Рассчитаны вероятности двухступенчатых схем (оптических циклов) для перевода полярных молекул RbYb и CsYb из высоковозбужденных колебательных состояний в основное вибронное состояние. Показано, что наиболее эффективные оптические циклы могут быть реализованы при участии возбужденного 2²Σ⁺_1/2-состояния.

Двухкольцевые ароматические углеводороды, такие как нафталин, являются важным присутствующим в керосине флуоресцентным веществом, что используется в методе плоскостной лазерно-индуцированной флуоресценции (PLIF). Количественное измерение концентрации паров керосина с помощью PLIF требует предварительного знания интенсивности флуоресценции нафталина в широком диапазоне температур и концентрации кислорода. Для эффективного применения PLIF с использованием теории столкновений и экспериментальных данных для l_лаз = 266 нм и при давлении 0.1 МПа получена полуэмпирическая формула, связывающая интенсивность флуоресценции нафталина и температуру (концентрацию кислорода) и учитывающая колебательные состояния, температуру и кислородное тушение. Формула может предсказать интенсивность флуоресценции нафталина с погрешностью <9%, что подтверждено публикуемыми экспериментальными данными.

В интервале температур 4.2-300 К исследованы спектрально-люминесцентные свойства нанокомпозитов на основе жидкого кристалла (ЖК) 5СВ с дисперсиями неорганических частиц углеродных нанотрубок (УНТ), минерала монтмориллонита (ММТ) и нанотрубок диоксида титана TiO₂ (ТНТ). ИК спектры поглощения указанных композитов в диапазоне 390-4000 см^-1 изучены при комнатной температуре. Рассмотрена зависимость люминесцентных свойств композитов от физических свойств и параметров наночастиц. Установлено, что длинноволновое смещение спектров люминесценции нанокомпозитов относительно спектра чистого ЖК связано с удельной поверхностью наночастиц. Проведен анализ длинноволновых смещений спектров при комнатной и низких температурах.

Исследовано рэлеевское и мандельштам-бриллюэновское рассеяние света в халькогенидных стеклах системы Ge-Sb-S по разрезу (Sb₂S₃)_х (GeS₂)_100-х, х = 0-50 мол.%. Определены соотношения Ландау-Плачека, скорость продольного гиперзвука, высокочастотный продольный упругий модуль и коэффициент экстинкции на длине волны l = 0.6328 мкм.

Разработана модель для расчета ab initio фононных свойств трехкомпонентных твердых растворов дихалькогенидов тугоплавких металлов, основанная на допущении об одинаковом смещении однотипных атомов халькогена и несвязанных смещениях атомов металла. Результаты расчета частот фононов в точке Г для мономолекулярных слоев MoS_2-xSe_x и MoS_2-xTe_x показали их соответствие с имеющимися экспериментальными данными спектроскопии комбинационного рассеяния.

Разработаны методики получения и изготовлены образцы твердофазных композитных Ag- и Au-содержащих наноструктурированных систем с оболочкой из молекул фотохромных диарилэтенов (ДАЭ). Полученные нанокомпозиты проявляют фотохромные свойства, подобные фотохромным превращениям ДАЭ в растворе и твердофазных слоях, не содержащих наночастиц металлов. Обнаружено химическое взаимодействие между наночастицами и серосодержащими производными ДАЭ в твердофазных нанокомпозитах.

Разработана методика диспергирования многостенных углеродных нанотрубок в двухкомпонентном полимере SpeciFix-20 (эпоксидная смола+отвердитель) с использованием совместного гидромеханического и ультразвукового перемешивания. Изготовлены новые композитные материалы с углеродными нанотрубками. Проведены исследования структуры, оптических и электрофизических характеристик, а также процессов прохождения электромагнитного излучения СВЧ диапазона (26-38 ГГц) в экспериментальных образцах композитных материалов. Показано, что сильные поглощающие свойства композитного материала проявляются только при существенных добавках многостенных углеродных нанотрубок, что вызвано появлением электрической проводимости композитов. Установлен “размерный эффект” влияния типа добавки на оптические характеристики получаемых композитных материалов. Для достижения сравнимых показателей коэффициентов поглощения СВЧ излучения требуется меньшее количество углеродных нанотрубок с меньшим диаметром и большей удельной площадью поверхности в составе композита.

