21 сентября 2023 года исполняется 100 лет со дня рождения выдающегося ученого в области молекулярной спектроскопии, люминесценции, лазерной физики и инфракрасной техники, организатора советской и белорусской науки, Героя Социалистического Труда, главного редактора журнала в 1994—2012 гг., академика Николая Александровича Борисевича.
ЛЮМИНЕСЦЕНЦИЯ
Несмотря на сложный механизм возбуждения электролюминесценции, частоту чисто электронного перехода можно определять из ее спектра, если ансамбль испускающих хромофоров однороден и стартовые в испускании хромофоры находятся в термическом равновесии с окружающей средой. Неоднородность ансамбля электролюминесцентных хромофоров проявляется степенью неопределенности определяемого положения чисто электронного перехода и может быть индикатором однородности материала.
Предложена формула для расчета спектрального положения максимума линии бесфононной донорно-акцепторной (DA) фотолюминесценции ковалентных полупроводников p- и n-типа с водородоподобными примесями при низких температурах и низких уровнях стационарного межзонного фотовозбуждения. В модели использована нестехиометрическая простая кубическая примесная решетка, образованная совместно легирующими (основными) и компенсирующими (неосновными) атомами примесей в кристаллической матрице. Предположено, что плотности распределения уровней энергии доноров, образующих D0-зону, и уровней энергии акцепторов, образующих A0-зону, в запрещенной зоне кристалла являются гауссовыми с равными среднеквадратичными флуктуациями энергии ионизации. Считалось, что акт бесфононной излучательной DA-рекомбинации происходит только между ближайшими соседями в примесной решетке: при переходе неравновесного электрона с уровня энергии первого возбужденного состояния донора на уровень энергии акцептора в A0-зоне, совпадающий с уровнем Ферми в этой зоне в полупроводниках p-типа, или при переходе неравновесной дырки с уровня энергии первого возбужденного состояния акцептора на уровень энергии донора в D0-зоне, совпадающий с уровнем Ферми в этой зоне в полупроводниках n-типа. Результаты расчета зависимости максимума бесфононной линии DA-фотолюминесценции от концентрации и степени компенсации основных примесей неосновными согласуются с известными экспериментальными данными для нейтронно-трансмутационно легированных кристаллов германия.
Исследована люминесценция ионов Er3+ в кварцевых стеклах, синтезированных методом прямого перехода золь-гель-стекло и плавлением активированной гель-крупки с использованием различных прекурсоров оптических центров. Установлено, что одним из путей существенного увеличения полуширины полосы люминесценции 4I13/2→4I15/2 указанных ионов является формирование сложных оптических центров, включающих в себя ионы эрбия, алюминия и щелочного металла.
Исследованы спектры ап-конверсионной люминесценции (АКЛ) фторфосфатных стекол, допированных редкоземельными ионами иттербия (Yb3+ с концентрацией 4—10 %) и тулия (Tm3+ с концентрацией 10–5—3 %) в режиме непрерывного возбуждения с длиной волны 975 нм. Показано, что каждая из наблюдаемых полос АКЛ — результат нескольких процессов, протекающих с различных возбужденных состояний ионов тулия и характеризующихся разной степенью нелинейности по числу поглощенных фотонов, необходимых для возбуждения этих состояний. Проанализировано влияние интенсивности накачки и концентраций допированных ионов на вклады АКЛ, обусловленных процессами возбуждения с разной нелинейностью. Показано, что одновременное формирование нескольких линий в каждой области спектра АКЛ типично для пары ионов иттербия и тулия при небольшой концентрации тулия (доли процента и меньше) и достаточно большой концентрации иттербия (4—10 %). Увеличение концентрации ионов тулия до 3 % при концентрации иттербия 5 % приводит к формированию АКЛ преимущественно в полосе 755—840 нм с максимумом вблизи 793 нм.
