Способ определения концентрации изотопного состава молекулярного йода в газах



Способ определения концентрации изотопного состава молекулярного йода в газах
Способ определения концентрации изотопного состава молекулярного йода в газах
Способ определения концентрации изотопного состава молекулярного йода в газах
Способ определения концентрации изотопного состава молекулярного йода в газах

 


Владельцы патента RU 2522795:

Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом" (RU)

Изобретение относится к области измерительной техники и может быть использовано в атомной энергетике и для охраны окружающей среды. Осуществляют прокачку анализируемой смеси газов через исследуемую ячейку, возбуждают в ней флуоресцентное излучение перестраиваемыми полупроводниковыми лазерами с длинами волн, соответствующими линиям с максимальным поглощением изотопов 129I и 127I и диоксида азота, определяют концентрации изотопов 129I, 127I и диоксида азота в анализируемой смеси по формулам, учитывающим состав буферных газов. Изобретение обеспечивает повышение чувствительности определения концентрации изотопов молекулярного йода. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

 

Изобретение относится к измерительной технике и может найти применение в атомной энергетике, охране окружающей среды при детектировании йода-129 и йода-127 на уровне предельно допустимых концентраций (ПДК) в естественной атмосфере, а также на территории деятельности предприятий ядерно-топливного цикла в процессе переработки облученного ядерного топлива.

В способе дистанционного определения концентрации радионуклидов в воздушном выбросе радиационно-опасных предприятий и устройстве для его осуществления [1] описаны слишком общие принципы определения концентрации радионуклидов, среди которых не упоминаются изотопы йода. Указано, что устройство дистанционного зондирования в качестве детектора содержит полупроводниковый детектор.

Существует способ детектирования йода и устройство для его осуществления [2] с помощью масс-спектрометрии индуктивно-связанной плазмы. При реализации этого способа образец почвы нагревается в атмосфере газа аргона для получения газовой фазы образца, и образец в газовой фазе вводится в реакционную ячейку масс-спектрометра индуктивно-связанной плазмы. Масс-спектрометрия выполняется со сравнительно низкой чувствительностью по отношению к йоду-127 и относительно высокой чувствительностью по сравнению с йодом-129. Главным недостатком данного метода является невозможность проводить измерения в реальном масштабе времени, поскольку требуется предварительная подготовка исследуемых образцов.

С точки зрения обеспечения возможности мониторинга йода-129 и йода-127 в атмосфере в реальном масштабе времени одним из наиболее перспективных методов является метод лазерной флуоресценции. Исследования показали, что гелий-неоновый лазер обладает существенными преимуществами по сравнению с другими типами лазеров:

меньшей шириной линии излучения, большей интенсивностью возбуждаемой флуоресценции (при равной мощности излучения), высокой надежностью и большим ресурсом работы, а также заметно более низкой стоимостью. Например, в способе определения концентрации молекулярного йода и устройстве для его реализации [3] определение концентраций изотопов молекулярного йода в исследуемой ячейке производится посредством измерений сигналов флуоресценции от исследуемой ячейки при двух различных температурах ее стенок в диапазоне (-20)-(+450)°С. Эффект изобретения состоит в повышении точности определения концентрации изотопа 129I при одновременном определении концентрации изотопа 127I, а также сокращении объема оборудования и упрощения процесса измерений. Основными составными частями устройства являются гелий-неоновый лазер, исследуемая и реперная (с известной концентрацией молекулярного йода 127I2) ячейки, интерференционные светофильтры, фотоэлектронные умножители, детектор сигналов флуоресценции, термостат с регулируемой температурой.

Наиболее близким техническим решением является способ определения концентрации молекулярного йода в газах [4]. В данном способе промодулированным излучением перестраиваемого по частоте гелий-неонового лазера облучают ячейку, содержащую исследуемый газ, первую реперную ячейку, содержащую газ с известной концентрацией изотопа 1291, вторую реперную ячейку, содержащую газ со смесью изотопов 129I и 127I при относительном содержании изотопа 129I порядка 40-60%, третью реперную ячейку, содержащую газ с известной концентрацией изотопа 127I, регистрируют сигналы флуоресценции от исследуемой и реперных ячеек при облучении их лазерным излучением в двух диапазонах частот, первый из которых соответствует частотам ν10-(0,8-1,0 ГГц), а второй ν20+(1,2-2,2 ГГц), где ν0 - частота центра неотстроенного контура усиления 20Ne, рассчитывают искомые концентрации по системе уравнений, описанной в АС 1744605, при этом осуществляют прокачку анализируемой смеси газов через исследуемую ячейку при давлениях 50-100 Торр, измеряют давление газа в исследуемой ячейке и интенсивности лазерного излучения до и после попадания в исследуемую ячейку, определяют относительное содержание диоксида азота в исследуемой ячейке и вычисляют концентрации изотопов 129I и 127I в анализируемой смеси по формулам, учитывающим состав буферных газов.