Рассмотрено возникновение нового типа электронных возбуждений в гетероструктурах с полупроводниковыми и диэлектрическими квантовыми точками - экситонов, образованных пространственно разделенными электронами и дырками. Обнаружен эффект существенного увеличения энергии связи такого экситона (дырка движется в объеме квантовой точки, а электрон локализован над сферической поверхностью раздела квантовая точка-матрица) в наносистемах, содержащих полупроводниковые и диэлектрические квантовые точки, по сравнению с энергией связи экситона в полупроводниковых и диэлектрических монокристаллах.

Развита квазиклассическая модель распада отрицательного триона (экситон + электрон) в одиночной кристаллической квантовой яме (КЯ) на электрон в зоне проводимости (c-зоне) и экситон с последующей рекомбинацией составляющих этот экситон электрона и дырки. Показано, что при заполнении квантоворазмерных уровней энергии КЯ электронами из селективно легированной донорами полупроводниковой матрицы энергия связи триона увеличивается. Расчетным путем установлено, что ширина линии излучения триона при его распаде немного больше ширины линии излучения одиночного экситона. Полученные результаты в целом согласуются с известными экспериментальными данными по низкотемпературному излучательному распаду трионов в КЯ. Указано на возможность изменения заполнения трионами их квантоворазмерных уровней энергии под действием внешнего продольного (вдоль КЯ) электрического поля. Предложена схема стационарной светоизлучающей приборной структуры на излучательных переходах трионов (не приводящих к их распаду) между квантоворазмерными уровнями энергии.

Экспериментально исследованы спектры и структура приповерхностной плазмы, измерены импульсы отдачи при двухимпульсном лазерном воздействии на длинах волн 0.532 и 1.064 мкм на мишени из латуни и графита в воздухе в зависимости от временного интервала между лазерными импульсами и порядка их следования. Установлены зависимости температуры лазерной плазмы и концентрации заряженных частиц, а также импульса отдачи от параметров парных лазерных импульсов при плотности мощности лазерного излучения 4 × 10⁹ Вт/см². Показано, что оптимальные условия для регистрации спектров эрозионной плазмы обеспечиваются при опережающем воздействии излучения на второй гармонике с временным интервалом между лазерными импульсами 1.5-6 мкс, а для генерации импульса отдачи - при интервале 1.5-2 мкс, что важно для повышения эффективности эмиссионного лазерного спектрального анализа и лазерно-плазменных микродвигателей космического назначения.

Исследована возможность использования ближней ИК спектроскопии для оценки содержания азота в каучуковом дереве в естественной среде. Метод разработан на основе алгоритма обратного распространения ошибки и алгоритма Адабуст. Результаты имитационного эксперимента показали, что при использовании предлагаемого метода достигается удовлетворительная эффективность классификации - количество правильно классифицированных образцов 92.98%.

Исследовано влияние второй аминокислоты на зависимость от pH генетически закодированных pH индикаторов. Чтобы избежать самотушения, второй Trp заменен на Ala и Glu. По сравнению с ранее известным Trp-Trp-Ala-Ser (WWAS) два новых тетрапептида Trp-Ala-Ala-Ser (WAAS) и Trp-Glu-Ala-Ser (WEAS) имеют более высокие квантовые выходы флуоресценции, более длительные времена жизни флуоресценции и более чувствительную реакцию на рН. В качестве новых генетически кодированных индикаторов рН N-концевые Trp-Ala и Trp-Glu могут быть соединены с белками для мониторинга значений рН окружающей среды при исследовании функциональных белков.

Для определения окcидов азота в воздухе структура диазосоединений отбиралась и тестировалась экспериментально. Исследованы условия и методы реакций диазосоединений. Для определения оксидов азота в воздухе предложен спектрофотометрический метод, в котором сульфаниламид использован в качестве диазосоединения, а 2-N-этил-5-нафтол-7-сульфоновая кислота (N-этил-J-кислота) - в качестве связующего соединения. Максимальная длина волны поглощения азосоединения сульфаниламид-N-этил-J-кислоты 478 нм. Молярная поглощательная способность составляла 4.31 × 10⁴ л/(моль · см) при воспроизводимости 98.7-100.9% и погрешности 1.85%. Предел измерения оксидов азота 0.015 мг/м³, диапазон измерения 0.024-2.0 мг/м³. Наблюдалась высокая степень корреляции между результатами, полученными предлагаемым и стандартными методами. Предлагаемый метод может быть легко применен для определения оксидов азота в воздухе.