СПЕКТРОСКОПИЯ НАНОСТРУКТУР
С использованием метода абсорбционной кинетической спектроскопии возбуждения-зондирования с фемтосекундным временным разрешением установлено, что присутствие плазмонных наночастиц серебра в гибридных тонкопленочных нанокомпозитах Ag-CuPc приводит к существенному сокращению времени релаксации наведенного поглощения из возбужденного синглетного состояния органической пленки по сравнению с чистой пленкой фталоцианина меди (CuPc). Обнаруженный эффект связывается с ускорением интеркомбинационной конверсии в молекулах CuPc, находящихся в гибридном нанокомпозите в неоднородном поле вблизи поверхности плазмонных наночастиц серебра. Продемонстрирована зависимость обнаруженных эффектов от толщины пленки CuPc в гибридных слоистых нанокомпозитах (Ag-CuPc)nAg.
Исследована фотолюминесценция нанокристаллов и кристаллов фторида лития, помещенных на анод тлеющего разряда в гелии при атмосферном давлении и подвергнутых воздействию компонентов разряда. По спектрам люминесценции найдено, что в неотожженных нанокристаллах после воздействия разрядом формируются центры окраски с новыми свойствами, присущими прикластерным центрам, а при отжиге нанокристаллов ликвидируются условия, необходимые для образования прикластерных центров. Обнаружено, что при воздействии разрядом на отожженные нанокристаллы эти необходимые условия частично восстанавливаются, что открывает возможности для выяснения процессов и механизмов формирования центров с новыми свойствами.
Индивидуальные электронно-ядерные спиновые системы в твердых телах являются перспективными платформами для реализации квантовых технологий второго поколения. Среди них признанным лидером является отрицательно заряженный центр окраски азот—вакансия (NV-центр) в алмазе, сверхтонко взаимодействующий с ядерными спинами изотопического углерода-13 (13С), которые вследствие слабого взаимодействия с окружением широко используются в качестве квантовой памяти в разрабатываемых квантовых технологиях. В последнее время для этой цели были предложены и стали активно изучаться димеры 13C-13C в алмазе с NV-центрами, которые в синглетном состоянии имеют чрезвычайно большие времена когерентности (минуты при комнатной температуре). Найдены собственные состояния спин-гамильтониана системы NV-13C-13C, на основе которых рассчитаны вероятности ЭПР-переходов между ядерно-спиновыми подуровнями состояний NV-центра с проекциями электронного спина mS = 0 и –1. Полученные выражения создают базу для выбора оптимальных параметров импульсов, переводящих конкретный димер в синглетное состояние. Для выбранных пространственных положений спинов 13С в системе NV-13С-13С с использованием априорных данных о внутренних спин-спиновых взаимодействиях, полученных нами ранее методами квантовой химии, предсказаны оптимальные параметры микроволновых и радиочастотных импульсов для перевода димера 13С-13С в синглетное состояние.
Исследована реакция фототрансформации свободного триптофана (Тр) и в составе комплекса с наночастицами алмаза (НА-Тр) в присутствии галогенуглеводорода (ГУ) — хлороформа — методами стационарной спектроскопии. Установлено, что в присутствии хлороформа облучение растворов УФ-светом приводит к увеличению интенсивности флуоресценции продуктов фототрансформации триптофана (ФТТ) — кинуренина и его производных. В системе НА-Тр увеличение интенсивности интегральной флуоресценции с максимумом при ~460 нм более значительно по сравнению с системой со свободным триптофаном. Изучены оптимальные условия протекания данной реакции. Продемонстрирована применимость реакции ФТТ для обнаружения широко используемых хлорсодержащих углеводородов: арохлора 1254 (стандарт США) и прохлораза, входящего в состав комбинированного фунгицида “Замир”. Предложена новая фотометрическая тест-система для обнаружения ГУ с высокой степенью чувствительности (до 10–6—10–9 M) в реакции ФТТ при облучении УФ-светом.
