<<

стр. 5
(всего 6)

СОДЕРЖАНИЕ

>>

СОСТОЯНИЯ
Загорская С. А., Буренкова Т. А. Белорусский государственный университет, Минск, Беларусь.

Методами стационарной спектроскопии и лазерной спектроскопии
высокого временного разрешения исследованы поляризационные спектры
флуоресценции соединений, содержащие электродонорные группы, и определены времена вращательной релаксации молекул. Показано, что при образовании TICT-состояния происходит изменение геометрии
молекулы.

Для ряда органических соединений1-2, молекулы которых содержат электронодонорные группы, в полярных растворителях в спектре флуоресценции наблюдается появление второй полосы, батохромно смещенной относительно положения спектра в неполярных растворителях. Двухполосная флуоресценция нашла свою интерпретацию в рамках модели TICT-состояния, согласно которой в полярных растворителях происходит разворот донорной и акцепторной частей молекулы в положение, близкое к ортогональному, с последующей стабилизацией данного состояния3-4. Изменение геометрии молекулы при образовании состояния с
внутримолекулярным переносом заряда должно привести к качественному
изменению хода спектральной зависимости степени поляризации флуоресценции по полосе испускания.
Р,%
Изо

4 20
-МО
380
480
680
780
В качестве объектов исследования были выбраны растворы арилоксадиазолов (POPDP-DMA), молекулы которых обладают малыми длительностями флуоресценции, что позволяло исследовать анизотропию их излучения в растворах при комнатной температуре (рис.1).
580
X, нм
Рис. 1. Раствор POPDP-DMA в этиловом спирте при комнатной температуре: 1 - спектр флуоресценции; 2 - длительность флуоресценции; 3 - зависимость степени поляризации от длины волны регистрации, А,возб=350нм

В спиртах степень поляризации флуоресценции арилоксадиазолов имела более высокие значения в области коротковолновой полосы, чем в области полосы, за которую ответственен переход с внутримолекулярным переносом заряда.
В маловязких растворителях на значение степени поляризации существенное влияние оказывают два фактора: время жизни флуоресцирующих молекул в возбужденном состоянии и величина объемов флуоресцирующих центров. Исследование длительности флуоресценции показало, что характерные значения в области длинноволновой полосы равны 0,9-1,0 нс, тогда как в области коротковолновой полосы время жизни молекул в возбужденном состоянии существенно больше - 1,5 -1,6 нс.
Анализ кривых затухания анизотропии флуоресценции при возбуждении раствора лазерными импульсами пикосекундной длительности позволил оценить времена вращательной релаксации флуоресцирующих центров. Характерные времена вращательной релаксации для коротковолновой полосы меньше (260-280 пс), чем для области длинноволновой полосы (360-400 пс). Увеличение времени вращательной релаксации обусловлено ростом объемов флуоресцирующих центров, формирующих полосу внутримолекулярного переноса заряда, вследствие увеличения дипольного момента молекулы при развороте электронодонорных групп в ортогональное положение по отношению к плоскости молекулы.
Уменьшение длительности свечения и возрастание объемов флуоресцирующих центров должны привести к увеличению степени поляризации. Наблюдаемая на опыте деполяризация флуоресценции в области длинноволновой полосы может быть объяснена только изменением геометрии молекулы, что приведет к отличию ориентации дипольных моментов электронных переходов, ответственных за поглощение и излучение, и, как следствие, к деполяризации свечения в области длинноволновой полосы.
W. Weigel, W. Rettig, J. Phys. Chem. A, 107, №31, 5941-5947, (2003).
O. S. Khalil, J. L. Meeks, S. P. McGlynn, Chem. Phys. Letters, 39, №3, 457-461,
(1976).
K. Rotkiewicz, K. H. Grellmann, Z. R. Grabowski, Chem. Phys. Letters, 19, №3, 315-317, (1973).
А. П. Клищенко, М. А. Сенюк, С. А. Тихомиров, Г. Б. Толсторожев, Опт. и спектр., 83, №4, 664-668, (1997).

ПРИМЕНЕНИЕ МЕТОДОВ ЛЮМИНЕСЦЕНТНО-
СПЕКТРАЛЬНОГО АНАЛИЗА ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЯ
ОСОБЕННОСТЕЙ СВЯЗЫВАНИЯ ФЛУОРЕСЦЕНТНОГО ЗОНДА ЭОЗИНА С СЫВОРОТОЧНЫМ АЛЬБУМИНОМ ЧЕЛОВЕКА
Землянский А.Ю., Власова И.М. Московский государственный университет им. М.В. Ломоносова,
Москва, Россия.

Зарегистрирована зависимость флуоресценции эозина при его связывании с сывороточным альбумином человека от pH раствора. Показана возможность использования эозина для концентрационных оценок содержания белков в растворах.

В данной работе представлены результаты исследований особенностей связывания флуоресцентного зонда эозина с сывороточным альбумином плазмы крови человека, полученные с помощью люминесцентно-спектрального анализа. Выбор сывороточного альбумина человека в качестве объекта исследований объясняется важной ролью этого белка в плазме крови человека, определяемой широким разнообразием функций этого белка: обеспечение коллоидно-осмотического давления крови, регуляция pH крови благодаря наличию буферных свойств, выполнение транспортных функций по переносу жирных кислот, солей желчных кислот, лекарственных препаратов, минеральных веществ, гормонов. Исследование механизмов связывания эозина с сывороточным альбумином человека носит важный прикладной медицинский аспект. Эозин представляет собой органический краситель, относящийся к флюоран-ксантоловым соединениям. Этот краситель широко используется в медицинской практике при окрашивании мазков крови в гематологических клинических исследованиях.
В ходе исследований были изучены зависимости флуоресценции (Лвозб = 490 нм, Яфл = 560 нм) эозина при его связывании с молекулами сывороточного альбумина человека от концентрации альбумина и от величины pH буферных растворов белка. Измерения проводились на спектрометре LS 55 (Perkin Elmer).
Интенсивность флуоресценции эозина сильно возрастает при его связывании с молекулами белка. Как показано на рис. 1, интенсивность флуоресценции эозина при его связывании с молекулами сывороточного альбумина зависит от величины pH буферных растворов белка. Наименьшее значение интенсивности флуоресценции эозина имеет место при pH 5,0 раствора. Это объясняется тем, что данное значение pH раствора лежит вблизи изоэлектрической точки альбумина, т. е. при этом значении pH молекулы альбумина в целом электрически нейтральны, и эозин, как зонд, обладающий дипольным моментом, слабо связывается с молекулами альбумина при этом значении pH. По мере удаления pH раствора от изоэлектрической точки белка (как в сторону увеличения pH, так и в сторону уменьшения pH) степень связывания эозина с альбумином увеличивается, и интенсивность флуоресценции эозина возрастает. Чем больше значение pH раствора удалено от изоэлектрической точки альбумина, тем лучше связывается эозин с молекулами альбумина, и тем больше интенсивность его флуоресценции. Данное явление следует объяснять полярным дипольным поведением молекул эозина. При значениях pH, меньших изоэлектрической точки белка, молекулы альбумина в целом заряжены положительно, и эозин связывается с белком своими отрицательно

заряженными группами. При значениях pH, больших изоэлектрической точки белка, молекулы альбумина в целом заряжены отрицательно, и эозин связывается с белком своими положительно заряженными группами.

Рис. 1. Зависимость максимума интенсивности флуоресценции эозина (30 мкМ) при его связывании с сывороточным альбумином человека от значения pH буферного раствора для различных концентраций альбумина: 1 мг/мл альбумина (кривая 1), 3 мг/мл альбумина (кривая 2), 6 мг/мл альбумина (кривая 3), 10 мг/мл альбумина (кривая 4)
Как представлено на рис. 1, интенсивность флуоресценции эозина при его связывании с сывороточным альбумином человека зависит от концентрации белка. При увеличении концентрации сывороточного альбумина интенсивность флуоресценции связавшегося с ним эозина возрастает, что говорит о возможности использования эозина для количественных концентрационных оценок содержания белков в растворах. Представленные результаты исследований связывания эозина с сывороточным альбумином человека интересны не только с точки зрения развития оптико-спектральных методов изучения макромолекулярных систем, но и важны с точки зрения прикладных биологических и медицинских проблем.