Методом ЭПР-спектроскопии исследованы парамагнитные свойства лишайников на примере Xanthoria parietina (L.) Th. Fr. Установлено, что увеличение уровня загрязнения атмосферного воздуха приводит к повышению концентрации парамагнитных центров в талломах лишайника. Обсуждены возможные механизмы образования парамагнитных центров в лишайнике. Показана эффективность применения метода ЭПР-спектроскопии в лихеноиндикации окружающей среды.

На примере реакции щелочного гидролиза этилового эфира уксусной кислоты показана возможность применения метода спектроскопии спонтанного комбинационного рассеяния света для определения скоростных характеристик и энергии активации химических процессов. Получена зависимость скорости реакции от температуры в интервале 15-45 °C.

Представлены результаты исследования электротехнических, энергетических и спектрально-яркостных характеристик экспериментальной трехэлектродной импульсной ксеноновой лампы высокого давления в режимах, обеспечивающих близкие к предельно достижимым спектральные яркости излучения ксенона. Показано, что в режиме насыщенной световой яркости (яркостная температура в видимой области спектра ~30000 К) излучение импульсного разряда в ксеноне существенно отличается от излучения абсолютно черного тела - максимальные яркостные температуры в коротковолновой УФ области 24000 К, в ближнем ИК диапазоне 19000 К. Относительная доля УФ излучения в эмиссионном спектре лампы >50 %, что позволяет рассматривать такие лампы в качестве перспективных широкополосных источников излучения высокой спектральной яркости для многих актуальных практических применений.

Предложена схема многоканального фурье-спектрометра непрерывного сканирования для одновременной регистрации и анализа спектральных характеристик нескольких объектов. Для реализации такой схемы используется многозондовое волокно, в котором несколько оптических волокон с одного конца соединены в один оптический жгут и закреплены в соответствующем опторазъеме на выходе интерферометра. Фурье-спектрометр используется в качестве модулятора сигнала. Каждое волокно в отдельности сопрягается с исследуемым образцом и собственным приемником излучения. Для полученной системы проведен расчет светосилы спектрометра из условия минимального спектрального разрешения и параметров оптических волокон. С помощью предложенной схемы зарегистрированы спектры излучения газоразрядной неоновой лампы при использовании отдельного волокна диаметром 1 мм и числовой апертурой NA = 0.22.

Равенство вероятностей прямых и обратных электронно-колебательных переходов между исходным и конечным элементарными квантовыми франк-кондоновскими состояниями в адиабатическом приближении принимается как равенство вероятностей одного электронного перехода, в котором меняются местами лишь исходный и конечный элементарные колебательные ансамбли. Частоты этих переходов будут зеркальными относительно частоты 0-0-перехода n₀. Учет этого и селекции “горячих” молекул в антистоксовых областях в условиях термического равновесия в исходном состоянии приводит к “реставрации” известного соотношения для сечений перехода s(n) в виде: (s(n)/n)exp(±hn/2kT) = j((n - n₀)²), где “+” - испускание, “-” - поглощение. Приведены примеры определения с его помощью n₀ из спектров поглощения, флуоресценции и фосфоресценции, проведено сравнение с n₀, полученным при струйном охлаждении.

Золь-гель методом синтезированы легированные европием пленки алюмоиттриевых композитов (YAG:Eu) c концентрацией европия 0.020, 0.025, 0.030 М. Пленки сформированы центрифугированием на подложках из кварцевого стекла с последующей термообработкой. Показано, что после термообработки при 800-1200 °С длительностью 30 мин в спектрах пленок наблюдаются полосы люминесценции в видимом диапазоне, соответствующие оптическим переходам⁵D₀→⁷F_j (j = 0, 1, ..., 4) трехвалентных ионов европия. Пленки рентгеноаморфны, тогда как порошок, сформированный из одного из используемых золей c концентрацией европия 0.020 М, является кристаллическим со структурой Y₃Al₅O₁₂ после термообработки при 1000 °С. Обсуждается возможность применения легированных европием алюмоиттриевых композитов в качестве конвертеров УФ излучения в видимый диапазон и других структур фотоники.