Теоретически изучено влияние структуры, размеров и состава двухслойных наночастиц c серебряной нанооболочкой при их размещении во фталоцианине меди на суммарный оптический отклик гибридного наноматериала. C применением расширенной теории Ми, учитывающей поглощение матрицы и внутренние размерные эффекты, исследованы характеристики полосы поверхностного плазмонного резонанса поглощения (ППРП) и ближнеполевого рассеяния для двухслойных плазмонных наносфер. Показано, что за счет изменения показателя преломления и объемной доли диэлектрического ядра в наночастицах с металлической нанооболочкой может осуществляться “подстройка” полосы ППРП к полосам экситонного поглощения органического компонента. В режиме сильной связи в видимой области спектра наблюдаются два приблизительно равных по интенсивности спектральных пика ослабления, чувствительных к изменению оптико-геометрических параметров системы. Полученные результаты могут быть использованы при разработке наноструктурных функциональных элементов нанофотоники, фотовольтаики, сенсорики.
МОЛЕКУЛЯРНАЯ СПЕКТРОСКОПИЯ
Исследованы спектрально-люминесцентные и фотофизические свойства индотрикарбоцианинового красителя с ортофениленовым мостиком в цепи сопряжения и двумя заместителями — полиэтиленгликолями (ПЭГ) массой 300 Да (ПК1), и его аналога без ПЭГ (ПК2). Показано, что наличие объемных заместителей (ПЭГ300) в структуре красителя изменяет эффективность генерации синглетного кислорода. Установлено, что в этаноле для обоих красителей при изменении их концентрации в диапазоне 5 ∙ 10–8—10–5 М квантовый выход образования синглетного кислорода имеет постоянное значение γΔ = 0.031±0.005 для ПК1 и 0.050±0.008 для ПК2. В малополярном хлороформе для ПК2 при изменении концентрации в диапазоне 10–7—10–5 М наблюдается значительный рост γΔ от 0.022±0.004 при Скр = 2.6 ∙ 10–7 М до 0.104±0.016 при Скр = 5.8 ∙ 10–5 М, а для ПК1 с объемными заместителями квантовый выход γΔ имеет постоянное значение 0.032±0.003. Показано, что увеличение квантового выхода образования синглетного кислорода с концентрацией ПК2 в малополярном хлороформе вызвано ростом доли контактных ионных пар в растворе и проявлением эффекта тяжелого атома, обусловленного анионом (Br–). Показано, что присутствие двух цепочек ПЭГ300 в структуре катионного индотрикарбоцианинового красителя (~770 Да) препятствует отдалению противоиона от катиона красителя ПК1 в малополярном хлороформе, молекулы красителя находятся в форме контактных ионных пар при любой концентрации. Вследствие стерических препятствий взаимодействие хромофора с растворенным кислородом затруднено.
Выполнены систематические исследования влияния эффекта внутреннего тяжелого атома на процессы дезактивации триплетных состояний в присутствии молекулярного кислорода для свободных оснований и металлокомплексов порфиринов с ионами Mg(II), Zn(II), Pd(II) и Pt(II) в нескольких растворителях. В экспериментах использованы методики лазерного фотолиза и прямого измерения времени жизни фосфоресценции для комплексов с тяжелыми ионами Pd(II) и Pt(II) при 293 К и атмосферной концентрации кислорода в растворе. Полученные результаты сопоставлены с ранее опубликованными данными по лазерному фотолизу металлокомплексов порфиринов и установлено их частичное несоответствие. Полученные данные обсуждаются совместно с результатами исследований аналогичных соединений в дегазированных растворах. Установлено, что на времена жизни триплетных состояний порфиринов существенное влияние оказывает эффект внутреннего тяжелого атома при атмосферной концентрации кислорода и в обескислороженных растворах. Продемонстрировано, что на параметры триплетных состояний могут оказывать влияние полярность используемых растворителей, а также особенности структуры исследуемых соединений.
Исследована зависимость спектров люминесценции раствора индола в этаноле при 77 К от длины волны возбуждающего излучения. Обнаружено уменьшение отношения интенсивностей фосфоресценции и флуоресценции при возбуждении молекул индола на длинноволновом крае спектра поглощения. Установлено, что этот эффект связан с уменьшением отношения квантовых выходов интеркомбинационной конверсии и флуоресценции. Сделан вывод об увеличении вклада уровня 1La в процессы релаксации возбужденного синглетного состояния. Время жизни триплетных состояний не зависит от длины волны возбуждающего излучения.
