Теоретически и экспериментально исследовано влияние плазмонных наночастиц (НЧ) на интенсивность флуоресценции и фосфоресценции молекул органического красителя. Для расчета интенсивности люминесценции молекулы в присутствии плазмонной НЧ предложена теоретическая модель, учитывающая безызлучательный перенос энергии возбуждения от молекулы к НЧ и изменение скоростей спонтанного излучения и поглощения света молекулой вблизи НЧ. Оценки, выполненные для молекулы эритрозина и НЧ серебра, показывают, что наибольшее усиление люминесценции наблюдается при расстояниях 4—8 нм между молекулой и поверхностью НЧ. Изменения спектров люминесценции и сокращение времени жизни триплетного состояния эритрозина в пленках поливинилового спирта, допированных НЧ серебра, объясняются на основе предложенной модели.

Твердые растворы Ti_1–xSmxO_2–x/2 (х = 0.025, 0.05 и 0.1) со структурой анатаза синтезированы прекурсорным способом и охарактеризованы с помощью рентгеновской дифракции и сканирующей электронной микроскопии. В качестве прекурсора использован гликолят титана Ti(OCH₂CH₂O)₂, в котором Ti частично замещен на Sm. При комнатной температуре при возбуждении длиной волны 350 нм твердые растворы Ti_1–xSmxO_2–x/2 демонстрируют интенсивную красновато-оранжевую эмиссию. Люминесцентные свойства соединений определены на основе f ⁵ -внутриконфигурационных переходов самария. Наибольшая интенсивность излучения достигнута для Ti_1–xSmxO_2–x/2 с х = 0.05. Полученные координаты цветности и коррелированная цветовая температура близки к показателям, типичным для красных люминофоров.

Построена спектральная модель люминесценции двухкомпонентной системы «экситон-активированная квантовая точка (КТ) – сфероидальная плазмонная наночастица (НЧ)» в однородном внешнем магнитном поле в приближении тензора дипольной электрической поляризуемости НЧ, с учетом диссипации энергии возбуждения в НЧ. Использовано тензорное представление диэлектрической проницаемости (ДП) замагниченной электронной плазмы металла, отвечающей за формирование характеристик электрического поля в сфероиде. Установлено, что с изменением эксцентриситета сфероида изменяется спектр люминесценции системы, отражающий, помимо прочего, и действие внешнего магнитного поля, как на радиационные, так и на диссипативные свойства бинарного комплекса КТ-НЧ.

Оценку последействия техногенных углеводородов (бенз(а)пирена, бутилацетата и о-ксилола) на состояние стрессочувствительной фотосистемы 2 в листьях саженцев березы повислой, липы мелколистной, клена остролистного и тополя пирамидального осуществляли по совокупности параметров амплитудно-импульсной модулированной (РАМ) флуориметрии. Степень ответа на токсикацию была близка у токсикантов разной природы, но зависела от стрессовой предыстории растений: саженцы березы, перенесшие природный стресс, слабее реагировали на химический. Наиболее высокая реакция на токсикацию и быстрая адаптивность обнаружены в листьях тополя. Самым чувствительным параметром оказалась величина коэффициента нефотохимического тушения флуоресценции qN, повышавшаяся после обработки углеводородами в 2—5 раз у саженцев разных видов. Безызлучательная диссипация энергии возбуждения является, вероятно, основным механизмом защиты фотосинтетических мембран в условиях химического стресса.

Получено аналитическое выражение для коэффициента поглощения интенсивного терагерцового излучения свободными электронами в полупроводнике, когда основным механизмом рассеяния электронов является спонтанное испускание полярных оптических фононов. Показано, что коэффициент поглощения резко возрастает, когда средняя энергия колебаний электрона в терагерцовом поле превышает энергию оптического фонона.

Показана возможность измерения степени закрепления (силы пиннинга) доменных границ в нанопроволоках кобальта методом ядерного магнитного резонанса (ЯМР спинового эха) при воздействии дополнительного магнитного видеоимпульса на двухимпульсное эхо. Метод может быть использован для ЯМР-оценки силы пиннинга доменных границ и коэрцитивной силы кобальтовых нанопроволок с целью их оптимального химического синтеза во внешнем магнитном поле для потенциального использования в постоянных магнитах, не содержащих редкоземельных элементов, сенсорах и других применений.

