, С. П. Моисеева

МОДУЛЯЦИОННЫЙ НАНОКАЛОРИМЕТР В ИССЛЕДОВАНИЯХ ТЕРМИЧЕСКОЙ ДЕНАТУРАЦИИ БЕЛКОВ

Сделан экспериментальный образец модуляционного нанокалориметра. Прибор имеет следующие характеристики: чувствительность 50 нВт, стабильность базовой линии 50 нВт в течение 3–5 ч, быстродействие 60 с. Нанокалориметр выполняет прецизионные измерения тепловой мощности в разбавленных растворах белков в модуляционном режиме StepScan, основанном на последовательности коротких интервалов нагрева (охлаждения) и изотермических интервалов в заданном диапазоне температур. Приведенная функциональная схема калориметра дополнена экспериментальной оценкой величины температурных перепадов по длине калориметрической камеры при нагреве ее со скоростью 0.2 К/мин. Оценка сделана по данным плавления температурного репера в калориметрической камере. В качестве репера использован 1 мг галлия. Показано, что разность между температурой верхней и нижней частей камер не превышает 0.02 К. Таким образом, экспериментально подтверждено, что используемая система нагрева калориметрических камер обеспечивает их равномерный нагрев по всей длине, поскольку полученный температурный перепад меньше абсолютной погрешности измерения на калориметре температуры образца. Все современные сканирующие микрокалориметры ведущих зарубежных фирм уступают разработанному калориметру, т. к. не обеспечивают работу в модуляционном режиме. Калориметр является компьютеризированным прибором. Для него разработано ПО, обеспечивающее работу калориметра и расчет полного теплового потока, а также кинетической и реверсивной частей полного теплового потока, что подтверждено экспериментальными данными. Выполнено исследование термической денатурации овальбумина и лизоцима. Показано, что модуляционная нанокалориметрия позволяет качественно разграничить различные механизмы термической денатурации белка.

Полный текст >>

Институт биологического приборостроения РАН, г. Пущино, Московская область
Контакты: Моисеева Софья Петровна, spmoiseewa@yandex.ru

Стр. 40—44

 

© С. Э. Мочалов, А. Р. Нургалиев, Е. В. Кузьмина, В. С. Колосницын

КАЛОРИМЕТР ТЕПЛОВОГО ПОТОКА ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЯ ХИМИЧЕСКИХ ИСТОЧНИКОВ ТОКА

Описан калориметр теплового потока, предназначенный для исследования тепловых процессов, протекающих в электрохимических ячейках и аккумуляторах при их зарядно-разрядном циклировании и хранении. В составе прибора имеется модуль потенциостата-гальваностата, что позволяет синхронно проводить электрохимические и калориметрические измерения и повышает информативность эксперимента. Программное обеспечение содержит процедуры обработки данных с использованием фильтров деконволюции, позволяющие скомпенсировать инерционность измерителя теплового потока. Управление прибором и доступ к экспериментальным данным осуществляется удаленно по сети Ethernet. Абсолютная погрешность измерения теплового потока составляет ±50 мкВт при разрешающей способности 1 мкВт. Максимальная сила зарядноразрядного тока встроенного гальваностата ±100 мА при максимальном поляризующем напряжении ±10 В. Исследования возможно проводить в температурном диапазоне 0–90 °С.

Полный текст >>

Уфимский институт химии РАН
Контакты: Колосницын Владимир Сергеевич, kolos@arb.ru

Стр. 45—52

 

© Б. П. Шарфарец, В. Е. Курочкин

К ВОПРОСУ ОБ ОПРЕДЕЛЕНИИ СТАЦИОНАРНОГО ТЕМПЕРАТУРНОГО ПОЛЯ В КАПИЛЛЯРЕ ПРИ ПРОХОЖДЕНИИ В НЕМ ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ТОКА. ИЗМЕНЕНИЕ ПОЛЕЙ КОНЦЕНТРАЦИИ ПРИМЕСЕЙ В ЭТОМ ТЕМПЕРАТУРНОМ ПОЛЕ

Исходя из ряда упрощающих предположений, получено аналитическое распределение стационарного температурного поля внутри капилляра. Задача сведена к решению краевой задачи для уравнения Пуассона применительно к стационарным задачам теплопроводности. В качестве краевого условия принимается значение температуры на внутренней стенке капилляра. С помощью полученного распределения температурного поля найдено стационарное распределение концентраций примесей с учетом термодиффузии, вызванной наличием градиента температуры.

Полный текст >>

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

Стр. 53—60

 

© Б. П. Шарфарец, Е. Б. Шарфарец

О ЗАМЫКАНИИ ЭЛЕКТРОСТАТИЧЕСКИМ УРАВНЕНИЕМ СИСТЕМЫ ЗАВИСЯЩИХ ОТ ВРЕМЕНИ УРАВНЕНИЙ МАССОПЕРЕНОСА ВЕЩЕСТВА В ЭЛЕКТРОПРОВОДЯЩИХ ЖИДКИХ РАСТВОРАХ

Приведены условия правомерности замыкания системы зависящих от времени уравнений массопереноса в растворе электролита электростатическим уравнением. Показано, что этим уравнением должно быть уравнение Пуассона с соответствующими значениями плотности заряда в дискретные моменты времени. Отмечено, что его замена условием электронейтральности является некорректной. Приведены зависимости некоторых параметров массопереноса от температуры.