С использованием ИК-спектроскопии показано, что механизм образования тубуленов диоксида титана (TiO2) при механохимической активации гидратированного нанодисперсного TiO2 в условиях высокого контактного давления включает в себя стадию агрегации частиц TiO2 за счет образования мостиков Ti-O-Ti. В ходе дальнейшего механического воздействия происходит трансформация оксидных блоков в двумерные кристаллические структуры с образованием тубуленов.
Обобщены результаты комплексного аналитического исследования произведений белорусской иконописи XVIII–XIX веков, на основе которых идентифицированы минеральные пигменты, использовавшиеся при создании этих икон, и выявлены некоторые закономерности в их применении.
Эпитаксиальные слои SiC толщиной 80 нм на Si-подложке выращены методом молекулярнолучевой эпитаксии при 950 °C. Спектры комбинационного рассеяния света содержат пик при 793 см–1, что соответствует поперечной оптической фононной моде кубического политипа SiC. Показано, что увеличение фототока в областях 1.25—1.4 и 1.5—2.0 эВ связано с дефектами в гетероструктуре SiC/Si. Обнаружено, что спектры фотолюминесценции гетероструктур SiC/Si и Pt2Si/SiC/Si содержат две основные полосы излучения в синей (2.8 эВ) и красной (1.9 эВ) областях.
НЕЛИНЕЙНАЯ СПЕКТРОСКОПИЯ
Представлены результаты экспериментального исследования явления стохастического резонанса в оптоэлектронном искусственном импульсном нейроне (ИИН) на основе детектора одиночных фотонов и лазера с вертикальным резонатором. ИИН возбуждается периодическим сигналом и шумом. Показано, что при определенном значении шума происходит существенное усиление периодического сигнала и увеличение отношения сигнал/шум. Исследовано влияние амплитуды и частоты периодического сигнала на проявление стохастического резонанса в ИИН.
СПЕКТРОСКОПИЯ РАССЕИВАЮЩИХ СРЕД
Обсуждается применение метода дифференциальной оптической абсорбционной спектроскопии (ДОАС) в задачах диагностики локализованных выбросов метана по данным спутниковых спектральных измерений. Показано, что в рассеивающей атмосфере применение метода ДОАС может приводить к заметным погрешностям оценок концентраций метана. Предложено дополнять его процедурой фильтрации сигналов, искаженных эффектами атмосферного рассеяния, которая учитывает корреляцию погрешностей восстановления концентраций метана и водяного пара, обусловленных неопределенностью траектории фотонов, распространяющихся в рассеивающей атмосфере. Данная корреляция оценивалась путем численных расчетов указанных погрешностей для модельной атмосферы, включающей в себя перистые облака и два типа приземных аэрозолей.
Путем численного моделирования выполнено сравнение особенностей формирования пространственно-энергетических профилей (ПЭП) зон видимости для двух способов наблюдения (СН) при учете энергии шумового порога ЕШП. Подтверждено для обоих СН, что соотношение, в котором длина зоны видимости (ЗВ) однозначно определяется суммой длительностей импульсов подсветки и стробирования (экспозиции фотоприемника), справедливо при условии близости к единице максимального значения контраста сигнала, достигаемого в пределах зоны видимости. Для второго СН подробно изучено превращение ПЭП при сравнительно малых рабочих дистанциях в короткий на полувысоте выпуклый асимметричный пичок, максимум которого в предельном случае смещается в начало ЗВ. Это объясняется преобладающим влиянием так называемого пространственного множителя на формирование ПЭП. Несмотря на некоторое пространственное смещение ПЭП относительно друг друга для первого и второго СН для случая, когда длительности импульсов подсветки и стробирования не равны, максимальные значения регистрируемых сигналов и их контраста, а также длины зон видимости для обоих СН при типичных параметрах в большинстве случаев практически совпадают. Для частного случая, когда длительность импульса подсветки меньше длительности строб-импульса, экспериментально получены ПЭП зон видимости для первого и второго СН, которые подтверждают результаты выполненных расчетов.