Основным недостатком способа определения концентрации молекулярного йода в газах [4] является небольшие возможности перестройки длины волны в пределах контура усиления 20Ne гелий-неонового лазера. В настоящее время появились новые источники лазерного излучения, использование которых при детектировании методом лазерной флуоресценции позволит существенно повысить точность определения концентраций йода-129 и йода-127.

В предлагаемом изобретении для достижения чувствительностей, необходимых для детектирования йода-129 и йода-127 на уровне ПДК в естественной атмосфере, в качестве источника возбуждения флуоресценции предлагается использовать частотно-перестраиваемый в диапазоне длин волн 630-640 нм полупроводниковый лазер или несколько таких лазеров. Выбор данного спектрального диапазона обусловлен тем, что проведенные авторами изобретения предварительные исследования показали, что, во-первых, именно в этом диапазоне йод-129 и йод-127 имеют линии поглощения, значения сечений поглощения которых более чем на порядок превышают соответствующие значения на длине волны излучения He-Ne лазера 632.8 нм, во-вторых, многие из линий поглощения этих изотопов практически не перекрываются, что позволяет ожидать существенного повышения селективности детектирования йода-129 на фоне йода-127.

Анализ патентной документации позволил установить следующие тенденции в использовании нескольких лазеров (в частности полупроводниковых) для детектирования газовых составляющих атмосферы [5-7]. Способ детектирования заключается в цикличном во времени или одновременном измерении поглощения излучения анализируемой газовой смесью на различных комбинациях длин волн нужного спектрального диапазона, соответствующих центрам полос поглощения компонентов исследуемой смеси. Данные комбинации выбираются исходя из необходимости наиболее точного определения концентраций газовых составляющих исследуемой смеси. Указанные в данном абзаце изобретения не позволяют определят концентрации изотопов йода.

Техническим результатом предлагаемого изобретения является повышение чувствительности определения концентрации изотопов 129I и 127I при наличии в анализируемой смеси буферных газов для измерения концентраций указанных изотопов на уровне ПДК (5·108 см-3 для 129I и 8·1010 см-3 для 127I). Технический результат достигается тем, что осуществляют модуляцию во времени излучения перестраиваемого по длине волны полупроводникового лазера в диапазоне Δλ на следующие значения λ1, λ2, λ3; λ4 либо использование четырех разных лазеров со стабилизированной длиной волны λ1, λ2, λ3; λ4, облучение этим излучением ячейки, содержащей исследуемый газ, первой реперной ячейки, содержащей газообразный йод с максимальной известной концентрацией молекулы 129I2, второй реперной ячейки, содержащей газообразный йод с максимальной известной концентрацией молекулы 129I127I, третьей реперной ячейки, содержащей газообразный йод с максимальной известной концентрацией изотопа 127I2, регистрацию сигналов флуоресценции S 1 i , S 2 i и S 3 i (i=0, 1, 2, 3) от исследуемой и трех реперных ячеек при облучении их лазерным излучением с длинами волн λ1, λ2; λ3; при этом излучение флуоресценции проходит через абсорбционные интерференционные светофильтры, отсекающие рассеянное лазерное излучение на длинах волн λ1, λ2, λ3, λ4, анализируемую газовую смесь прокачивают через исследуемую ячейку при давлениях 50-100 Торр, измеряют давление газа в исследуемой ячейке и интенсивности лазерного излучения до и после попадания в исследуемую ячейку на длине волны λ4, соответствующей линиям поглощения диоксида азота.