Полный текст >>

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

Стр. 61—68

 

© А. С. Бердников, Н. К. Краснова

ДОСТАТОЧНЫЙ КРИТЕРИЙ УСТОЙЧИВОСТИ И КОМПАКТНОСТИ ПЛОСКИХ ИОННЫХ ПУЧКОВ В ТРЕХМЕРНЫХ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ И МАГНИТНЫХ ПОЛЯХ С ПЛОСКОСТЬЮ СИММЕТРИИ

Рассматривается проблема устойчивости пучков заряженных частиц, которая возникает при отклонении движения частиц от плоскости симметрии z = 0 электрического и/или магнитного поля. Для электрических полей показано, что если для электростатического потенциала U(x, y), заданного в плоскости симметрии z = 0, выполнено условие Uxx + Uyy < –ε2 < 0, то это будет достаточным условием, чтобы при малом отклонении положительно заряженных частиц от плоскости симметрии z = 0 пучок, двигающийся в данном электрическом поле, оставался в ограниченной окрестности плоскости симметрии. Дополнительно возможно построить конструктивные оценки, насколько далеко от плоскости симметрии может удаляться траектория при заданном возмущении начальных условий. Указанный достаточный критерий устойчивости и компактности пучков может быть обобщен для магнитных полей с плоскостью симметрии и для совмещенных электростатических и магнитостатических полей с общей плоскостью симметрии.

Полный текст >>

Институт аналитического приборостроения РАН, Санкт-Петербург (Бердников А.С.)
Санкт-Петербургский государственный политехнический университет (Краснова Н.К.)
Контакты: Бердников Александр Сергеевич, asberd@yandex.ru

Стр. 69—90

 

© Д. Г. Петров, Е. Д. Макарова, Н. А. Корнева, А. С. Альдекеева, Н. Н. Князьков

ВОЗДЕЙСТВИЕ ПОЛЕЙ РАЗНОЙ ПРИРОДЫ НА ВЫХОД ДНК ПРИ ВЫДЕЛЕНИИ ИЗ МОДЕЛЬНЫХ РАСТВОРОВ НА ДВУОКИСИ КРЕМНИЯ. 1. ВЛИЯНИЕ ТЕМПЕРАТУРЫ

Изучено влияние температуры на выход ДНК M. tuberculosis при использовании модельных растворов и коммерческих силикатных микроколонок в интервале температур 20–90 °С. Показано, что величина выхода линейно зависит от температуры (r = 0.990) в диапазоне 20–70 °С с максимумом при 70 °С. Выход ДНК немного уменьшается при более высоких температурах. Максимальное значение выхода составляет 73 %, т. е. выделение ДНК на 50 % эффективнее, чем при комнатной температуре. Температура, при которой достигается максимальный выход, немного ниже температуры плавления ДНК (76 °С). На основе предположения, что полученные результаты обусловлены главным образом изменением вязкости при увеличении температуры, была оценена применимость диффузионных уравнений для объяснения линейной зависимости выхода от температуры. Значения, рассчитанные для системы ДНК—H2O, немного завышены, но качественно согласуются с полученной экспериментально зависимостью выхода ДНК от температуры. В случае когда при моделировании вместо воды использовали некоторые растворы электролитов, рассчитанные значения соответствовали экспериментально полученной зависимости выхода ДНК от температуры вплоть до 70 °С. Проведено краткое обсуждение возможного влияния некоторых физико-химических и гидродинамических процессов, происходящих при пропускании жидкости через пористую двуокись кремния, а также рассмотрены некоторые побочные эффекты условий проведения эксперимента.

Полный текст >>

Институт аналитического приборостроения РАН, г. Санкт-Петербург
Контакты: Петров Дмитрий Григорьевич, Dimoon88@mail.ru

Стр. 91—101

 

© П. Д. Колоницкий, В. Э. Шустов, И. А. Мозгушин, Е. П. Подольская

СИНТЕЗ ОКСИДА НИКЕЛЯ МЕТОДОМ МИКРОВОЛНОВОГО СИНТЕЗА И ИССЛЕДОВАНИЕ ЕГО ПОВЕРХНОСТНЫХ СВОЙСТВ

Работа посвящена синтезу частиц NiO методом микроволнового синтеза, исследованию их структуры, размеров и определению их удельной поверхности. Показано, что в результате синтеза образуются сферические частицы со средними размерами 200 нм. Фазовый состав соответствует оксиду никеля (II), удельная поверхность составляет 31 ± 3 м2, а общий объем пор — 8⋅10-2 см3.

Полный текст >>

Институт токсикологии ФМБА России, г. Санкт-Петербург (Подольская Е.П.)
Институт аналитического приборостроения РАН, г. Санкт-Петербург (Подольская Е.П.)
Санкт-Петербургский государственный университет (Колоницкий П.Д.)
Санкт-Петербургский национальный исследовательский университет информационных технологий, механики и оптики (Шустов В.Э., Мозгушин И.А.)
Контакты: Шустов Виктор Эдуардович, shustovtel715@mail.ru

Стр. 102—107

 

© Д. В. Дворцов, В. А. Парфенов

ОСОБЕННОСТИ ФОРМИРОВАНИЯ СИГНАЛА ОШИБКИ ПРИ СТАБИЛИЗАЦИИ ЧАСТОТЫ ЛАЗЕРНОГО ДИОДА

В работе рассматривается вопрос формирования сигнала ошибки в системе автоматической подстройки частоты лазерного диода. Показано, что из-за особенностей характеристик лазерных диодов в экстремальной системе регулирования с введением пробного сигнала будет возникать сдвиг нуля сигнала ошибки. Получена оценка величины сдвига.

Полный текст >>

Санкт-Петербургский государственный политехнический университет
Контакты: Парфенов Владимир Александрович, ppparfen@mail.ru Дворцов Денис Валерьевич, otenki@mail.ru

Стр. 108—112

ИАП РАН, Рижский пр., 26., Санкт-Петербург, 190103
тел.: (812) 3630719, факс: (812) 3630720, mail: iap@ianin.spb.su

контент: Беленков В.Д. дизайн: Куспанова Б.С.