АННОТАЦИИ АНГЛОЯЗЫЧНЫХ СТАТЕЙ
Исследованы оптические характеристики тонкой поглощающей однослойной пленки меди при различных температурах отжига. Спектроскопическая эллипсометрия применена в качестве эффективного инструмента для точной настройки оптических констант тонких пленок, особенно для достижения конкретных значений показателя преломления (n) и коэффициента экстинкции (k). Измерение и анализ термически осажденной на стеклянную подложку тонкой однослойной пленки меди проведены для спектроскопического эллипсометра.
Использование тонких мишеней предлагает оптимальные условия для ускорения протонов до высоких энергий за счет взаимодействия лазера с веществом в рамках механизма TNSA. Двумерное моделирование частиц в ячейке (PIC) выполнено для исследования влияния толщины и состава мишеней на ускорение протонов. Показано, что энергия протонов увеличивается для мишени с низким атомным номером Z, проанализированы энергетические спектры He, C и Al. Максимальная энергия протонов достигается с гелиевой мишенью.
Разработан быстрый УФ-спектрофотометрический метод определения октадециламина с использованием нингидрина в качестве хромогенного реагента. Оптимизированы pH раствора, концентрация нингидрина, температура, время нагревания и сосуществующие ионы. При оптимальных условиях уравнение линейной регрессии A = 0.0108c – 0.0179, калибровочная кривая линейна в диапазоне концентраций ~1.0–50 мг/л с коэффициентом корреляции (R2) 0.9970. Разработанный метод с высокой точностью, хорошей повторяемостью и экономичностью может быть успешно применен для обнаружения октадециламина в пробах на любой стадии флотации калия из рапы соленых озер.
С использованием параметров поля лиганда исследована природа связи Sm–O в активированных самарием алюмоборатных стеклах, полученных методом закалки расплава. Напряженность кристаллического поля (Dq/B) и параметры Рака B и C получены из высокоэнергетической области спектров поглощения. Параметры B и C описывают влияние межэлектронной силы отталкивания в атоме и, следовательно, аппроксимируют силу связи Sm–O. В спектрах поглощения обнаружены девять полос переходов с нижнего энергетического уровня 6H5/2 самария на более высокие уровни 6P3/2, 4I11/2, 6Hj и 6Fk (j = 15/2, 1/2, k = 11/2, 9/2, 7/2, 5/2 и 3/2). Связь Sm–O в образцах стекол менее ковалентна из-за высоких значений Dq, B и C. Кристаллическое поле (Dq) и параметры B и C уменьшаются с ростом содержания Sm3+, Dq/B увеличивается от 7.87 до 7.89. Тенденция подтверждает ослабление ионного характера (увеличение ковалентности) связи Sm–O в стекле-хозяине. Менее ковалентный характер связи Sm–O дополнен отрицательными значениями (–0.7444, –0.9018, –0.8821 и –0.8821 для GS0.5, GS1.0, GS1.5 и GS2.0 соответственно) оцененных параметров склеивания всех образцов стекла. Приготовленные образцы стекла обладают необходимыми характеристиками для лазерных применений.
Наночастицы CeO2, легированные углеродом, синтезированы гидротермальным методом с использованием глюкозы в качестве источника углерода. Структура полученных наночастиц контролировалась концентрацией предшественника глюкозы, и свойства исследованы методами рентгеновской дифракции и спектроскопии диффузного отражения в УФ-видимой области. Морфология наночастиц охарактеризована с помощью просвечивающей электронной микроскопии. Фотокаталитическая активность оценена по разложению метиленового синего под действием видимого света. Показано, что легирование углеродом значительно усиливает фотокаталитическую активность наночастиц CeO2 из-за увеличения поглощения излучения в видимом диапазоне в сочетании с эффективным разделением электронно-дырочных пар. Метод можно применять для контроля микроструктуры и свойств разложения красителя с помощью наночастиц CeO2, легированных углеродом, что особенно важно для разработки катализаторов.