Согласно изобретению диапазон длин волн Δλ охватывает максимумы поглощения молекулы йода 129I2, молекулы 129I127I, молекулы йода 127I2, лежащие между 632,0 и 636,8 нм; при этом длина волны λ1 соответствует максимуму поглощения изотопа 129I2, λ2 - максимуму поглощения смеси изотопов 129I127I, λ3 - максимуму поглощения изотопа 127I2, λ4 - максимуму поглощения диоксида азота, которые не перекрываются между собой. Пропускание абсорбционных интерференционных светофильтров поддерживают минимальным в области спектра от 630 до 640 нм и максимальным в области спектра от 640 до 800 нм. Расчет искомых концентраций осуществляют по системе уравнений:

{ S 1 i = α X i n i ( i = 0,1 ) , S 2 i = β Y i n i ( i = 0,2 ) , S 3 i = γ Z i n i ( i = 0,3 ) , X i + Y i + Z i = 1,

где S 1 i , S 2 i и S 3 i - сигналы флуоресценции от исследуемой и трех реперных ячеек при облучении их лазерным излучением с длинами волн λ1, λ2, λ3;

α, β, γ - градуировочные коэффициенты;

ni, Xi, Yi, Zi - полная концентрация молекулярного йода и относительные содержания молекул 129I2, 129I127I и 127I2 в смесях соответствующих ячеек.

Последующие вычисления осуществляются с использований следующих уравнений:

n ( 129 I 2 ) = n 0 X 0 0.975 + 4.645 ε 033 + 1.65 ε ; n ( 129 I 127 I ) = n 0 Y 0 0.975 + 4.645 ε 033 + 1.65 ε ; n ( 127 I 2 ) = n 0 Z 0 0.975 + 4.645 ε 033 + 1.65 ε ,

где n(129I2), n(129I127I), n(127I2) - концентрации молекул 129I2, 129I127I и 127I2 соответственно, ε - относительное содержание диоксида азота в исследуемой ячейке.

Согласно изобретению относительное содержание диоксида азота ε в исследуемой ячейке определяют исходя из сигналов с фотодетекторов, пропорциональных интенсивностям лазерного излучения на длине волны λ4 до исследуемой ячейки и после. Расчет значения ε в зависимости от длины волны λ4 осуществляют по уравнениям:

ε = 1.13 p ln ( I 0 I ) ,

если λ4 лежит в диапазоне от 440 до 442 нм,

ε = 5.75 10 1 p ln ( I 0 I ) ,

если λ4 лежит в диапазоне от 509 до 511 нм,

ε = 2.86 10 1 p ln ( I 0 I ) ,

если λ4 лежит в диапазоне от 632 до 634 нм,

ε = 2.82 10 1 p ln ( I 0 I ) ,

если λ4 лежит в диапазоне от 634 до 637 нм,

где l - длина исследуемой ячейки;

p - полное давление газа в исследуемой ячейке;

I0 - интенсивность лазерного излучения до исследуемой ячейки на длине волны λ4;

I - интенсивность лазерного излучения после исследуемой ячейки на длине волны λ4;

Согласно изобретению длину волны λ1 выбирают в диапазоне от 634.4257 до 634.4267 нм, или от 636.7213 до 636.7223 нм, или от 636.3343 до 636.3353 нм, или от 632.6169 до 632.6179 нм, или от 632.2412 до 632.2422 нм; λ2 выбирают в диапазоне от 633.1377 до 633.1387 нм, или от 633.1389 до 633.1399 нм, или от 636.6012 до 636.6022 нм, или от 634.4253 до 634.4253 нм, или от 636.7173 до 636.7183 нм, или от 636.3324 до 636.3334 нм, или от 636.3356 до 636.3366 нм, или от 635.4807 до 635.4817 нм, или от 635.1258 до 635.1268 нм, или от 632.9102 до 632.9112 нм, или от 632.6156 до 632.6166 нм, или от 632.2443 до 632.2453 нм, или от 632.6619 до 632.6629 нм; λ3 выбирают в диапазоне от 632.3201 до 632.3211 нм, или от 635.2098 до 635.2108 нм, или от 635.2148 до 635.2158 нм, или от 632.0018 до 632.0028 нм.

Авторами предлагаемого изобретения для условий наилучшего детектирования (давление в исследуемой ячейке 50-100 Торр) был проведен расчет спектров поглощения и флуоресценции изотопов молекулярного йода, методика которого изложена в [8]. В расчетах использовались известные данные о значениях энергий колебательно-вращательных состояний молекулярного йода [9] и коэффициентов Франка-Кондона [10], форме линий поглощения [11-13], параметрах столкновительного уширения [14], столкновительного сдвига линий поглощения [14], излучательных временах жизни возбужденных состояний и временах спонтанной предиссоциации [15-17]. Всего было проанализировано несколько сотен линий поглощения каждого из изотопов йода с целью обнаружения оптимальных спектральных диапазонов и конкретных рабочих длин волн излучения лазера (или лазеров) для детектирования йода-129 и йода-127 методом лазерной флуоресценции.