Исследованы кристаллографическая структура, элементный состав и морфология поверхности тонких пленок сульфида кадмия (CdS), полученных методом химического осаждения из водного раствора, содержащего NH₄OH (25 %), 0.0096M CdSO₄ и 0.8M CS(NH2)₂, на стеклянные подложки, при Т = 62 ± 1 o С. Характеристики пленок получены на основе сканирующей электронной микроскопии, исследований фазового и элементного состава, а также спектров комбинационного рассеяния света. Показано, что выбранный состав раствора и режимы осаждения позволяют получать пленки CdS стехиометрического состава, сформированные нанокристаллами гексагональной модификации, пригодными для применения в фотопреобразователях солнечной энергии.

Построена спектральная модель люминесценции двухкомпонентной системы экситон-активированная квантовая точка (КТ)–сфероидальная плазмонная наночастица (НЧ) в однородном внешнем магнитном поле в приближении тензора дипольной электрической поляризуемости НЧ с учетом диссипации энергии возбуждения в НЧ. Использовано тензорное представление диэлектрической проницаемости замагниченной электронной плазмы металла, отвечающей за формирование характеристик электрического поля в сфероиде. Установлено, что с изменением эксцентриситета сфероида изменяется спектр люминесценции системы, отражающий действие внешнего магнитного поля как на радиационные, так и на диссипативные свойства бинарного комплекса КТ-НЧ.

Предложен способ расшифровки мёссбауэровских спектров многокомпонентных однофазных разупорядоченных твердых растворов с помощью расширенной математической модели, который позволяет обнаружить локальные искажения структуры объемно-центрированной кубической решетки и симметрии окружения “резонансного” атома, возникающие из-за различий свойств атомов смешиваемых компонентов. На примерах обработки мёссбауэровских спектров однофазных разупорядоченных твердых растворов систем Fe₇₅Si₁₅Al₁₀, Fe₇₅Si₁₅Ge₁₀, Fe₇₅Sn₁₅Ge₁₀ показана значимость расширенной математической модели для получения достоверной информации и, соответственно, достоверной интерпретации результатов спектроскопического эксперимента.

С использованием метода дифференциальной абсорбционной фотометрии и технологии последовательных насыщающих импульсов света модулированной частоты исследованы кинетики окисления/восстановления Р700 в листьях верхнего яруса растений томатов при воздействии повышенной температуры (40 °С, 3 ч) и заражении Fusarium oxysporum и их сопряженном действии. Тепловое воздействие снижало уровень окисленности Р700, квантовый выход фотохимических реакций фотосистемы I (ФСI) и повышало нефотохимическую диссипацию энергии на акцепторной стороне ФСI. При этом в подвергшихся тепловой обработке растениях уменьшался вклад потока электронов, катализируемого ферредоксин-пластохинон редуктазой (FQR), и увеличивалась доля циклического переноса электронов, зависимого от НАДН-дегидрогеназа-подобного комплекса (NDH). При заражении растений патогенным грибом Fusarium oxysporum уменьшался квантовый выход фотохимических реакций ФСI и существенно повышалась нефотохимическая диссипация энергии на акцепторной стороне ФСI. Сопряженное воздействие повышенной температуры и Fusarium oxysporum усиливало подавляющий эффект обоих стрессовых факторов на фотоиндуцированное окисление Р700, активизировало нефотохимическую диссипацию энергии как на акцепторной, так и на донорной стороне ФСI. Индуцированное фузариозным увяданием и повышенной температурой подавление линейного и FQR-зависимого циклического потоков электронов компенсировалось активацией NDH-зависимого переноса электронов.