Спектр пропускания ZnSe в ИК и видимом диапазонах при нормальном падении исследован с помощью спектрометра IR-Tracer-100 и двухлучевого спектрометра видимого диапазона TU-19. Оптические константы ZnSe получены на основе моделирования коэффициентов пропускания двух пластинок ZnSe. Получено, что пропускание пластинки ZnSe выше 0.7 в диапазоне 2.5-15 мкм, однако оно резко падает, когда длина волны >15 мкм. Показатель преломления ZnSe ~2.6-2.8 в диапазоне 0.55-0.85 мкм и ~2.2-2.4 в диапазоне 2.5-20 мкм. Коэффициент экстинкции ZnSe ~10^-8-10^-6 в диапазоне 0.55-0.85 мкм и ~10^-5-10^-4 в диапазоне 2.5-20 мкм.

Методом электронного магнитного резонанса (ЭМР) исследованы кислородно-обедненные поликристаллические манганиты La_0.70Sr_0.30MnO_3-g (0 < g £ 0.2). Спектры ЭМР свидетельствуют о необычном и зависящем от g переходе манганитов из ферромагнитной фазы в парамагнитную. В образцах с 0.1 £ g £ 0.2 обнаружена фаза Гриффитса, проявляющаяся в сосуществовании сигналов ферромагнитного и парамагнитного резонансов при температуре, значительно большей температуры магнитного упорядочения. Формирование этой фазы, характеризуемой наличием ферромагнитных кластеров в парамагнитной матрице, обусловлено дефицитом кислорода, затрудняющим реализацию дальнодействующего ферромагнитного упорядочения ионов марганца.

Разработаны и протестированы два спектрофотометрических метода определения рифампицина (RIF) в объеме, составе и отдельной порции человеческой урины. Первый метод основан на восстановлении реагента Folin-Ciocalteu (FC) RIF с образованием синего хромогена с l_max = 760 нм (метод FCR). Во втором методе железо(III) восстанавливают с помощью RIF в нейтральной среде; полученное железо(II) образует комплекс с феррицианидом с максимумом l = 750 нм (метод FFC). В оптимальных условиях методы FCR и FFC позволяют определить концентрацию препарата в диапазонах 1-35 и 2.5-50 мкг/мл с молярной поглощательной способностью 2.72×10⁴ и 1.63×10⁴ л/(моль × см). Оценены чувствительность Санделла, пределы детектирования (LOD) и измерения (LOQ). Точность методов (погрешность <2%) удовлетворительная. Предложенные методы успешно использованы для определения лекарства в капсулах и человеческой моче. Статистический анализ показывает отсутствие существенных различий между результатами, полученными разработанными методами и официально используемым методом.

Предложена методика быстрого и удобного определения метформина гидрохлорида в таблетках с помощью ИК спектроскопии отражения. Данная методика основана на применении калибровочных кривых, полученных с использованием ряда стандартных образцов, содержащих различные концентрации гидрохлорида метформина, смешанного с поливинилпирролидоном (ПВП). Для построения калибровочной кривой спектры стандартных образцов, ПВП, метформина гидрохлорида и порошкообразных таблеток обрабатывались фильтром коррекции мультипликативного рассеяния, а также методом производной спектроскопии. Результаты подтверждены методом тонкослойной хроматографии с последующей УФ-денситометрией.

Предлагаемая процедура уменьшения эффекта матрицы позволяет улучшить точность и снизить неопределенность количественного анализа металлических сплавов с помощью лазерной спектроскопии пробоя. Эта процедура основана на применении ряда последовательных действий по коррекции флуктуации сигнала, обусловленной взаимодействием плазмы и эффектом матрицы. Первый шаг - выбор оптимальных параметров системы детектирования: мощности лазера, времени задержки и фокусного расстояния. Второй этап - внутренняя стандартная калибровка для оценки абсолютных или относительных величин, характеризующих примеси. Третий - анализ металлической основы сплава, используемого в качестве внутреннего стандарта, который требует усреднения спектра, нормировки полного интегрального спектра и коррекции самопоглощения. Для калибровки и тестирования использованы три набора эталонных стандартных сплавов на основе алюминия, стали и меди. При выполнении предлагаемой процедуры наблюдались последовательные улучшения неопределенности и качества калибровочных кривых.