На фиг.1 представлена зависимость интенсивности поглощения от длины волны излучения изотопов молекулярного йода в спектральной области от 632,315 до 632, 335 нм. Сплошной линией обозначены линии поглощения молекулы 129I2, пунктирной - 127I2 и точками - 129I127I, соответственно. Как видно из фиг.1 можно найти линии поглощения указанных молекул, которые не перекрываются друг с другом. Поэтому возбуждая флуоресценцию излучением лазера с длиной волны, совпадающей с максимумами поглощения этих линий, можно получать сигнал флуоресценции только от молекул одного сорта. Согласно изобретению для определения концентрации конкретной молекулы осуществляют калибровку сигнала флуоресценции по сигналу флуоресценции от реперных ячеек. Кроме этого, фиг.1 иллюстрирует то, что у молекул одного сорта линии поглощения могут перекрываться, т.е. можно найти такие значения длин волн излучения лазера, на которых поглощение данных молекул может быть еще больше.

На фиг.2 изображены пунктирной кривой отдельные линии поглощения молекулы 127I2, а сплошной линией - зависимость суммарного поглощения всех этих линий. В итоге поглощение почти в 2 раза увеличивается. Аналогичная ситуация наблюдается и для молекул 129I127I, 129I2.

Таким образом, предлагаемый способ позволяет повысить чувствительность определения концентрации молекулярного йода в газах более чем на порядок и измерять ПДК 129I и 127I в реальном масштабе времени.

Литература, принятая во внимание при составлении заявки:

1. Елохин А.П., Pay Д.Ф., Пархома П.А. Патент РФ №2299451.

2. Fujiwara Eiji, Kiho Nobuharu, Kawabata Katsuhiko, Shikino Osamu. Патент Японии №Л* 2008134135

3. Киреев С.В., Проценко Е.Д., Шнырев С.Л. Патент РФ №94039454.

4. Киреев С.В., Проценко Е.Д., Шнырев С.Л. Патент РФ №2181197.

5. Вязов И.Е., Надеждинский А.И., Понуровский Я.Я., Ставровский Д.Б. Патент РФ №2285251.

6. Киреев С.В., Подоляко Е.М., Симановский И.Г., Шнырев С.Л. Патент РФ №2441219.