Проведены исследования взаимодействия интеркаляторов метиленового синего (МС) и бромистого этидия (БЭ) с синтетическими одноцепочечными (оц) полинуклеотидами poly(rA) и poly(rU) и образовавшимся в результате их гибридизации двухцепочечным (дц) poly(rA)-poly(rU), при ионной силе раствора 0.04 моль, в интервале изменения соотношения r = фосфат/лиганд 0 ≤ r ≤ 10. Получены спектры поглощения комплексов лигандов с указанными полинуклеотидами, и на основании изменений спектров поглощения построены изотермы адсорбции в координатах Скэтчарда. Выявлено, что МС с poly(rA), а также с дц-poly(rA)-poly(rU) взаимодействует кооперативно, в то время как в случае poly(rU) кооперативность не обнаруживается. Кооперативность отсутствует и при взаимодействии БЭ с оц- и дц-полинуклеотидами. Из изотерм адсорбции определены параметры связывания этих лигандов с указанными полинуклеотидами — константы ассоциации K и число оснований n, приходящихся на одно место связывания, а также фактор кооперативности — при взаимодействии МС с poly(rA) и дц-poly(rA)-poly(rU). Выявлено, что оба лиганда с полинуклеотидами связываются по крайней мере двумя способами, при этом МС проявляет наибольшее сродство к poly(rA), а БЭ — к дц-poly(rA)-poly(rU).

С использованием методов спектрального анализа в одном местообитании исследованы основные физиолого-биохимические характеристики и элементный состав трех видов лишайников рода Hypogymnia (Nyl.) Nyl. Модельные виды образуют следующий ряд по мере уменьшения степени антропотолерантности: Hypogymnia physodes (L.) Nyl.®H. tubulosa (Schaer.) Hav.®H. vittata (Ach.) Parrique. С помощью спектрофотометрического метода определены уровни содержания хлорофиллов a и b, фенольных соединений, коэффициенты феофитинизации, антиоксидантная активность и амперометрическим методом выявлена антирадикальная активность. Физиолого-биохимические показатели у каждого из трех видов соответствуют значениям для фоновых экотопов. У видов с невысокой антропотолерантностью эти показатели меньше и целостность системы корреляционных взаимосвязей параметров ниже. С помощью атомно-эмиссионной спектроскопии с индуктивно-связанной плазмой в талломах модельных видов обнаружено 23 элемента. Среди них макро- и микроэлементы, тяжелые металлы и металлоиды. Максимальные концентрации большинства элементов выявлены у H. vittata, минимальные — у H. physodes. Анализ сопряженности физиологобиохимических характеристик и уровней содержания элементов свидетельствует о наличии сложной системы корреляционных взаимосвязей у каждого вида. Различия в структуре этой системы могут быть обусловлены спецификой состава вторичных метаболитов, которые определяют особенности адаптивных реакций. Использование разных методов оптической спектроскопии позволило выяснить не только функциональную специфику изученных видов, но и ее связь с уровнем их антропотолерантности. Низкая устойчивость к антропогенным воздействиям сочетается с меньшей скоординированностью физиолого-биохимических характеристик и невысокой целостностью системы корреляционных взаимосвязей. У наиболее уязвимого вида H. vittata обнаружены минимальные значения основных функциональных параметров, меньшая их сопряженность с показателями элементного состава и более высокие концентрации ряда токсичных элементов. Актуально применение комплексного анализа физиолого-биохимических характеристик и элементного состава с использованием разных спектральных методов в биоиндикации и экологической физиологии лишайников.

Последействие техногенных углеводородов (бенз(а)пирена, бутилацетата и о-ксилола) на состояние стрессочувствительной фотосистемы II в листьях саженцев березы повислой, липы мелколистной, клена остролистного и тополя пирамидального оценено по совокупности параметров амплитудно-импульсной модулированной флуориметрии (РАМ). Показано, что степень ответа на токсикацию близка у токсикантов разной природы и зависит от стрессовой предыстории растений: саженцы березы, перенесшие природный стресс, слабее реагировали на химический. Наиболее выраженная реакция на токсикацию и быстрая адаптивность обнаружены в листьях тополя. Самым чувствительным параметром оказался коэффициент нефотохимического тушения флуоресценции qN, повышающийся после обработки углеводородами в 2—5 раз у саженцев разных видов. Безызлучательная диссипация энергии возбуждения является, вероятно, основным механизмом защиты фотосинтетических мембран в условиях химического стресса.