ИССЛЕДОВАНИЕ СТРУКТУРЫ ЧАСТИЦ В МОДИФИЦИРОВАННОМ МЕТОДЕ ПАРОФАЗНОГО ПОЛУЧЕНИЯ SiO2-GeO2 СТЕКЛА
Злобин П.А., Буреев С.В. , Ероньян М.А. , Колобкова Е.В., Страхов
В.И., Цибиногина М.А. C-ПбГТИ (ТУ), Санкт-Петербург, Россия,
*
ФГУП ВНЦ «ГОИ им. С.И. Вавилова», Санкт-Петербург, Россия, **ОАО ПНППК, Пермь, Россия.

ИК спектры порошков, образующихся в MCVD процессе получения германосиликатного стекла, свидетельствуют о том, что осаждаемые частицы являются чистыми оксидами, а не раствором.

Опубликованные термодинамические методы, описывающие процесс получения германосиликатных стекол модифицированным методом газофазного осаждения, основываются на предположении осаждения частиц в виде идеального раствора оксидов германия и кремния.
В настоящей работе методом рентгеноструктурного анализа и ИК спектрометрии исследовалась структура, образующихся в этом процессе частиц.
По данным ИК спектроскопии следует, что осаждаемые порошки представляют собой смесь чистых оксидов, а не раствор. Спектр, полученный для порошков при совместном окислении GeCl4 и SiCl4, представляет собой суперпозицию ИК спектров для чистых компонентов GeО2 и SiО2 (рис.1) На рентгенограммах всех порошков отсутствуют пики, свидетельствующие о наличии упорядоченной структуры чистых окислов или их раствора.
Термодинамические расчеты составов, основанные на предположении осаждения частиц в виде чистых оксидов GeО2 и SiО2, лучше согласуются с экспериментальными данными, чем в случае предположения осаждения частиц в виде идеального раствора.

ИССЛЕДОВАНИЕ ГЕНЕРАЦИИ СИНГЛЕТНОГО КИСЛОРОДА В ПОРИСТОМ КРЕМНИИ МЕТОДОМ ФОТОЛЮМИНЕСЦЕНЦИИ
Рябчиков Ю.В., Воронцов А.С., Белогорохов И.А., Осминкина Л.А, Тимошенко В.Ю., Кашкаров П.К. Московский государственный университет им. М.В. Ломоносова,
Москва, Россия.

В настоящей работе методом фотолюминесценции исследован процесс генерации молекул синглетного кислорода в микропористом кремнии. Получена зависимость функции гашения фотолюминесценции пористого кремния от давления молекул кислорода. Максимальная величина гашения фотолюминесценции наблюдается на длине волны 760 нм, что соответствует энергии 1.63 эВ (разница энергий между основным и возбужденным состояниями молекул кислорода).

В последнее время, все больший интерес уделяется изучению процесса генерации синглетного кислорода. Это может быть полезно, как в области фундаментальной физики: исследование процесса передачи энергии от пористого кремния (ПК) молекулярным системам, так и в прикладной области: для терапии раковых клеток. В данной работе для генерации молекул синглетного кислорода использовался ПК, а исследование проводилось с помощью метода фотолюминесценции (ФЛ). ПК получался стандартным способом электрохимического травления пластин монокристаллического кремния p-типа с ориентацией (100) и удельным сопротивлением 12 Ом-см в электролите HF:C2H5OH=1:1. Плотность тока составляла 60 мА/см2, а время травления 1 час.


1,0
0,0



1 0,5

1000
800










Характерные спектры ФЛ ПК в вакууме и атмосфере кислорода представлены на рисунке 1. Они представляет собой широкую полосу с максимумом в районе 680 нм. Согласно литературным данным 1 ФЛ ПК представляет собой излучательную рекомбинацию экситонов в распределенных по размерам нанокристаллах кремния, а

величина каждого вклада определяется соотношением вероятностей излучательной и безызлучательной рекомбинации в данном нанокристалле. Возможность существования экситонов при комнатной температуре в подобных системах обусловлена высокими энергиями связи 2. Из рисунка видно, что интенсивность спектра ФЛ в атмосфере кислорода, гораздо ниже, чем в вакууме. На вставке к рисунку 1 приведена спектральная зависимость функции гашения ФЛ ПК, полученная путем деления спектра образца в вакууме на спектр в атмосфере кислорода. Как видно из вставки, максимальная величина гашения соответствует длине волны 760 нм, т.е. энергии 1.63 эВ. Данная величина является разницей энергий между основным и возбужденным состояниями молекул кислорода3.
На рисунке 2 представлена зависимость функции гашения ФЛ ПК от давления молекул кислорода на длине волны 760 нм. Отметим, что при давлении кислорода <50 Торр интенсивность сигнала ФЛ исследуемого образца (Iox) выше, чем интенсивность сигнала при последующем вакуумировании (Ivac). Это связано с тем, что при адсорбции меньших количеств молекул кислорода происходит пассивация дефектов, которые являются безызлучательными центрами рекомбинации экситонов. При давлении 50 Торр происходит пассивация всех дефектов, а при больших давлениях происходит процесс передачи энергии от ПК к молекулам
ox vac
кислорода и I < I .
Кроме спектров ФЛ, проводилось исследование кинетик ФЛ ПК, т. е. зависимость спада интенсивности сигнала ФЛ от времени. Были получены времена жизни люминесценции экситонов в ПК: на воздухе (60 мкс) и в атмосфере кислорода при давлении 760 Торр (40 мкс). Уменьшение времени жизни экситонов в ПК находящемся в атмосфере кислорода, по сравнению с ПК, находящимся в вакууме, также свидетельствует об эффективной передаче энергии от экситонов к молекулам кислорода.
П.К. Кашкаров, Б. В. Каменев, Е. А. Константинова, А.И. Ефимова, А.В. Павликов, В.Ю. Тимошенко, УФН, 168, 577, (1998).
М.Г. Лисаченко, В.Ю. Тимошенко, Вестник Московского университета. Серия физика, 5, 30, (1999).
D. Kovalev, E. Gross, N. Kunzner, F. Koch, V. Yu. Timoshenko, M. Fujii, Phys. Rev, 89, 13, (2002).

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ФОТОФИЗИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ СЛОЖНЫХ ОРГАНИЧЕСКИХ СОЕДИНЕНИЙ МЕТОДОМ ЛАЗЕРНОЙ ФЛУОРИМЕТРИИ
Банишев А.А., Маслов Д.В., Литвинов П.Н. Московский Государственный Университет им. М.В. Ломоносова,
Москва, Россия.

Исследованы возможности нового подхода в лазерной флуориметрии сложных органических соединений, подхода, в котором одновременно применяются методы нелинейной и кинетической флуориметрии.

Одной из основных задач флуориметрии является определение фотофизических параметров (сечение поглощения - о, время жизни флуоресценции -т и т.д.) атомов и молекул сложных органических соединений, так как такая информация, в дополнение к данным о положении и форме полос флуоресценции, дает наиболее полную информацию о состоянии исследуемого объекта и фотофизических процессах, происходящих в нем. Для определения фотофизических параметров могут быть использованы методы лазерной кинетической и нелинейной флуориметрии 1-3. Последовательное применение этих методов позволяет определять до пяти фотофизических параметров 4. Еще больших возможностей можно ожидать от синтеза кинетической и нелинейной флуориметрий, такой метод был назван "матричным методом" 5, его идея заключается в извлечение фотофизических параметров из массива кинетических кривых, измеренных при разных уровнях возбуждающего флуоресценцию излучения. Полученный массив кривых можно представить в виде матрицы ||Iij(Fi,tdel j)||, где Iy - интенсивность флуоресценции в стробе приемника при задержке tdel j относительно лазерного импульса с плотностью потока фотонов Fi. То есть столбцами матрицы являются кривые насыщения, а строками - кинетические кривые. Методы решения таких многопараметрических обратных задач требуют намного больше вычислительных затрат, чем решение обратной задачи только кинетической или нелинейной флуориметрии, поэтому необходимо применение более "сильных" (по сравнению с обычным вариационным) методов, например, нейросетевых технологий, генетических алгоритмов 5.
В работе выполнено численное моделирование прямой и обратной задач кинетической и нелинейной флуориметрий, в результате которого были выявлены основные факторы, влияющие на точность восстановления фотофизических параметров. Показано, что при определении сечения поглощения о методом нелинейной флуориметрии основную погрешность вносит форма пространственно-временного распределения лазерного импульса. Если форма импульса померена с хорошей точностью, то погрешность определения о составляет 25-30%. При определении же времени жизни флуоресценции т методом кинетической флуориметрии основную погрешность вносит неопределенность позиционирования "нулевого" строба приемника излучения. Если запозиционировать положение "нулевого" с точностью до ±0,5 нс, то можно достичь точности определения т 1,5 нс.
Экспериментальное исследование возможностей методов производилось на лазерном спектрометре на основе ИАГ:№ лазера с удвоением частоты излучения (длина волны излучения 532 нм; длительность импульса по полувысоте 10 нс) и стробируемого многоканального анализатора спектра (ширина строба 10 нс; шаг