7. Wolfrum Jürgen, Neckel Hartmut. Европатент №EP0318752.

8. S.V. Kireev and S.L. Shnyrev, Laser Physics. 10, 800 (2000).

9. P. Luc, t Molec. Spectr. 80,41 (1980).

10. J. Tellinghuisen, 1 Chem. Educat. 58,438 (1981).

11. II. Steinfeld, J. Phys. Chem. Ref. Data. 13,445 (1984).

12. G.D. Chapman and R.R. Bunker, Chem. Phys. 57, 2951 (1972).

13. G.R. Hanes, J. LaPierre, R.R. Bunker, and K.C. Shotton, 1 Mol. Spectr. 39, 506 (1971).

14. S.V. Kireev, S.L. Shnyrev, and Yu.P. Zaspa, Opt. Spektrosk. 78, 612 (1995).

15. F.W. Dalby, C.D.D. Levy, and 1 Vanderbilde, Chem. Phys. 85, 23 (1984).

16. IP. Pique and R. Basic, J. Physiqu (Paris). 44, 347 (1983).

17. J. Vique, M. Broyer, and 1C. Lehmann, 42, 949 (1981).

1. Способ определения концентрации изотопного состава молекулярного йода в газах, включающий в себя модуляцию во времени излучения перестраиваемого по длине волны полупроводникового лазера в диапазоне Δλ на следующие значения λ1, λ2, λ3, λ4 либо использование четырех разных лазеров со стабилизированной длиной волны λ1, λ2, λ3, λ4, облучение этим излучением ячейки, содержащей исследуемый газ, первой реперной ячейки, содержащей газообразный йод с максимальной известной концентрацией молекулы 129I2, второй реперной ячейки, содержащей газообразный йод с максимальной известной концентрацией молекулы 129I127I третьей реперной ячейки, содержащей газообразный йод с максимальной известной концентрацией изотопа 127I2, регистрацию сигналов флуоресценции S 1 i , S 2 i и S 3 i (i=0, 1, 2, 3) от исследуемой и трех реперных ячеек при облучении их лазерным излучением с длинами волн λ1, λ2, λ3, при этом излучение флуоресценции проходит через абсорбционные интерференционные светофильтры, отсекающие рассеянное лазерное излучение на длинах волн λ1, λ2, λ3, λ4, анализируемую газовую смесь прокачивают через исследуемую ячейку при давлениях 50-100 Торр, измеряют давление газа в исследуемой ячейке и интенсивности лазерного излучения до и после попадания в исследуемую ячейку на длине волны λ4, соответствующей линиям поглощения диоксида азота, отличающийся тем, что диапазон длин волн Δλ охватывает максимумы поглощения молекулы йода 129I2, молекулы 129I127I молекулы йода 127I2, лежащие между 632,0 и 636,8 нм, при этом длина волны λ1, соответствует максимуму поглощения изотопа 129I2, λ2 - максимуму поглощения смеси изотопов 129I127I, λ3 - максимуму поглощения изотопа 127I2, λ4 - максимуму поглощения диоксида азота, которые не перекрываются между собой, а пропускание абсорбционных интерференционных светофильтров поддерживают минимальным в области спектра от 630 до 640 нм и максимальным в области спектра от 640 до 800 нм, расчет искомых концентраций осуществляют по системе уравнений:
{ S 1 i = α X i n i ( i = 0,1 ) , S 2 i = β Y i n i ( i = 0,2 ) , S 3 i = γ Z i n i ( i = 0,3 ) , X i + Y i + Z i = 1,
где S 1 i , S 2 i и S 3 i - сигналы флуоресценции от исследуемой и трех реперных ячеек при облучении их лазерным излучением с длинами волн λ1, λ2, λ3,
α, β, γ - градуировочные коэффициенты,
ni Xi, Yi, Zi - полная концентрация молекулярного йода и относительные содержания молекул 129I2, 129I127I и 127I2 в смесях соответствующих ячеек,
с использований следующих уравнений:
n ( 129 I 2 ) = n 0 X 0 0.975 + 4.645 ε 033 + 1.65 ε , n ( 129 I 127 I ) = n 0 Y 0 0.975 + 4.645 ε 033 + 1.65 ε ; n ( 127 I 2 ) = n 0 Z 0 0.975 + 4.645 ε 033 + 1.65 ε ,
где n(129I2), n(129I127I), n(127I2) - концентрации молекул 129I2, 129I127I и 127I2 соответственно, ε - относительное содержание диоксида азота в исследуемой ячейке, определяемое в зависимости от длины волны λ4 по уравнениям:
ε = 1.13 p ln ( I 0 I ) ,
если λ4 лежит в диапазоне от 440 до 442 нм,
ε = 5.74 10 1 p ln ( I 0 I ) ,
если λ4 лежит в диапазоне от 509 до 511 нм,
ε = 2.86 10 1 p ln ( I 0 I ) ,
если λ4 лежит в диапазоне от 632 до 634 нм,
ε = 2.82 10 1 p ln ( I 0 I ) ,
если λ4 лежит в диапазоне от 634 до 637 нм,
где l - длина исследуемой ячейки,
p - полное давление газа в исследуемой ячейке,
I0 - интенсивность лазерного излучения до исследуемой ячейки на длине волны λ4,
I - интенсивность лазерного излучения после исследуемой ячейки на длине волны λ4,

2. Способ определения концентрации изотопного состава молекулярного йода в газах по п.1, отличающийся тем, что длину волны λ1 выбирают в диапазоне от 634.4257 до 634.4267 нм, или от 636.7213 до 636.7223 нм, или от 636.3343 до 636.3353 нм, или от 632.6169 до 632.6179 нм, или от 632.2412 до 632.2422 нм, λ2 выбирают в диапазоне от 633.1377 до 633.1387 нм, или от 633.1389 до 633.1399 нм, или от 636.6012 до 636.6022 нм, или от 634.4253 до 634.4253 нм, или от 636.7173 до 636.7183 нм, или от 636.3324 до 636.3334 нм, или от 636.3356 до 636.3366 нм, или от 635.4807 до 635.4817 нм, или от 635.1258 до 635.1268 нм, или от 632.9102 до 632.9112 нм, или от 632.6156 до 632.6166 нм, или от 632.2443 до 632.2453 нм, или от 632.6619 до 632.6629 нм, λ3 выбирают в диапазоне от 632.3201 до 632.3211 нм, или от 635.2098 до 635.2108 нм, или от 635.2148 до 635.2158 нм, или от 632.0018 до 632.0028 нм.