Продемонстрирован адекватный природным процессам подход к тестированию антиоксидантных свойств биологического материала на основе спектральных изменений гемопротеинов при образовании комплекса с перекисно-окисленным фосфатидилхолином и его производными, регистрируемых с помощью разностной спектроскопии. Данный метод может быть использован при проведении клинико-биохимических исследований, а также для разработки способов диагностики защитной к окислительному стрессу способности организма и прогнозирования его возможностей к восстановлению при заболеваниях различной степени тяжести.

Разработка оперативной неинвазивной методики оценки состояния сосудов микроциркуляторного русла сердечно-сосудистой системы — перспективное направление создания аппаратуры для дифференциальной диагностики причин сосудистой дистонии и артериальной гипертензии. Проанализированы возможности спектроскопии диффузного отражения при определении основных параметров микроциркуляторного русла. Предложена расчетная модель формирования спектральновременного профиля локального диффузного отражения светового излучения пульсирующей кровенаполненной тканью, основанная на диффузионном приближении переноса излучения в рассеивающих средах и упрощенных аналитических выражениях, которые описывают связь между формой фотоплетизмограммы и давлением крови. Проанализированы особенности строения микроциркуляторного русла и влияние параметров артериальных сосудов пульсирующей секции этого русла на систолическое и диастолическое давление крови. Показано, что учет относительных сопротивлений кровотоку различных секций кровеносного русла и использование нормированной фотоплетизмограммы для расчета внутрипросветного давления крови в артериолах позволяет получить выражение для расчета коэффициента растяжения стенок артериол в кольцевом направлении. Рассмотрена методика регистрации спектрально-временных профилей диффузного отражения и их моделирования, а также формирования соответствующей функции невязки и поиска ее минимума. Результаты моделирования процесса определения параметров микроциркуляторного русла с учетом шумов аппаратуры подтверждают возможность создания комплекса на основе миниатюрного спектрофотометра, пульсоксиметра и датчиков скорости пульсовой волны, который предназначен для оперативной неинвазивной оценки как жесткости магистральных артериальных сосудов, так и малых артериальных сосудов микроциркуляторного русла.

Рассмотрены методические аспекты создания 3D-лидара на основе регистрации и обработки 2D-распределений интенсивности усеченных по времени реализаций отраженных световых полей. Показаны преимущества предложенного метода по сравнению с ToF-технологией “Range gated imagers”: увеличение в десятки раз дальности действия при одинаковой мощности зондирующего излучения, возможность реализации метода на общедоступной элементной базе без применения специализированных ToF-процессоров.

Рассмотрена возможность распознавания непрозрачных материалов удаленных объектов с помощью импульсной лазерной фототермической радиометрии с длительным импульсным воздействием. Приводятся теоретические расчеты дальности распознавания материалов при лазерной активации их поверхности. Результаты расчета свидетельствуют о существенном влиянии тепловых параметров на дальность распознавания. Экспериментально показано, что имеет место уменьшение дальности примерно на порядок величины, если материал объекта поиска обладает большой тепловой инерцией (металлы) по сравнению с материалом с малой тепловой инерцией (поликарбонатом, резиной), что обеспечивает достаточную вероятность для их различия. При этом на длине волны лазерного излучения должно выполняться условие сильного поверхностного поглощения. В случае синтетических полимерных продуктов в наибольшей степени этому удовлетворяет СО₂-лазер. Влияние ветровой нагрузки на температуру лазерного пятна на объекте является одним из ключевых в рассматриваемом методе. Предлагается способ сведения к минимуму этого влияния и даже его практически полного устранения. Обсуждаются вопросы, связанные с возможностью увеличения дальности распознавания.