перемещения 2,5 нс). Разработана методика позиционирования "нулевого" строба приемника с требуемой точностью.
Были получены экспериментальные кинетические кривые и кривые насыщения флуоресценции для водных растворов красителей родамина 6Ж и 6-аминофеноленона. Восстановленные значения фотофизических параметров т и о родамина 6Ж совпали в пределах погрешности эксперимента с литературными данными. Для красителя 6-аминофеноленона было получено значение параметра т и, впервые, значение скорости синглет-триплетной конверсии К32=(6±2)х107 с-1.
Для водного раствора родамина 6Ж измерены элементы матрицы ||Iij(Fi,tdel размерностью 5х12, и проанализирована возможность восстановления из нее фотофизических параметров.
В дальнейшем планируется применение указанных методов к исследованию более сложных объектов - аминокислот, белков и других природных органических соединений. Определение для них молекулярных фотофизических параметров in situ будет способствовать прогрессу в исследовании фотофизических процессов в этих объектах и влияния на них условий окружающей среды.

Работа выполнена при частичной поддержки РФФИ (грант № 03-02-16628).
V.V. Fadeev, T.A. Dolenko, E.M. Filippova, V.V. Chubarov. Optics Communications, 166, 25-33, (1999).
S.A. Dolenko, T.A. Dolenko, V.V. Fadeev, I.V. Gerdova, M. Kompitsas. Optics Communications, 213, №4-6, 309-324, (2002).
В.В. Фадеев. Соросовский образовательный журнал, 6, №12, 104-110,
(2000).
С.А. Доленко, И.В. Бойчук, Т.А. Доленко, В.В. Фадеев. Квантовая электроника, 31, №9, 834-838, (2001).
V.V. Fadeev, T.A. Dolenko, D.V. Il'in, P.N. Litvinov, A.A. Meshkantsov. EARSeL eProceedings, 3, №1, 191-196, (2004).

ОПТИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ КРОВИ ЧЕЛОВЕКА ПРИ РАЗЛИЧНЫХ КОНЦЕНТРАЦИЯХ РАСТВОРА ГЛЮКОЗЫ,
ПОКАЗАТЕЛЯХ ГЕМАТОКРИТА В ВИДИМОМ
СПЕКТРАЛЬНОМ ДИАПАЗОНЕ
Горская Н.И. Саратовский государственный университет им. Н.Г. Чернышевского, Саратов, Россия.

Управление оптическими параметрами подразумевает изменение рассеивающих или поглощающих свойств оптически неоднородных сред, к которым относятся биологические ткани и кровь. Одно из ведущих мест среди современных физических методов исследования в биологии и медицине занимают оптические методы, в том числе традиционные методы оптической спектроскопии. Представлены спектры пропускания образцов крови с различными показаниями гематокрита, гемоглобина, концентрации глюкозы. Проведены сравнительные исследования и анализы полученных спектров.

Одной из основных проблем применения оптических методов в медицине является сильное рассеяние и поглощение оптического излучения различными хромофорами биотканей, важнейшим из которых в исследуемом диапазоне является кровь, обладающая ярко выраженными рассеивающими и поглощающими характеристиками в видимом и ближнем ИК диапазонах.
Экспериментальные исследования проводились с помощью установки, состоящей из спектрофотометра CARY 2415, подключенного к персональному компьютеру. Экспериментальная установка представлена на рис. 1. Толщина образцов составляла 100-300 мкм. Спектрофотометр представляет собой двухканальный двойной дифракционный монохроматор со встроенной системой управления и регистрации сигнала. При помощи специальной приставки возможно снимать спектры пропускания и отражения мутных (рассеивающих) образцов. В качестве источника света для диапазона длин волн 340-3152 нм используется галогенная лампа накаливания. Измерения проводились в диапазоне длин волн 350­800 нм.

образец крови
фотоприёмник

y
ы

x

Рис.1 Экспериментальная установка
По результатам измерений можно заключить, что в спектрах образцов крови четко выражены три полосы: наиболее интенсивная полоса с максимумом 415-420 нм; две полосы поглощения в желто-зеленой области видимого спектра - полоса с

максимумами при 540-550 нм и менее широкая с более резкими краями полоса с максимумом при 575-580 нм. Между последними двумя полосами поглощения находится минимум при 560-565 нм.
Достаточно эффективным методом существенного уменьшения рассеяния является оптическая иммерсия: т.е. согласование показателей преломления рассеивающих центров и базового вещества за счёт введения в исследуемую ткань соответствующих препаратов.
Использование водных растворов глюкозы различных концентрации (250 мг/дл, 500 мг/дл, 1000мг/дл) показало значительное уменьшение рассеивающих характеристик крови в видимом диапазоне. При попадании глюкозы в кровь увеличивается показатель преломления эритроцитов, и, как следствие, наблюдается уменьшение коэффициента рассеяния. Выбор глюкозы обусловлен как её биосовместимостью и разрешённостью к клиническому применению. Изменения в спектре пропускания крови незначительны и локализованы в основном в полосах поглощения гемоглобина - 420 нм (полоса Соре), 545, 580 нм (а и в полосы поглощения гемоглобина). При этом наблюдается равномерное снижение коэффициента поглощения с ростом концентрации глюкозы в крови.
При диагностике заболеваний с помощью спектров поглощения можно контролировать изменение концентрации гемоглобина (количество эритроцитов), т. е. кровенаполнение, и изменение формы спектров. Такие изменения связаны, в первую очередь, с изменением отношения концентрации оксигенированной и деоксигенированной формы гемоглобина, называемой степенью оксигенации.
В.И. Кочубей, Ю.Г. Конюхова, Методы спектральных исследований крови и костного мозга, (2002)
Handbook of Optical Biomedical Diagnostics // Eds. Yaroslavsky A.N., Priezzhev A.V., Rodriguez J., Yaroslavsky I.V., Battarbee H., Bellingham, Washington. SPIE Press. PM107. P. 169. 2002.
В.Л. Воейков, Успехи физиологических наук,29, №4, 55-71, (1998)
А.В. Приезжев, В.В. Тучин, Л.П. Шубочкин, Лазерная диагностика в биологии и медицине, (1989)
В.А. Левтов, С.А. Регирер, И.Х. Шадрина, Реология крови, (1982)
В. В. Тучин, Лазеры и волоконная оптика в биомедицинских исследованиях, (1998)

ИССЛЕДОВАНИЕ ОСОБЕННОСТЕЙ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ ФЛУОРЕСЦЕНТНОГО ЗОНДА НИЛЬСКОГО СИНЕГО С СЫВОРОТОЧНЫМ АЛЬБУМИНОМ ЧЕЛОВЕКА МЕТОДАМИ
ЛЮМИНЕСЦЕНТНОГО АНАЛИЗА
Полянский Д.В., Власова И.М. Московский государственный университет им. М.В. Ломоносова,
Москва, Россия.

Исследована зависимость флуоресценции нильского синего при его связывании с сывороточным альбумином человека от pH буферного раствора. Показана возможность использования флуоресцентного зонда нильского синего для концентрационных оценок содержания альбумина в плазме крови в медицинских исследованиях.