 

Похожие патенты:

(57) Изобретение относится к области экологии и предназначено для оценки токсичности воды и донных отложений Азовского и Черного морей. Способ включает помещение флуоресцирующих тест-объектов в контрольные и анализируемые пробы, облучение возбуждающим светом, определение флуоресцентных характеристик, по изменению которых судят о токсичности контролируемой среды.

Настоящее изобретение относится к области биофизики. Предложены способы определения пространственно-временного распределения активности протеолитического фермента в гетерогенной системе, в соответствии с которыми обеспечивают систему in vitro, которая содержит образец плазмы крови, цельной крови, воды, лимфы, коллоидного раствора, кристаллоидного раствора или геля, и протеолитический фермент или его предшественник, добавляют флуорогенный, хромогенный или люминесцентный субстрат для упомянутого фермента, регистрируют в заданные моменты времени пространственное распределение сигнала высвобождающейся метки субстрата и получают пространственно-временное распределение активности протеолитического фермента путем решения обратной задачи типа «реакция - диффузия - конвекция» с учетом связывания метки с компонентами среды.

Изобретение относится к медицине, в частности к медицинской диагностике, и может быть использовано для получения двумерных и трехмерных (томографических) флуоресцентных изображений диагностируемого объекта.

Изобретение относится к области мониторинга природных и технологических вод и предназначено для определения парциальных концентраций физико-химических форм урана (VI) в водных растворах, что необходимо, в частности, для оптимизации процесса добычи урана методом подземного выщелачивания.
Способ относится к области сельского хозяйства, в частности к плодоводству и селекции. Способ включает промораживание однолетних побегов в период покоя в камере искусственного климата.

Группа изобретений относится к области лабораторной диагностики и может быть использована для диагностики и мониторинга лечения различных заболеваний. Способ мониторинга лечения заболевания включает возбуждение центров флуоресценции образца биологической жидкости путем его облучения излучением, по крайнем мере, двух длин волн и регистрацию, соответственно, по крайней мере, двух спектров идущего от образца излучения.

Изобретение относится к устройству для анализа люминесцирующих биологических микрочипов, содержащему держатель образца, средство освещения. Устройство включает в себя лазерные источники возбуждения люминесцентного излучения и волоконно-оптическую систему распределения излучения лазеров, устройство фиксации изображения образца, фильтр для выделения света люминесценции образца и оптическую систему для проецирования люминесцентного изображения образца на устройство фиксации изображения.

Изобретение относится к области обнаружения свечения. Система обнаружения свечения содержит источник возбуждающего излучения и устройство (18, 20) обработки излучения, содержащее элемент (20) формирования линии и элемент (18) профилирования пучка, фокусирующее устройство, устройство для сбора флуоресцентного или фосфоресцентого излучения, детектор (28), подложку (16) для удержания образца (14) и средство сканирования возбуждающей линии.

Изобретение относится к аналитической химии органических соединений, а именно к способу определения в воздухе пиридина на фоне алифатических аминов. Способ заключается в том, что ДБМВF2 или его производное адсорбируют на полимерной матрице, содержащей полярные группы (например, ОН-группы).

Изобретение относится к области биотехнологии и касается химерного белка, нуклеиновой кислоты, кодирующей такой белок, кассеты экспрессии и эукариотической клетки-хозяина.