Рассмотрено применение сонолюминесцентной спектроскопии для определения содержания Na, K, Mg и Ca в минеральных водах. Описана методика подготовки образцов минеральных вод для спектрального анализа и регистрации аналитических спектров люминесценции. Впервые получены спектры с разрешением Δλ = 1 нм однопузырьковой сонолюминесценции в режиме движения (ОПСЛРД) пузырька для коллоидных суспензий в додекане наночастиц (<50 нм) SiO2, насыщенных ионами металлов путем адсорбции из минеральных вод “Ессентуки № 4”, “Ессентуки № 17”, “Аш-тау”, “Рычал-су”, “Borjomi”, “Мтаби”. В спектрах идентифицированы атомарные и ионные линии металлов, входящих в состав солей минеральных вод: Na, K, Mg, Mg⁺, Ca, Ca+ . C помощью искусственных образцов минеральной воды, содержащих известное количество металлов в виде хлоридов Na, K, Mg и Ca, получены спектры ОПСЛ-РД моделирующих образцов суспензий наночастиц и построены концентрационные зависимости интенсивностей аналитических линий данных металлов в этих спектрах на длинах волн их максимального свечения: Na 589 нм, K 766 нм, Mg 518 нм, Ca⁺ 393 нм. Рассмотрено возможное влияние распространенных в минеральных водах анионов Cl^–, CO₃^2–, SO₄^2– на интенсивность линий Na и K, подтверждена незначительность данного влияния при варьировании анионов в составе солей, использованных для моделирования. По полученным данным оценено содержание металлов в образце минеральной воды “Мтаби”: [Na] = 7.3 × 10^–3 моль/л, [K] = 5.1 × 10^–3 моль/л, [Ca] = 1.9 × 10^–3 моль/л, [Mg] = 1.7 × 10^–3 моль/л.

Исследованы особенности вырожденного четырехволнового смешения (ВЧВС) в нематической жидкокристаллической ячейке с фотопроводящими ориентирующими слоями. Для установления векторной диаграммы взаимодействия волн использован метод, в соответствии с которым на вход нелинейной среды подаются три плоские волны под углами друг к другу. Пробная волна интерферирует с двумя попутными волнами накачки, которые после прохождения ячейки отражаются в обратном направлении с помощью двух зеркал. Предложена векторная модель, хорошо согласующаяся с полученными экспериментальными результатами. Главное ее отличие от стандартной диаграммы ВЧВС заключается в том, что вектор решетки показателя преломления, на которой происходит эффективное обращение волнового фронта в режиме динамической фоторефрактивности, находится под углом к вектору оптической интерференционной решетки. Эксперимент в режиме динамической фоторефрактивности продемонстрировал коррекцию сферических и астигматических аберраций, эквивалентных действию линзы с фокусным расстоянием <10 см.

Получены выражения, определяющие положение максимума I_max Фурье-образа бессель-гауссова пучка (БГП), и обоснована его зависимость от топологического заряда. Установлено, что Imax зависит от угла конуса и параметров гауссова пучка. При этом с уменьшением угла конуса, а следовательно, с увеличением области бездифракционности расстояние между максимумами распределений интенсивности в фокальной плоскости линзы, соответствующими разным величинам топологического заряда, возрастает. Найдено выражение для положения энергетического центра Фурьеобраза БГП и показано, что оно также зависит от угла конуса γ и размера перетяжки гауссова w₀ пучка. При увеличении произведения γw₀ смещение энергетического центра БГП относительно радиуса R кольцевого спектра Фурье в приближении геометрической оптики уменьшается. Полученные результаты показывают невозможность формирования совершенных вортексов с помощью БГП. При этом степень их “несовершенства”, определяемая отклонением максимума распределения интенсивности в фокальной плоскости линзы от параметра R, задающего радиус кольца Фурье-образа бесселева пучка, больше для пучков с большей областью бездифракционности.

Исследована имитация жадеита — востребованного нефритового минерала, который часто имитируют с использованием природных и искусственных материалов. Имитация полупрозрачная, желтовато-зеленого и белого цвета, имеет стеклянный блеск. Стандартные геммологические исследования и спектральная характеризация показали, что имитация жадеита состоит из волластонита и натриево-известково-глиноземно-кремнеземного стекла. Волластонит добавляли в процессе спекания, что отличало его от волластонитовых стекол, полученных расстеклованием в более ранних работах. Показано, что разностная спектроскопия комбинационного рассеяния света со смещенным возбуждением является экономически выгодным, эффективным и неразрушающим методом идентификации драгоценных камней и их имитаций, особенно тех, которые демонстрируют сильную флуоресценцию.