В данной работе представлены результаты исследований особенностей взаимодействия флуоресцентного зонда нильского синего с сывороточным альбумином крови человека, полученные методами люминесцентного анализа. Сывороточный альбумин человека играет важную роль в плазме крови. Во-первых, именно этот белок является основным регулятором коллоидно-осмотического давления плазмы крови. Во-вторых, он осуществляет транспортную функцию, причем, в отличие от большинства других транспортных белков, переносит не только белки и ионы, но и пигменты, гормоны, свободные жирные кислоты, а также поступающие в организм синтетические лекарственные препараты. Кроме того, изменение концентрации этого белка меняет содержание свободных биологически активных веществ в плазме крови. Поэтому определение концентрации альбумина в плазме крови, в том числе и с помощью флуоресцентных зондов, является важным диагностическим показателем в клинической лабораторной практике. Следовательно, исследование механизмов связывания флуоресцентного зонда нильского синего с сывороточным альбумином человека носит важный прикладной медицинский аспект. Нильский синий представляет собой краситель оксазинового ряда, применяемый в гематологических клинических исследованиях.
В ходе исследований были изучены зависимости флуоресценции (Явозб = 600 нм, Афл = 660 нм) нильского синего при его связывании с молекулами сывороточного альбумина человека от концентрации альбумина и от величины pH буферных растворов белка. Измерения проводились на спектрометре LS 55 (Perkin Elmer).
Интенсивность флуоресценции нильского синего сильно возрастает при его связывании с белковыми молекулами. Как показано на рис. 1 (а), интенсивность флуоресценции нильского синего при его связывании с молекулами сывороточного альбумина зависит от величины pH растворов белка. В области значений pH раствора, меньших изоэлектрической точки сывороточного альбумина (pI 4,7), молекулы нильского синего слабо связываются с молекулами альбумина, поэтому интенсивность флуоресценции нильского синего сравнительно небольшая. При значениях pH раствора, больших pI белка, нильский синий активно связывается с молекулами альбумина, и интенсивность его флуоресценции сильно возрастает. Это объясняется тем, что нильский синий представляет собой положительно заряженный флуоресцентный зонд и, следовательно, он лучше связывается с молекулами сывороточного альбумина человека при тех значениях pH раствора, при которых молекулы белка заряжены отрицательно (при pH>pI). При pH <pI молекулы белка в

целом заряжены положительно, но какие-то отрицательно заряженные участки на них есть, именно с ними и происходит связывание нильского синего. По мере
увеличения pH (от pH 3,0 до pH 8,0) количество отрицательно заряженных участков
на белке увеличивается, поэтому степень связывания с ними нильского синего
увеличивается, и возрастает интенсивность флуоресценции нильского синего.

Рис. 1. Зависимость максимума интенсивности флуоресценции нильского синего (30 мкМ) при его связывании с сывороточным альбумином человека - (а) от значения pH буферного
раствора для различных концентраций альбумина: 1 мг/мл альбумина (кривая 1), 3 мг/мл альбумина (кривая 2), 6 мг/мл альбумина (кривая 3), 10 мг/мл альбумина (кривая 4); (б) от
концентрации альбумина для различных значений pH раствора: pH 3,0 (кривая 1), pH 4,0 (кривая 2), pH 5,0 (кривая 3), pH 6,0 (кривая 4), pH 7,0 (кривая 5), pH 8,0 (кривая 6)
Как представлено на рис. 1 (б), интенсивность флуоресценции нильского синего при его связывании с сывороточным альбумином человека зависит от концентрации белка в рамках каждого значения pH. При увеличении концентрации сывороточного альбумина интенсивность флуоресценции связавшегося с ним нильского синего возрастает, что говорит о возможности использования нильского синего для концентрационных оценок содержания белков в растворах.

ЛАЗЕРНАЯ ФЛУОРИМЕТРИЯ ГУМУСОВОГО ВЕЩЕСТВА В
ВОДЕ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ НЕЙРОСЕТЕВЫХ ТЕХНОЛОГИЙ
Волков П.А., Басов А.А. Московский Государственный Университет им. М.В. Ломоносова,
Москва, Россия.

Исследованы возможности прецизионной диагностики гумусового вещества в воде методами лазерной флуориметрии: классификации полос флуоресценции по признакам их положения и формы с помощью алгоритма искусственных нейронных сетей; определение молекулярных фотофизических параметров методами кинетической и нелинейной флуориметрии.

Водное гумусовое вещество (ВГВ) является важнейшим природным соединением с интересными химическими и физическими свойствами. Фундаментальное значение его исследования связано с изучением круговорота органического углерода в природе, с генезисом органического вещества в водных средах. Прикладное - с возможностью использования в качестве естественной флуоресцентной метки, присутствующей в любых водах, при изучении процессов смешения различных вод, например, речных и морских. Уже простейшая характеристика - интенсивность флуоресценции, нормированная на рамановское рассеяние - бывает достаточной в некоторых случаях. Но, если использовать признаки, характеризующие форму и положение полосы флуоресценции, то объем информации возрастает. Известно, что ВГВ разного генезиса имеют разный состав и несколько разные форму и положение полосы1. Но до сих пор эта разница трудно поддавалась надежной количественной регистрации.
В работе исследуется возможность определения типа ВГВ по признакам, характеризующим его полосу флуоресценции, с использованием искусственных нейронных сетей (ИНС), в частности, классификационных алгоритмов.
Еще больший объем информации может быть получен путем измерения молекулярных фотофизических параметров гумусового вещества методами лазерной флуориметрии.
Исследованы возможности такого подхода к диагностике ВГВ с использованием нелинейной и кинетической флуориметрии 2,3, а так же их синтеза,
4
приводящего к так называемому матричному методу .
Задача решалась в рамках одно- и двух- флуорофорной модели формирования флуоресцентного отклика ВГВ на импульсное лазерное излучение. Для этой модели максимальное число фотофизических параметров составляет 11: сечение поглощения, времена жизни возбужденных состояний, скорости интеркомбинационной конверсии, синглет-синглетной аннигиляции, переноса энергии между флуорофорами различного типа, и локальные концентрации флуорофоров в молекулярных комплексах ВГВ.
В работе приведены результаты численного моделирования обратных задач для различных вариантов применения указанных выше методов флуориметрии.
Приводятся результаты экспериментов с препаратами гумусового вещества различных типов.
Измерения проводились на лазерном спектрометре, на основе ИАГ:Ш лазера с умножителями частоты и стробируемого оптического многоканального анализатора.

Использовалось излучение 2-й и 3-й гармоник с длинами волн 355 нм и 266 нм соответственно.
Были получены кинетические кривые при разных интенсивностях возбуждающего излучения . На их основе получены матрицы |JIij(Ti,I0j) ||, где Iy-и
I0j- интенсивности флуоресценции и возбуждающего излучения, соответственно,
Ti -время задержки строба приемника относительно лазерного импульса.
Показано, что при определении сечения поглощения о методом нелинейной флуориметрии основную погрешность вносит форма пространственно-временного распределения лазерного импульса. Если форма импульса измерена с хорошей точностью, то погрешность определения о составляет 25-30%. При определении же времени жизни флуоресценции т методом кинетической флуориметрии основную погрешность вносит неопределенность позиционирования "нулевого" строба приемника излучения. Если установить положение "нулевого" с точностью до ±0,5 нс, то можно достичь точности определения т 1,5 нс.
В результате решения обратных задач получены значения фотофизических параметров в рамках одно- и двух- флуорофорной модели. Эти значения сопоставлены с результатами классификации полос флуоресценции исследуемых препаратов.
Выполненные исследования подтвердили перспективность применения развиваемого подхода для прецизионной диагностики ВГВ.

Работа выполнена при частичной поддержке РФФИ (грант № 03-02-16628).
Filippova E.M., Fadeev V.V., Chubarov V.V.,Glushkov S.M., Dolenko T.A. Applied Spectroscopy Reviews, 2001, v.36, №1, p.p.87-117.
S.A. Dolenko, T.A. Dolenko, V.V. Fadeev, I.V. Gerdova, M. Kompitsas. Optics Communications, 213, №4-6, 309-324, (2002).
С.А. Доленко, И.В. Бойчук, Т.А. Доленко, В.В. Фадеев. Квантовая электроника, 31, №9, 834-838, (2001).
V.V. Fadeev, T.A. Dolenko, D.V. Il'in, P.N. Litvinov, A.A. Meshkantsov. EARSeL
eProceedings, 3, №1, 191-196, (2004).

ДИАГНОСТИКА ФИТОПЛАНКТОНА МЕТОДОМ НЕЛИНЕЙНОЙ ЛАЗЕРНОЙ ФЛУОРИМЕТРИИ
Остроумов Е.Е. МГУ им. М. В. Ломоносова, Москва, Россия.

Показана возможность диагностики фитопланктона - определения видовой принадлежности, концентрации хлорофилла а и состояния фотосинтетического аппарата, методом нелинейной лазерной флуориметрии.