Изобретение предназначено для обнаружения и определения концентрации паров аммиака в атмосфере или пробе воздуха. Сенсор включает в себя полупроводниковые нанокристаллы (квантовые точки), внедренные в пристеночный слой трековых пор полиэтилентерефталатных мембран, при этом сами поры остаются пустыми. В присутствии в пробе воздуха паров аммиака молекулы аммиака связываются с поверхностью квантовых точек, в результате чего интенсивность люминесценции квантовых точек уменьшается. Изобретение решает задачи повышения чувствительности, точности определения концентрации паров аммиака, срока эксплуатации и упрощения изготовления сенсора. 5 ил., 1 пр.
Изобретение относится к области секвенирования ДНК, в частности к секвенированию ДНК с использованием регулируемого по времени определения флуоресценции для идентификации оснований ДНК. Устройство содержит область вмещения дл удержания компонентов реакции секвенирования, источники света, выполненные с возможностью испускать световой импульс с определенной длинной волны, пиксель детектора, детектор, вывод, выполненный с возможностью переноса электрического сигнала от пиксела детектора, средство стробирования для стробирования детектора, причем пиксель детектора дополнительно содержит первый и второй аккумуляторы. Первый аккумулятор выполнен с возможностью накопления электрического сигнала от детектора в ответ на первый световой импульс, а второй аккумулятор выполнен с возможностью накопления электрического сигнала от детектора в ответ на второй световой импульс. Технический результат - увеличения скорости получения результатов секвенирования. 3 н. и 9 з.п. ф-лы, 7 ил.

Изобретение относится к применению бис(2,4,7,8,9-пентаметилдипирролилметен-3-ил)метана дигидробромида в качестве флуоресцентного сенсора на катион цинка(II). Изобретение позволяет повысить флуоресцентную активность гетероциклического органического соединения по отношению к иону цинка(II) в присутствии других ионов металлов. 1 табл., 40 пр.

Изобретение относится к области биохимии. Предложен способ оценки жизнеспособности клеток в микробиореакторе с помощью оптического световода. Способ включает помещение клеток в мембранную ячейку сменного клеточного блока микробиореактора, приготовление рабочего раствора витального красителя, внесение красителя в ячейку микробиореактора. После внесения осуществляют инкубацию клеток в растворе витального красителя и удаление несвязавшегося с клетками раствора витального красителя. Удаление осуществляют путем замены раствора инкубации на ростовую среду, не содержащую краситель. При этом оптический световод, соединенный со спектрометром, приводят в контакт с оптически прозрачным материалом сменного клеточного блока под мембранной ячейкой микробиореактора. Далее измеряют опорный спектр флуоресцентного сигнала как интеграл интенсивности флуоресценции на мембранной ячейке микробиореактора, в которой отсутствуют исследуемые клетки. Также измеряют спектр флуоресцентного сигнала как интеграл интенсивности флуоресценции на мембранной ячейке микробиореактора с исследуемыми клетками. После из полученного спектра флуоресцентного сигнала для мембранной ячейки с исследуемыми клетками вычитают опорный спектр флуоресцентного сигнала для мембранной ячейки микробиореактора без исследуемых клеток. Вычисляют количество жизнеспособных клеток в мембранной ячейке микробиореактора на основании полученной величины интенсивности сигнала флуоресценции. Изобретение позволяет быстро определить жизнеспособность клеток под влиянием воздействующих факторов в режиме реального времени в микробиореакторе. 5 з.п. ф-лы, 3 ил., 5 табл., 5 пр.

Изобретение относится к аналитической химии органических соединений и может быть применено при определении содержания паров бензола, толуола и ксилолов (БТК) в городском воздухе, воздухе жилых помещений, химических лабораторий, автозаправочных станций и предприятий нефтеперерабатывающей промышленности, в газовых выбросах промышленных предприятий. Способ определения концентрации паров бензола, толуола и ксилолов в газовой смеси заключается в том, что материал, содержащий флуорофор дибензоилметанат дифторида бора (ДБМБФ2) или его метил- или метоксипроизводное, помещают в газовую смесь, облучают материал светом в диапазоне длин волн 355-400 нм и измеряют интенсивность флуоресценции материала в диапазоне длин волн 400-550 нм. Причем в отличие от известного способа измерение проводят не менее чем на двух спектральных каналах, причем число каналов выбирают не менее числа определяемых компонентов в смеси плюс один, затем по измеренным значениям рассчитывают относительные интенсивности спектров флуорофора и его эксисплексов с бензолом, толуолом и ксилолом, по отношению интенсивностей соответствующего эксиплекса к интенсивности ДБМБФ2 определяют концентрации бензола, толуола и ксилола. Технический результат - возможность одновременного непрерывного селективного измерения бензола, толуола и ксилола в газовых смесях в широком диапазоне концентраций с малым временем реакции. 1 з.п. ф-лы, 4 ил., 1 табл.