Представлены результаты люминесцентного анализа Tb³⁺-активированных люминофоров Y₂SiO₅, синтезированных модифицированным твердофазным методом с переменной концентрацией Tb³⁺ (0.5—2.5 мол.%) и охарактеризованных методом рентгеновской дифракции. Рентгенограмма подтвердила моноклинную структуру полученного люминофора. С помощью сканирующей электронной микроскопии и просвечивающей электронной микроскопии высокого разрешения (HRTEM) в люминофорах выявлено почти равномерное распределение частиц по размерам. В спектрах возбуждения фотолюминесценции люминофора Y₂SiO₅:Tb3+ (0.5—2.5 мол.%) наблюдается один широкий интенсивный максимум при 258—277 нм. При возбуждении λ_возб = 258 нм в спектрах фотолюминесценции люминофоров наблюдаются максимумы при 553 нм (⁵D4®⁷F5), 544 нм (⁵D4®⁷F5) и 489 нм (⁵D4®⁷F6). Координаты цветности CIE (x,y) 1931 г. показывают распределение спектральной области, рассчитанное по спектрам излучения фотолюминесценции. Значения x = 0.25 и y = 0.46 близки к светло-зеленому излучению. Приготовленный люминофор может быть применен в светоизлучающих диодах (зеленых компонентах).

Изучена взаимосвязь между свойствами сырой нефти и шириной ЯМР-линий CH₂ и CH₃, а также между шириной линии воды в сырой нефти и процентным содержанием воды. Набор из 22 смесей готовили путем добавления 0.02 мл сырой нефти к 0.98 мл CDCl₃. ЯМР-спектр, в том числе пики воды в смесях, получен с помощью спектрометра, работающего на частоте 400 МГц. Ширины линий парафиновых пиков CH₂ и CH₃ варьируются в зависимости от скважины. Ширина линии CH₃ уменьшается почти линейно в соответствии с данными Американского института нефти. Ширина линии воды при 4.75 ppm сильно зависит от процентного содержания воды в сырой нефти. Используемые смеси дают соответствующие пики ЯМР для CH₂, CH₃ и воды в сырой нефти. ЯМР-пики воды в сырой нефти впервые отображены в сильном поле. Подтверждены результаты, полученные в области низких частот ЯМР. Предложен новый подход к исследованиям ЯМР в сильном поле в химии нефти.

Для стабилизации диодных лазеров с расширенным резонатором использованы первая и третья производные, полученные методом частотной модуляции по сверхтонким резонансам D₂-линии перехода ⁸⁷Rb. С использованием первых производных по резонансам F=1→F¢=1 и F=1→F¢=2 получена стабильность частоты 3.1´10^–12, 5.6´10^–13 и 1.9´10^–12 для времен интегрирования 1, 102 и 104 с соответственно, при использовании третьих производных перекрестных резонансов F=2→F¢=1,3 и F=2→F¢=2,3, соответственно, 4.0´10^–12, 5.7´10^–13 и 9.3´10^–13 для времен 1, 102 и 104 с. Эти значения сравниваются с результатами, полученными методом зеемановской модуляции.

При рассмотрении проблемы нечетких трассируемых пятен и правил их распределения в процессе проектирования ячейки Херриота проанализированы характеристики газопоглощающих ячеек с длинным оптическим путем, а также метод расчета базовой длины резонатора и эффективного оптического пути газопоглощающих ячеек Херриота. С учетом характеристик пропускания геометрической оптики с помощью программного обеспечения LightTools создана физическая модель прохождения света в ячейках Херриота. Симуляционный анализ выполнен на ячейках Херриота с оптической длиной пути 5 и 14.4 м, определена количественная связь между отношением d/f и количеством пятен, отраженных на вогнутом зеркале, найдены эффективный оптический путь и выходная энергия лазера. Определены размеры и положение вогнутых зеркальных пятен в ячейках Херриота, а также факторы, влияющие на количество отражений. Обнаружено, что количество отраженных пятен с увеличением d/f постепенно уменьшается, что объясняет результаты трассировки света и правила распределения пятен на поверхности зеркала, а также подтверждает точность теории. Результаты исследования служат основой для проектирования и оптимизации системы оптического пути для ячеек Херриота с различной оптической длиной пути.