Применение импульсных лазеров открывает новые возможности в диагностике фотосинтезирующих организмов (ФСО). Во многом благодаря применению пико- и фемтосекундной лазерной спектроскопии 1,2 - абсорбционной и флуоресцентной -достигнут большой прогресс в изучении процессов, протекающих на первичных стадиях фотосинтеза. Определены порядки величин многих фотофизических параметров.
В данной работе для диагностики ФСО предлагается метод нелинейной лазерной флуориметрии (флуориметрии насыщения), основанный на измерении нелинейной зависимости интенсивности флуоресценции ^ от интенсивности в импульсе возбуждающего лазерного излучения !возб. Из-за высокой локальной концентрации молекул пигментов в хлоропластах ФСО зависимость ^(I^^) начинает отклоняется от линейной при низких для импульсных лазеров интенсивностях !возб:«1 кВт/см . Этот эффект с одной стороны усложняет процедуру определения концентрации молекул хлорофилла а (Хл а) из интенсивности флуоресценции, а с другой стороны открывает возможность определения молекулярных фотофизических параметров 3, которые могут быть использованы, в частности, как биоиндикаторы состояния водной экосистемы.
В данной работе метод нелинейной флуориметрии доведен до стадии практического применения. Показано, что методом нелинейной флуориметрии можно определить ненасыщенный флуоресцентный параметр Ф0, пропорциональный концентрации молекул Хл а, и параметр А=от yn0, где о -сечение возбуждения молекул Хл а, учитывающее как прямое поглощение света этими молекулами, так и перенос энергии на них с молекул вспомогательных пигментов; т - эффективное время жизни молекул Хл а, учитывающее все процессы дезактивации возбуждения, кроме синглет-синглетной аннигиляции; yn0 -максимальная скорость синглет-синглетной аннигиляции возбужденных состояний молекул Хл а. Исследована зависимость А от факторов окружающей среды и видовой принадлежности водорослей.
Работа выполнена при частичной поддержки РФФИ (грант № 03-02-16628).
L.B. Rubin, O.V. Braginskaya, M.L. Isakova, N.A. Efremov, V.Z. Paschenko. Journal of Luminescence, v.29, p.399-411, 1984.
T. Roelofs, C.-H. Lee, A. Holzwarth. Biophysical Journal, v.61, p.1147-1163,
1992.
3. Д.В. Маслов, В.В. Фадеев, П.Н. Литвинов. Вестник Московского
Университета. Серия 3 физика, астрономия, №1, с.34-37, 2002.
ВЛИЯНИЕ ЛЕКТИНА БЛОКИРОВАННОГО ФУКОЗОЙ НА АДИПОЦИТЫ ЧЕЛОВЕКА СКЛОННОГО К ОЖИРЕНИЮ
Черкасова О. А.
Саратовский государственный университет им. Н.Г. Чернышевского,
Саратов, Россия.

Настоящая работа посвящена проблеме изучению адипоцитов тучного человека под действием температуры и лектина. Приведены результаты действия блокированного лектина на адипоциты при нагреве и их структурные изменения в динамике. Показано уменьшение клеточного размера и гибель адипоцитов.

Целью нашего исследования явилось изучение воздействия температуры и блокированного специфичными агентами бактериального лектина рода Azospirillum на гибель адипоцитов жировой ткани человека.
В качестве объекта исследования использовали подкожный жир человека из области брюшной полости и ягодиц пациентов, склонных к ожирению (СКО) в возрасте 32 - 35 лет. Эксперименты выполнялись на свежих жировых клетках человека, полученных в процессе хирургического вмешательства. После извлечения методом аутопсии жировая ткань помещалась в физиологический раствор и промывалась, а затем замораживалась при температуре минус 10°С. При микроскопическом исследовании выгодно иметь дело с небольшими кусочками ткани толщиной 100 -300 мкм. Микроскопическое исследование проводилось на 284 клетках в 25 экспериментах. В работе был использован лектин бактерий штамма - Azospirillum brasilense Sp7, полученный из Института микробиологии РАН (г. Москва). Концентрация лектина составляла 10 мкг/мл. Лектин блокировали специфичным агентом, в нашем случае это фукоза, т. к. лектин фукозоспецифичен в соотношении (1:1). Смесь инкубировали при комнатной температуре в течение 30 минут. Тонкие образцы ткани обработанные таким растворам помещали во влажную среду чашки Петри на 30 минут. Затем образцы промывали фосфатно-солевым буфером (PBS). Полученные образцы ткани с жизнеспособными клетками помещали на термостолик, который фиксировался с помощью зажимов на предметном столике микроскопа и микроскопировались. В ходе наблюдений температура в образце поддерживалась постоянной в пределах физиологической гипертермии (43.5±0.5)°C1.
Основным параметром, по которому судили о состоянии жировых клеток, была выбрана площадь клеток.
Исследования показали, что лектин блокированный фукозой ускоряет гибель адипоцитов, и клетки погибают за 80±5 мин (рис.1 е). Известно, что клетки, обработанные чистым лектином и затем подвергнутые нагреву, гибли за 55±5 мин2-3. Следовательно, специфичность лектина имеет место. В ходе эксперимента выяснилось, что адипоциты изменяли свою овальную форму (рис.1 в,г,д). На определенном этапе (50-60 мин нагрева) клетки образуют щюпальцы и в конечном итоге отрываются от самой клетки, образуя везикулы, окруженные мембранной (рис.1 в). В районе 75 мин видим (рис.1 д), что клетки вновь увеличиваются в размере, скорей всего в этот момент они играют роль фагоцитов. В конце эксперимента клетки все же погибают. В результате исследования были обнаружены следующие физиологические изменения: образование мембранных пузырей без нарушения целостности мембраны; сжатие клетки; образование клеточных телец;

фагоцитоз соседними клетками; отмирание одиночных клеток. Таким образом, можно предположить, что наблюдался процесс апоптоза2, т.к. именно ему характерны вышеперечисленные изменения и наблюдаемые клеточные тельца можно назвать апоптозными.

г) 72 мин нагрева д) 76 минут нагрева е) 82 минуты нагрева
Рис. 1. Гистологический срез жировой ткани тучного человека, предварительно обработанный лектином, блокированным фукозой, и подвергнутым действию температуры
Проведенные исследования показали, что клетки жировой ткани человека СКО предварительно обработанные лектином блокированным фукозой разрушались под действием температуры по механизму апоптоза.
Ф.В. Баллюзек, М.Ф. Баллюзек, В.И. Виленский и др. Управляемая гипертермия. С-Пб.: Невский Диалект (2001).
О.А. Черкасова О.А. // Современная техника и технологии в медицине, биологии и экологии, Новочеркасск: ЮРГТУ, 4-6, (2003).
О.А. Черкасова, Е.Г. Пономарева, В.Е. Никитина // Наука и образование -2004, 6,131-135, (2004).

ВЛИЯНИЕ ТЕМПЕРАТУРЫ НА МОРФОЛОГИЮ АДИПОЦИТОВ
Черкасова О. А.
Саратовский государственный университет им. Н.Г. Чернышевского,
Саратов, Россия.

Настоящая работа посвящена проблеме изменения морфологических признаков у адипоцитов человека склонных к ожирению. Исследованы закономерности гибели жировых клеток при воздействии температуры, в диапазоне физиологической гипертермии, на ткани с патологий и без неё.