Изобретение относится к способу измерения изменений интенсивности флуоресценции потенциалочувствительного флуорохрома в зависимости от изменения потенциала или ионной силы, который включает добавление к потенциалочувствительному флуорохрому ионизирующегося соединения для вызова изменения потенциала или ионной силы, а также добавление витамина Е и/или холестерина для увеличения изменения потенциала или ионной силы по потенциалочувствительному флуорохрому. Также изобретение относится к способу измерения потенциала действий культивируемых кардиомиоцитов. Настоящее изобретение обеспечивает измерение интенсивности флуоресценции потенциалочувствительных флуорохромов или потенциалозависимые количественные изменения интенсивности их флуоресценции без использования таких материалов (мембранных носителей), как клетки или липидные бислойные липосомы. 2 н. и 8 з.п. ф-лы, 3 пр., 5 ил.
Изобретение относится к области молекулярной биологии и биохимии. Устройство состоит из источника света, излучение от которого направлено на прозрачную подложку с иммобилизованными на ее поверхности олигонуклеотидами и расположенной под ней системой детекции интенсивности света, прошедшего через подложку. Подложка содержит не менее двух зон, на поверхности одной из которых иммобилизован слой олигонуклеотидов, неспецифических к исследуемой последовательности нуклеотидов, а на поверхности другой зоны иммобилизован слой олигонуклеотидов, специфических к исследуемой последовательности нуклеотидов. Причем система детекции содержит не менее двух фоточувствительных независимых секций, каждая из которых освещена излучением, прошедшим только через одну зону. Устройство позволяет проводить качественный и количественный анализ последовательностей нуклеотидов, повышает точность идентификации последовательностей нуклеотидов. 2 з.п. ф-лы, 5 пр.

Изобретение относится к биотехнологии и представляет собой способ спектрального анализа флуоресцентных свойств нуклеотидных последовательностей ДНК. Предложенное изобретение может быть использовано для генетической диагностики, исследования митогенетического излучения клеток, исследования кодирования наследственной и пролиферативной информации. Способ включает приготовление водных растворов красителей основных цветов флуоресценции. Измеряют фоновую флуоресценцию растворов красителей в соответствующих каналах детекции с помощью флуоресцентного детектора FDG-001. Добавляют к раствору красителей образец ДНК в количестве 150-200 нг. Измеряют флуоресценцию растворов красителей. Регистрируют результаты анализа в виде представления значений в условных единицах положительного или отрицательного прироста флуоресценции красителей по отношению к их исходному фону до добавления образца ДНК в форме построения столбчатых диаграмм или кривых динамики роста сигнала во времени. Интерпретируют результаты прироста флуоресценции красителей. Предложенное изобретение позволяет определить нуклеотидные перестройки окончаний теломерной ДНК, точечные мутации, полиморфизмы генов, хромосомные перестройки, изменение кариотипа или генома клеток. 14 з.п. ф-лы, 16 ил., 1 табл., 6 пр.

Изобретение относится к области медицинской техники и касается устройства для флуоресцентной спектроскопии биологической ткани. Устройство содержит флуоресцентно-отражательный спектрометр, включающий осветительную и спектрометрическую системы, подключенные к Y-образному волоконно-оптическому щупу. Кроме того, устройство снабжено двумя каналами, один из которых предназначен для подачи жидкости на исследуемый орган для смыва крови и подключен к насосу, а другой канал, предназначенный для аспирации жидкости и крови с исследуемого органа, соединен с помпой. Оба канала и дистальный конец волоконно-оптического щупа помещены в наконечник, образуя волоконно-оптический зонд. Наконечник выполнен в виде металлического цилиндра с раструбом на конце, прилегающим к исследуемому органу. Технический результат заключается в повышении точности и стабильности результатов измерений, а также в обеспечении возможности проведения исследований сердца, находящегося в организме. 6 з.п. ф-лы, 5 ил.

Изобретение предлагает способ определения местоположения одного или более образцов ткани по существу круглой формы, размещенных на твердом носителе. Способ включает этапы подачи света с заданной длиной волны на образец ткани, в котором этот свет вызывает автофлуоресценцию, идентификацию положения центра образца ткани на основе использования автофлуоресцентного света, корреляцию координат положения центра образца ткани на твердом носителе на основе использования системы координат х, у и составление карты координат образца ткани на твердом носителе для различения областей, содержащих образец ткани, и незаполненных областей на твердом носителе. Также предлагается устройство для определения местоположения одного или более образцов ткани по существу круглой формы, размещенных на твердом носителе. 2 н. и 20 з.п. ф-лы, 3 ил.
Наверх