Теоретически исследовано формирование четверных гауссовых солитонов-бризеров в оптических средах с управляемой дифракцией. Оптическая нелинейность среды моделировалась нелинейностью третьего и пятого порядков. Для физического объяснения динамики распространения лазерного луча получено полуаналитическое решение волнового уравнения для лазерного луча с использованием теории моментов в квазиклассическом приближении. Исследованы эволюция поперечных размеров и осевой фазы оптического пучка, а также устойчивые пространственные оптические солитоны, возникающие вследствие динамического баланса дифракционного уширения в результате самофокусировки, вызванной эффектом Керра.

Внешнее магнитное поле с огибающей импульса cos2 -лазера с чирпированием частоты использовано для эффективного ускорения электронов. После взаимодействия электрона с лазерным импульсом частотный чирп влияет на динамику электрона, бетатронный резонанс и обеспечивает эффективное ускорение электрона со значительным выигрышем в энергии порядка ГэВ. Если приложить подходящее внешнее магнитное поле, то электрон может получить энергию и ее сохранить. Изучено влияние огибающей лазерного импульса cos² на ускорение электронов в вакууме. Передняя часть тестируемых огибающих получает аксиальную инжекцию электронов. Предположено, что передняя часть каждого импульса встречает электрон в момент времени t = 0 в исходном положении. Релятивистские уравнения Ньютона—Лоренца движения электронов в поле лазерного импульса решены аналитически и численно.

Исследована возможность использования поверхностно-усиленного комбинационного рассеяния (SERS) в сочетании с алгоритмом AdaBoost для диагностики пациентов с раком шейки матки и с миомой матки. В качестве активного субстрата SERS использованы коллоиды золота. Для образцов РНК сыворотки крови, полученных от 35 пациентов с раком шейки матки и 30 пациентов с миомой матки, зарегистрированы спектры комбинационного рассеяния и проанализированы с использованием анализа главных компонент. Выбраны три основные компоненты (PC2, PC11 и PC24) со значительными различиями t-критерия независимых выборок (p < 0.05). Обнаружено, что характерные пиковые интенсивности соответствующего вещества, измеренные при 448, 519, 698, 1003 и 1076 см–1, коррелируют с изменениями вещества в процессе канцерогенеза. Идеальная модель классификации AdaBoost разработана путем точной настройки ее параметров. Модель продемонстрировала точность 96.92%, высокую чувствительность 94.28% и исключительную специфичность 100%. По сравнению с линейным дискриминантным анализом и методом опорных векторов эффективность классификации значительно повысилась. Ожидается, что SERS в сочетании с алгоритмом AdaBoost станет мощным инструментом скрининга рака шейки матки в сыворотке крови.

целью выявления на рынке контрафактных пероральных жидкостей и эффективного контроля их качества использована лазерно-искровая эмиссионная спектроскопия (LIBS) с пробоподготовкой образцов. Пробоподготовка образцов включает в себя адсорбцию на фильтровальной бумаге (FPA), в том числе с элементарной медью (Сu), добавление по каплям на предметные стекла, том числе с Cu, и приготовление геля. Зарегистрированы спектры LIBS пероральных жидкостей от восьми производителей. Модель eXtreme Gradient Boosting (XGBoost) создана для классификации пероральных жидкостей на основе пяти методов пробоподготовки с точностью 91.25, 94.17, 55.42, 91.25 и 91.29% соответственно. Метод FPA более простой, эффективный и меньше зависит от цвета образца. Добавление по каплям на предметные стекла и приготовление геля чувствительны к цветовым характеристикам образца и не подходят для прямого обнаружения прозрачных жидкостей. Показано, что пероральные жидкости можно различать путем анализа спектра LIBS в сочетании с моделью XGBoost. Подготовка образцов, как и метод FPA, может повысить точность LIBS-классификации.