Целью нашего исследования явилось изучение воздействия температуры на деградацию клеток жировой ткани человека. В качестве объекта исследования использовали свежий подкожный жир человека из области брюшной полости и ягодиц пациентов, склонных к ожирению (СКО) (по определению ИМТ - индекс массы тела) и больных сахарном диабетом СКО в возрасте 37 - 40 лет, полученный в процессе хирургического вмешательства. Изучение морфологических изменений жировых клеток под действием температуры проводили в экспериментах in vitro при комнатной температуре. Экспериментальная установка описана в работе1. Микроскопическое исследование проводилось на 100 клетках в 15 экспериментах для каждого вида ткани. Образцы ткани с жизнеспособными клетками помещали на термостолик и микроскопировали. В ходе наблюдений температура в образце поддерживалась постоянной в пределах физиологической гипертермии (43.5 ± 0.5)°C2.
Основными параметрами, по которым судили о состоянии жировых клеток, были выбраны линейные размеры клеток (большой и малый размер, площадь). Данный выбор обусловлен наглядностью и простотой способа наблюдения за изменениями, которые происходят с клетками во время воздействия на них внешнего фактора.
В ходе исследования выяснилось, что адипоциты здорового человека СКО при действии температуры погибали за 130±10 мин (рис.1). Известно, что адипоциты практически здорового человека с нормальной массой тела гибли за 65±5 мин. Видно, что время гибели различается на 65±5 мин, т.е. в 2 раза. Это можно объяснить тем, что у людей СКО адипоциты увеличены в размере. Величина жировой клетки может зависеть от функционального состояния центров вегетативной нервной системы, регулирующей аппетит, а также от гормонов. Можно предположить, что клетки тучных людей более прочны в физиологическом плане. Они избирательно подходят к своей гибели и сопротивляются ей по мере своих возможностей.
Аналогичная ситуация наблюдается и на жировых клетках человека СКО больного сахарным диабетом. Время гибели составляет 220±20 мин (рис.2), в то время как адипоциты человека больного сахарным диабетом с нормальной массой тела гибнут за 135±5 мин. В этом случае разница в гибели составляет 85±15 мин, т.е. в 1.6 раза. Жировые клетки увеличенного объёма in vitro проявляют относительную инсулиноустойчивость и таким образом они могут способствовать повышению основной и реактивной секреции инсулина так, чтобы возместить относительную инсулиноустойчивость. Устойчивость жировой ткани по отношению к инсулину может быть только частью снижения чувствительности к инсулину разных тканей, которая наступает при ожирении. Таким образом, можно утверждать, что в процессе ожирения устойчивость к инсулину может зависеть от изменений клеточной реактивности к этому гормону. Клеточное потребление глюкозы остается в пропорциональной зависимости от концентрации инсулина в крови. Так как жировая ткань обнаруживает значительную

чувствительность к действию инсулина, а инсулин вызывает торможение липолиза, то клеткам требуется больше времени для самоуничтожения.
В случае жировой ткани человека с нормальной массой тела при патологии и без неё, разница в гибели адипоцитов составляет 70 минут. Почти такая же разница (65±5 минут) наблюдается и при сравнении жировых клеток здорового человека и человека СКО. При сравнении результатов на адипоцитах человека больного сахарным диабетом и тучного человека заметили, что время гибели совпадают. Разница наблюдается лишь в размере клеток. Отличие во временной характеристики гибели адипоцитов ткани человека больного сахарным диабетом от адипоцитов человека СКО может быть связано с различной чувствительностью мембран этих жировых клеток к нагреву. А также с различной степенью жесткости мембран этих клеток у здоровых и людей с патологией. Отсюда можно сделать вывод, что у тучного человека есть большая вероятность заболеть сахарным диабетом. Таким образом, данный анализ позволит определить и предупредить предрасположенность к сахарному диабету. На образцах ткани человека СКО и человека СКО при патологии, разница во времени гибели жировых клеток составляет 100 мин. Аналогичный результат видим и при сравнении жировой ткани человека при патологии с нормальной массой тела и тучного человека больного сахарным диабетом.

240 220 200 180 160 140 120 100
80400
0









40 80 120 160 200
время нагрева, мин









240

Рис. 2. Временная зависимость размера жировых клеток человека СКО с патологией при нагреве
Проведенные исследования показали, что клетки жировой ткани человека СКО разрушались под действием температуры, так же как и клетки жировой ткани людей с нормальной массой тела. Существенным различием было то, что адипоциты человека СКО под действием температуры гибли в среднем за 2 часа. Результаты проведенных экспериментов на жировой ткани с патологией совпали с результатами, полученными на жировых клетках человека СКО с той лишь разницей, что время гибели клеток увеличилось с двух до четырех часов. Данные исследования позволяют определить состояние жировой ткани человека с использованием термического воздействия. Предложенная методика позволяет выявить у человека патологию заболевания инсулинзависимого сахарного диабета, а также предупредить предрасположенность к нему.

1. О.А. Черкасова, Г.В. Симоненко, В.В. Тучин // Проблемы оптической физики, 32-38,
(2003).
2. Ф.В. Баллюзек, М.Ф. Баллюзек, В.И. Виленский и др. Управляемая
гипертермия. С-Пб.: Невский Диалект (2001).
О ВЕРОЯТНОСТИ ИЗЛУЧАТЕЛЬНОЙ ДЕЗАКТИВАЦИИ ТРИПЛЕТНЫХ ВОЗБУЖДЕНИЙ АКЦЕПТОРОВ ЭНЕРГИИ В ТВЕРДЫХ РАСТВОРАХ ОРГАНИЧЕСКИХ СОЕДИНЕНИЙ ПРИ
77К
Тищенко А.Б.
Ставропольский государственный университет, Ставрополь, Россия.

В работе обнаружено и исследовано увеличение константы скорости излучательной дезактивации триплетных молекул аценафтена и нафталина при их сенсибилизированном возбуждении в замороженных растворах толуола.

Согласно существующим представлениям о межмолекулярном триплет-триплетном переносе энергии электронного возбуждения в конденсированных средах 1, 2 считается, что взаимодействия между компонентами донорно-акцепторной пары не влияет на константу скорости излучательной дезактивации молекул акцепторов. Однако в работе 3 показана ошибочность этого положения, следующего из квантово-механической теории Ферстера, с точки зрения современной теории безызлучательных переходов.
В данной работе приведены результаты экспериментальных исследований показывающие, что при определенных условиях в результате взаимодействия между компонентами в паре константа скорости излучательной дезактивации в молекулах акцепторов может сильно изменяться.
Показано что присутствие донора (бензофенона) в сфере обменных взаимодействий увеличивает константу скорости излучательной дезактивации триплетных молекул аценафтена в исследуемом интервале концентраций в несколько раз. Это увеличение тем больше, чем меньше среднее расстояние между партнерами в донорно-акцепторной паре.
Установлена зависимость константы скорости от среднего расстояния между компонентами донорно-акцепторной пары которая имеет вид:
k(R) = k0 + Ae_а r, (1)
где A и а - некоторые константы. Величина а характеризует быстроту увеличения A k с уменьшением среднего расстояния между молекулами. Ее
значение, определенное графически для аценафтена равно а = 3.7 нм 1.
Как видно из (1) константа A равна максимальному изменению величины k при
r — 0. Для аценафтена, когда донором является бензофенон, графически было
получено ее значение равное A = 0.549 c-1. Эта величина в пределах ошибки
эксперимента совпадает с величиной ^k0kБ = 0.537 c . Здесь kБ = 1.6 • 10 c а
k0 = 1.8 • 10 С - константы скоростей излучательной дезактивации триплетных молекул бензофенона и аценафтена, при отсутствии в растворе молекул акцептора и донора соответственно. Таким образом константа A является одной из характеристик взаимодействия, учитывающей взаимное влияние доноров и акцепторов, определяемой их внутренней природой (структурой). С целью проверки выражения (1) была исследована зависимость вероятности излучательной дезактивации триплетных молекул нафталина при их сенсибилизированном

возбуждении от среднего межмолекулярного расстояния в донорно-акцепторной паре, когда донором энергии также являлся бензофенон. Как и для аценафтена, для нафталина k0 << k б . Полученная зависимость и в этом случае удовлетворительно описывалась уравнением (1). Экспериментально для нафталина были получены следующие значения констант: Aн = 1.5c 1 и (Хн = 3.8нм 1. Значение величины
A для него, рассчитанное по формуле (1), при этом равнялось 1.6c 1 .
Следовательно, процесс перехода молекул акцепторов из триплетного состояния в основное можно рассматривать как сумму спонтанного перехода, характеризуемого внутренней природой (структурой) исследуемых молекул акцепторов, и вынужденного перехода, обусловленного наличием взаимодействия между компонентами пары. Константа скорости спонтанного перехода равна k0 , а
вероятность вынужденного излучения определяется величиной Ae , учитывающей взаимодействие в донорно-акцепторной паре.
Таким образом экспериментально установлен факт увеличения константы скорости излучательной дезактивации энергии триплетного возбуждения в молекулах акцептора для случая, когда вероятность излучательного перехода триплетных молекул акцептора в основное состояние намного меньше чем для донора. Такое увеличение можно рассматривать как добавление вынужденного излучения, вызванного взаимодействием в донорно-акцепторной паре, к спонтанному, характерному для однокомпонентных растворов. Характер зависимости константы скорости излучательной дезактивации триплетных молекул акцептора от межмолекулярного расстояния в донорно-акцепторной паре является экспоненциальным и удовлетворительно описывается уравнением (1).
В.Л. Ермолаев, Е.Н. Бодунов, Е.Б. Свешникова и др., Безызлучательный перенос энергии электронного возбуждения, Л.: Наука, 311 с., (1977).
В.Л. Ермолаев, Элементарные фотопроцессы в молекулах, М.-Л.: Наука, 147­1621, (1966).
В.Я. Артюхов, Г.В. Майер, Журнал прикладной спектроскопии., 69, №2, 172-
180(2002).
4. М.А. Голубин, М.И. Дерябин, А.Б. Тищенко, Вестник Сев. Кав. ГТУ, №1(8),
38-41, (2004).