Предложен метод быстрого и неразрушающего определения содержания солей в росписях с использованием гиперспектральных изображений. Спектральные данные образцов настенной росписи собраны с помощью спектрорадиометра и предварительно обработаны путем удаления точек излома с помощью сглаживания Савицкого–Голея. Необработанные спектры подвергались удалению континуума, логарифмированию обратной (LR) обработки, коррекции множественного рассеяния и преобразованию стандартной нормальной переменной в сочетании с дифференцированием первого и второго порядка для получения 15 преобразованных спектров различных форм. Спектры образцов при различных уровнях концентрации классифицированы, характеристические длины волн извлечены с использованием разделения набора образцов на основе совместного расстояния X–Y и алгоритма последовательного проецирования. Для сравнения использованы коэффициент корреляции Пирсона и переменная в проекции. Модели оценки концентрации соли разработаны с использованием частичной регрессии наименьших квадратов (PLSR), регрессии опорных векторов (SVR) и модели случайного леса (RF). Наклоны подгонки рассчитаны и сопоставлены. Показано, что интенсивность спектров отражения уменьшалась, а затем увеличивалась с ростом концентрации соли. Точность RF и SVR лучше, чем PLSR, для модели RF-LR-FD Rс2 = 0.9703, RMSE = 0.0466 и RPD = 16.8350.
Представлена схема ускорения электронов самофокусированными q-гауссовыми лазерными импульсами в неплотной плазме. Релятивистское увеличение массы электронов плазмы приводит к нелинейному отклику плазмы на падающий лазерный импульс, что вызывает самофокусировку. При совместном воздействии насыщающего характера релятивистской нелинейности плазмы, самофокусировки и дифракционного уширения лазерного импульса ширина луча лазерного импульса изменяется колебательно. Электрон, первоначально находящийся на оси импульса и во фронте самосфокусированного импульса, получает от него энергию до достижения пика импульса. Когда электрон достигает хвоста импульса, импульс расходится. Замедление электрона от замыкающей части импульса меньше по сравнению с ускорением, которое обеспечено восходящей частью импульса. Следовательно, электрон покидает импульс с чистым выигрышем в энергии. Дифференциальные уравнения движения электронов решены численно с учетом эффекта самофокусировки лазерного импульса.
Наночастицы диоксида титана (НЧ TiO2) получены методом “зеленого” синтеза из экстракта листьев зеленого чая. Растения высушивали в течение семи дней при комнатной температуре и измельчали в мелкий порошок, после чего выполняли химический анализ методом ВЭЖХ. Синтез НЧ TiO2 подтвержден с помощью УФ-видимой спектроскопии, ИК-Фурье-спектроскопии (FTIR), рентгеновской дифракции (XRD) и просвечивающей электронной микроскопии высокого разрешения (HRTEM). Показано, что экстракт зеленого чая содержит полифенолы и флавоноиды, ответственные за его биологическую активность. Исследование ВЭЖХ указывает на наличие галловой кислоты, протокатеховой, п-гидроксибензойной, кофеиновой кислоты, катехина, хлорогеновой кислоты, рутина, кумаровой кислоты, галлата эпикатехина, апигенин-7-глюкозида, феруловой кислоты, хризина, кверцетина и коричной кислоты. Скрининг антиоксидантов in vitro показал, что поглощающий эффект экстракта зеленого чая ингибируется на 50% (IC50) при уровне концентрации 19.64±0.13 мкг/мл, в то время как стандарт — витамин C концентрации 16.81±0.10 мкг/мл. Однако в случае модели ABTS поглощающий эффект экстракта зеленого чая ингибируется на 50% (IC50) при концентрации 33.47±0.21 мкг/мл, тогда как стандарт — витамин C концентрации 29.47±0.17 мкг/мл. Результаты подтверждают, что зеленый чай является отличным антиоксидантом.