Разработан метод спектрофотометрической оценки в УФ-видимом диапазоне химической стабильности гидрокортизона в водной среде в зависимости от времени анализа, определены его константы кислотности с помощью надежной методологии с использованием программного обеспечения SQUAD. Определена константа кислотности pK_a 11.45 ± 0.02 (298 К). Молярные коэффициенты поглощения связали с химическими равновесиями, при которых стало возможным предложить механизм депротонирования. Для разработанного аналитического метода пределы обнаружения и количественного определения гидрокортизона составили 386 ± 3 и 1280 ± 10 нМ, валидация показала возможность надежного количественного определения гидрокортизона в фармацевтических препаратах.

Кордицепин (3'-дезоксиаденозин) — основной биологически активный компонент Cordyceps militaris — широко используется в качестве традиционного лекарственного ингредиента и питательной диеты в азиатских странах. Эффективным, чувствительным и простым аналитическим методом определения количества кордицепина в C. militaris является высокоэффективная жидкостная хроматография (ВЭЖХ). Среди других методов оценки кордицепина — ближняя ИК-спектроскопия и капиллярный электрофорез-масс-спектрометрия. Для количественного определения кордицепина использован метод УФ-спектрофотометрии, результаты статистически подтверждены и сопоставлены с методом ВЭЖХ. Метод проверен на линейность, повторяемость, прецизионность, воспроизводимость, найдены предел обнаружения и предел количественного определения. Метод можно использовать для рутинного анализа контроля качества кордицепина, поскольку он прост в использовании, чувствителен, точен и экономически эффективен.

Cu(II) обнаружен с помощью быстрой и несложной процедуры на основе его реакции со свежесинтезированным лигандом с образованием оранжевого комплекса с пиком поглощения 481.5 нм в кислом растворе. Исходя из концентрации лиганда, среды, влияния последовательности присоединения, температуры и времени образования определены наилучшие условия для образования комплекса. Полученные результаты представлены в виде диаграммы рассеяния в диапазоне 0.1–9 ppm и линейны в диапазоне 0.1–7 ppm. Относительное стандартное отклонение (RSD%) для n = 8 составляет <0.5, процент восстановления (R%) в пределах допустимых значений, коэффициент корреляции r = 0.9986, коэффициент детерминации r² = 0.9973, R² = 99.73%. Метод может применяться для оценки ионов Cu(II) в отсутствие других мешающих ионов и в любом образце.

Проанализировано влияние термического отжига на оптические и структурные свойства тонких золь-гель пленок CdS, синтезированных методом центрифугирования при поддержании постоянного уровня pH раствора предшественника. Тонкие пленки CdS отжигались при 400, 450 и 500 °C в течение 30, 60 и 90 мин соответственно. Пропускание пленок варьировалось в пределах 60—89 % в видимой области. Ширина оптической запрещенной зоны 2.43—2.47 эВ. Результаты рентгеноструктурного и КР-анализа показывают, что кристалличность тонкой пленки CdS увеличивается с ростом температуры и времени отжига.

Для определения влажности и содержания жира и белка в свинине разработана автоматическая процедура, основанная на регрессии опорных векторов (SVR), методе обратного распространения ошибки (BPNN) и объединении анализа главных компонент и BPNN (PCA-BPNN) с использованием 16 комбинаций предварительной обработки (функция-свертка, скользящее среднее, удаление тренда на основе стандартной нормальной переменной и мультипликативной коррекции разброса). Сравнение моделей проведено для оценки влияния предварительной обработки и калибровки на прогнозирующую способность моделей. Методы коррекции и сглаживания позволяют значительно уменьшить ошибку прогнозирования модели. Большинство моделей SVR имеют высокую точность прогнозирования и подходят для прогнозирования влажности и содержания белка. BPNN и PCABPNN больше подходят для устранения нелинейности между содержанием жира и данными ИК-спектроскопии в ближнем диапазоне.