ВЛИЯНИЕ ЗАСЕЛЕННОСТИ ТРИПЛЕТНОГО УРОВНЯ МОЛЕКУЛ АКЦЕПТОРА НА ЭФФЕКТИВНОСТЬ ТУШЕНИЯ ФОСФОРЕСЦЕНЦИИ ДОНОРА
Авдеев А.В.
Ставропольский государственный университет, Ставрополь, Россия.

В работе показано, что в результате обеднения основного состояния молекул акцептора за счет перехода их в триплетное состояние, интенсивность фосфоресценции донора должна увеличиваться в процессе разгорания сенсибилизированной фосфоресценции.

Межмолекулярный триплет-триплетный перенос энергии электронного возбуждения осуществляется в результате обменных взаимодействий 1. Тушение люминесценции донора по обменно-резонансному механизму, удовлетворительно описывается в рамках модели Ф. Перрена. При этом относительный квантовый выход люминесценции донора определяется выражением:
q д = exp(- un а) (1)
q0 д
где и qoд - квантовый выход люминесценции донора в присутствии и в
отсутствие молекул акцептора в растворе; u - сфера действия тушения; nа -
концентрация молекул акцептора в растворе. Тушение триплетных молекул донора осуществляется молекулами акцептора находящимися в основном состоянии. Все расчеты с использованием формулы (1) производятся в предположении, что большая часть молекул акцептора находится в основном состоянии их концентрацию Поа
можно считать равной общей концентрации молекул акцептора в растворе П а.
Однако опыты показывают, что при сенсибилизированном возбуждении молекул акцепторов, в триплетном состоянии может накапливаться до десяти и более процентов молекул акцептора при возбуждении стандартными источниками света 2. В результате этого происходит обеднение основного состояния, а, следовательно, и уменьшение концентрации центров тушения входящих в формулу (1).
В настоящей работе приведены результаты исследования влияния обеднения основного состояния молекул акцептора, в процессе заселения триплетного уровня, на эффективность тушения фосфоресценции донора.
Показано, что когда концентрация триплетных молекул акцептора ПТа изменяется в процессе их накопления по экспоненциальному закону:
(2)
/
1 - expf-
П Та = an а

(3)
an а



1 - expl
<1од I
где a - коэффициент, показывающий какая часть молекул акцептора находится в триплетном состоянии в стационарном режиме (при t о); тд и та - время

жизни триплетных молекул донора и акцептора соответственно; Тн - время
накопления триплетных молекул акцептора.
Таким образом, если тушение фосфоресценции донора описывается в рамках модели Ф. Перрена, то в процессе заселения триплетного уровня молекул акцептора должно наблюдаться увеличение интенсивности фосфоресценции молекул донора. Однако экспериментально установить такие изменения пока не удается. В работе обсуждаются возможные причины этого, в том числе возможность изменения вероятности излучательного перехода в молекулах донора, обусловленная
г " "3,4
обменными взаимодействиями в донорно-акцепторной паре .
В работе также приведены результаты исследования влияния реабсорбции излучения донора на триплетных молекулах акцептора. Показано, что изучение кинетики изменения интенсивности фосфоресценции донора в процессе заселения триплетного уровня молекул акцептора, позволяет определить время накопления, а следовательно, и концентрацию триплетных молекул акцептора.
В.Л. Ермолаев, Е.Н. Бодунов, Е.Б. Свешникова и др. Безызлучательный перенос энергии электронного возбуждения., Л.: Наука, 311 с., 1977.
М.И. Дерябин, О.И. Куликова, В.В. Солодунов, Журн. приклад. спектроскоп., 67, №6, 735-737.
М.И. Дерябин, А.Б. Тищенко, Известия ВУЗов. Физика, №10, 3-6, (2004).
М.А. Голубин, М.И. Дерябин, А.Б. Тищенко, Вестник Сев. Кав. ГТУ, №1(8), 38-41, (2004).
ИЗУЧЕНИЕ СТРУКТУРЫ КОМПЛЕКСОВ ПОЛИЭЛЕКТРОЛИТ-МИЦЕЛЛА МЕТОДОМ ДИНАМИЧЕСКОГО РАССЕЯНИЯ
СВЕТА
Д.В. Булаков, А.М. Салецкий, Алексеев Д.Б. МГУ им Ломоносова, Москва, Россия.

В последние время широкое распространение в производстве получили поверхностно-активные вещества (ПАВ) и полиэлектролиты. Это связано с тем, что эти вещества широко используются для изготовления полимерных мембран, применяемых для очистки водных систем, в медицине, косметике, пищевом производстве, текстильном производстве и других технологиях. Актуальным становиться изучение комплексов поверхностно-активных веществ с заряженными полимерами, которое позволит получить информацию о происходящих в растворе структурных изменениях и возможности их регулирования. Важнейших характеристик полимер-мицеллярных комплексов являются их форма и размер. Знание этих параметров комплексов для различных концентраций и степеней полимеризации полиэлектролита позволит создавать полимер-мицеллярные комплексы заданной структуры.
С помощью коррелятора PHOTOCOR-FC исследовалось динамическое рассеяние света в различных растворах ЦПХ (ПАВ) и ПАК (ПЭ). Установлено влияние полиэлектролита на размер образующегося комплекса мицелла-полиэлектролит. Показано, что форма полимер-мицеллярных комплексов является сферической. Для систем с различными степенями полимеризации и концентрациями полиэлектролита наблюдается различная дисперсия распределения по размерам образующихся комплексов. При больших степенях полимеризации полиэлектролита наблюдается образование комплексов двух типов с различными средними размерами и дисперсиями их распределения.

УЧЁТ ВЛИЯНИЯ УНИВЕРСАЛЬНЫХ ВЗАИМОДЕЙСТВИЙ И ВОДОРОДНЫХ СВЯЗЕЙ В РАМКАХ ТЕОРИИ МОЛЕКУЛЯРНЫХ
ОРБИТАЛЕЙ ХЮККЕЛЯ
Кривулько К.Ф., Клищенко А.П. Белорусский государственный университет, Минск, Беларусь.

С использованием модифицированной теории молекулярных орбиталей Хюккеля (со - техники) сделан учет универсальных взаимодействий и водородных связей. Это позволило в рамках развиваемого подхода рассчитать спектральные характеристики сольватированных молекул красителей и их и их ван-дер-ваальсовских комплексов и сопоставить с экспериментальными результатами для ряда соединений.

Кулоновские интегралы атомов молекулы при расчетах по с -техникой определяются из самосогласованного цикла, основой которого является соотношение
а = а0 +СО0Р0(" - q) (1)
где а 0 - некоторое начальное значение кулоновского интеграла, определяемое
электроотрицательностью изолированного атома, n - количество п - электронов, вносимых атомом в сопряженную систему молекулы, q - п - электронный заряд на
атоме, в - стандартный резонансный интеграл (берется для ароматической С-С в
бензоле), СО0- параметр, имеющий смысл одноцентрового интеграла
межэлектронного отталкивания 1, 2. При описании возбужденного состояния параметр СО следует брать меньшим, чем для основного состояния. В случае наличия внешнего воздействия со стороны молекул сольватной оболочки или молекулы лиганда в ван-дер-вальсовском комплексе, следует изменить расчетную процедуру. Нами показано, что кулоновские интегралы атомов молекулы красителя, испытывающих в наибольшей степени внешнее влияние, следует рассчитывать, исходя из соотношения
а = а0 + со0Р0(n - q)/(1 - sdq). (2)
Данное соотношение используется для молекул находящихся в основном состоянии. При расчёте возбуждённого состояния кулоновские интегралы, вышеуказанных атомов, определяются по формуле
а = а0 + ©P0(n - (1 + n)q/(1 - sdq), (3)
где параметр s положителен и определяет величину ион-дипольного 3 взаимодействия атома А (рис.1) с наиболее близко расположенной молекулой из сольватной оболочки (молекулой лигандом). Параметр Г| отрицателен и определяет величину дисперсионного взаимодействия между электронной оболочкой атома А и электронной плотностью наиболее близко расположенной молекулу.
Многие молекулы красителей образуют с молекулами сольватной оболочки (молекулами лигандами в ван-дер-ваальсовских комплексах 4) водородные связи 5. Естественно, что без учёта данного обстоятельства невозможно произвести адекватный анализ рассматриваемых систем. Предлагаемый в работе теоретический подход был применён к сольватированным молекулам красителей (3-аминофталимид, 9-цианоантрацен), и их ван-дер-ваальсовским комплексам с различными молекулами лигандов.