Предложена однопиксельная терагерцовая (ТГц) система визуализации суперсуб-НайквистаАдамара, в которой ТГц-волны модулируются цифровым микрозеркальным устройством и лазерным драйвером. Пространственное кодирование ТГц-излучения осуществляется с помощью базиса Адамара порядка CC. ТГц-изображения реконструируются из серии последовательностей кодирования измерений интенсивности. Доказано, что при дискретизации суперсуб-Найквиста однопиксельное ТГц-изображение с точностью 87% и отношением сигнал/шум >23 дБ может быть получено с использованием 10% базисных шаблонов Адамара порядка CC. Алгоритм регуляризации полной вариации обладает более высокой устойчивостью к шуму, чем преобразование Адамара, и является хорошим техническим вариантом для однопиксельного ТГц-изображения.
Кумарин количественно проанализирован в системе бинарных смесей для более точного и удобного контроля за безопасностью пищевых продуктов. Представлен новый подход терагерцовой спектроскопии во временной области (THz-TDS) и оптимизированного метода опорных векторов и наименьших квадратов (LS-SVM) для анализа содержания кумарина в бинарной смеси кумарина и ванилина. Измерены THz-отклики бинарных смесей, для обработки спектров коэффициента поглощения применен алгоритм Савицкого–Голея. Анализ главных компонент использован для извлечения признаков из предварительно обработанных данных. Отличные результаты прогнозирования получены с использованием метода LS-SVM, оптимизированного алгоритмом поиска воробья (SSA), с коэффициентом детерминации R2 > 0.999, среднеквадратической ошибкой 0.001 и остаточным прогнозирующим отклонением 146. Показано, что прогнозирующий эффект алгоритма LS-SVM, оптимизированного с помощью SSA, лучше, чем у алгоритма метода опорных векторов и алгоритма LSSVM без модели SSA. Комбинация THz-спектра и SSA-оптимизированного метода LS-SVM перспективна для анализа бинарных смесей кумарина и ванилина, а также более сложных многокомпонентных смесей.
Изготовлен высокоэффективный фотодетектор видимого света с использованием тонких пленок нанокристаллического сульфида свинца (PbS). Тонкие пленки нанесены на стеклянные подложки методом химического осаждения в ванне с помощью водного раствора ацетата свинца и тиомочевины. Методом рентгеновской дифракции выявлена кубическая кристаллическая структура осажденных пленок с фазой PbS. Оптические характеристики исследованы с помощью УФ-видимойспектроскопии в диапазоне 400–1000 нм. Спектры поглощения использованы для расчета спектральной зависимости ширины запрещенной зоны, показателя преломления, коэффициента экстинкции, диэлектрической проницаемости, оптической и электрической проводимости. Фототок измерен при освещении пленок источниками светодиодов определенной длины волны. Качество тонкой пленки PbS как фотодетектора исследовано путем определения времени нарастания, времени затухания, фоточувствительности, удельной обнаружительной способности и внешней квантовой эффективности.
Для определения спектральных маркеров рака печени образцы сыворотки крови здоровых и больных раком печени людей сравнивали на основе их спектральных характеристик, полученных с помощью спектров флуоресценции и комбинационного рассеяния света (КР). Различия в интенсивностях характеристических пиков каротинов, белков и липидов в спектрах КР наблюдались для образцов сыворотки крови больных раком печени в сравнении с образцами сыворотки здоровых людей. Проанализированы изменения профилей флуоресценции сыворотки крови больных раком печени с использованием анализа главных компонент. Для исследования возможности применения КРспектроскопии в качестве аналитического инструмента для ранней диагностики рака печени проведен анализ КР-спектров образцов сыворотки крови больных раком печени и здоровых людей методом главных компонент (PCA) и частичный дискриминантный анализ методом наименьших квадратов (PLS-DA). По сравнению с существующими методами диагностики КР-спектроскопия обладает преимуществами, такими как чрезвычайно низкие требования к образцам, простота использования и идеальные процедуры скрининга, и может быть использована в качестве инструмента для различения здоровых и пораженных раком печени образцов сыворотки крови.