При расчете по модифицированной СО-технике использовались стандартные стрейтвизеровские параметры. На основании проведённого анализа были вычислены смещения частот 0-0 переходов, как при сольватации, так и комплексообразовании. Непосредственное сравнение результатов расчётов с имеющимися
4, 6
экспериментальными данными позволило оценить значения резонансных
интегралов для различных водородных связей.

1. Э. Стрейтвизер Теория молекулярных орбит: Пер. с англ. М.: Мир, 436,
(1965).
Дж. Маррел, С. Кеттл, Дж. Теддер. Теория валентности: Пер. с англ. М.: Мир, 520, (1968).
К. Райхардт. Растворители и эффекты среды в органической химии: Пер. с англ. М.: Мир, 763, (1991).
И.М. Гулис, А.И. Комяк, К.А. Саечников. Фотофизика ван-дер-ваальсовских комплексов сложных молекул в сверхзвуковой струе, Journal of applied spectroscopy, 62, №6.,140-145, November-December 1995.
Дж. Пиментел, О. Мак-Клеллан. Водородная связь, изд-во «Мир»., М., 463,
(1964).
6. Н.Г. Бахшиев. Введение в молекулярную спектроскопию, изд-во
Ленинградского университета, Л., 216, (1987).

ПОЛУКОЛИЧЕСТВЕННЫЙ ЭКСПРЕСС-АНАЛИЗ ДИАМИНХЛОРИД ПАЛЛАДИЯ МЕТОДОМ АТОМНО-ЭМИССИОННОЙ СПЕКТРОМЕТРИИ
Червяковский К.И., Ляшенко Л.С.* УП «Унидрагмет БГУ», Минск, Белоруссия, *Белорусский государственный университет, Минск, Белоруссия.

Разработана методика полуколичественного анализа примесей: Ag, Cu, Sn. Pb, Mg, Si и Pt в порошке соли палладия методом атомно-эмиссионной спектрометрии.

Использование вторичного металлосодержащего сырья в современном мировом производстве металлов быстро и неуклонно растет. В ряде промышленно развитых стран производство вторичных металлов составляет 30 - 40 % от общего объема металлургической промышленности. Приоритетным направлением представляется сбор и переработка сырья, содержащего благородные металлы, которые высоко ценятся и имеют постоянно высокую ликвидность на мировом рынке. Содержание данных металлов во вторичном сырье значительно выше, чем в природном 1.
В республике Беларусь переработкой вторичного сырья, содержащего благородные металлы, занимается унитарное предприятие «Унидрагмет БГУ». Одним из промежуточных продуктов при получении высокочистого палладия (суммарная концентрация примесей не превышает 0,1 %) является соль данного благородного металла - диаминхлорид палладия. Для контроля ее качества используется атомно-эмиссионный спектральный анализ- один из наиболее широко используемых методов спектрального анализа высокочистых веществ в современной промышленности2. В настоящее время, в результате быстрого развития полупроводниковых приборов и вычислительной техники, современный спектрометр включает в себя следующие три основные части: источник возбуждения спектра, спектральный прибор и регистрирующую часть, состоящую из оптического многоканального анализатора (ОМА) и ПЭВМ. Применение таких спектрометров позволяет значительно сократить время и упростить процедуру анализа по сравнению с анализом на спектрографе.
Целью данной работы являлась разработка методики полуколичественного экспресс-анализа примесей (Ag, Cu, Pt, Pb, Sn, Mg, Si) в диаминхлорид палладия методом атомно-эмиссионной спектрометрии. Использовался спектрометр ЭМАС
200ДДМ.
Первая задача, которая решалась при разработке методики, - выбор аналитических линий определяемых элементов. На основе анализа литературных данных 3 о чувствительности атомных и ионных линий примесей, не перекрывающихся со спектральными линиями элемента основы - палладия, и с чувствительными линиями других примесей, с учетом разрешающей способности спектрометра ЭМАС 200ДДМ нами были выбраны следующие аналитические линии (см. таб.1). Так как ширина спектрального диапазона ОМА при дифракционной решетке 1800 штрихов/мм - 34 нм, выбранные нами линии лежат в двух спектральных диапазонах.
Вторая задача - выбор условий регистрации спектров при анализе проб в виде мелкодисперсного порошка, решалась экспериментальным путем. В результате

предварительных экспериментов было установлено, что достаточная чувствительность определения всех примесей (˜ 10- %) с минимизированными потерями дорогостоящих образцов достигается при следующих условиях проведения анализа: нижний угольный электрод марки S 3, «рабочая» часть которого представляет собой цилиндр диаметром 6 мм и глубиной кратера 2 мм полностью заполненный порошком, подвергается воздействию дугового разряда переменного тока силой 1,7 А в течение 30 с. Противоэлектродом служит угольный стержень, заточенный на усеченный конус. Расстояние между электродами - 3 мм.
Таблица 1.
Длины волн аналитических спектральных линий элементов примесей.

Примесь
Длины волн аналитических линий при анализе Pd, нм
Ag
328.068
Cu
324.754
Pb
283.307
Sn
286.333
Mg
285.213
Si
288.159
Pt
273.395
Полуколичественный анализ диаминхлорид палладия на спектрометре ЭМАС 200ДДМ можно проводить только по методу усиления спектральных линий. Суть метода состоит в том, что в зависимости от концентрации примеси изменяется интенсивность ее аналитической спектральной линии. Для установления диапазонов изменения интенсивности спектральных линий в зависимости от порядка ее концентрации был проведен параллельный анализ 30 образцов диаминхлорид палладия на спектрометре (зарегистрированы интенсивности аналитических спектральных линий примесей) и на спектрографе (определена концентрация примесей методом появления спектральных линий). Анализ полученных данных позволил определить диапазоны изменения интенсивности спектральных линий в зависимости от порядка ее концентрации.
Переработка вторичного сырья, содержащего драгоценные металлы: Производственно-научное издание / Научный редактор Ю.А. Крылов. - М.: Гиналмаззолото, 1996. - 290 с.
Спектральный анализ чистых веществ / Г.Н. Беков, А.А. Бойцов, М.А. Большов и др.; Под ред. Х.И. Зильберштейна - 2-е изд., перераб. и доп. -СПб.: Химия, 1994. - 336 с.
Таблицы спектральных линий / А.Н. Зайдель, В.К. Прокофьев, С.М. Райский, Е.Я. Шрейдер. - М.: Физ. мат. лит., 1962. - 605 с.

МЕТОД МНОГОМЕРНОГО СТАТИСТИЧЕСКОГО АНАЛИЗА ДЛЯ ИЗУЧЕНИЯ ИК-СПЕКТРОВ ТЕТРАЗОЛИЛАКРИЛАТНЫХ
СОПОЛИМЕРОВ
Успенская М.В., Дейнека Г.Б., Сиротинкин Н.В.*, Горский В .А.* Санкт-Петербургский государственный университет информационных технологий, механики и оптики, Санкт-Петербург, Россия, * Санкт-Петербургский государственный технологический институт,
Санкт-Петербург, Россия.

С целью уточнения особенностей химического строения тетразолилакрилатных сополимеров были проведены ИК-Фурье-спектроскопические исследования с использованием метода многомерного статистического анализа. Продемонстрирована применимость математического аппарата на первоначальном этапе исследований сшитых акриловых сополимеров. Показаны корреляционные зависимости между интенсивностями и сдвигами полос поглощения и условиями синтеза сополимеров.

Спектроскопические методы широко применяются при изучении структуры различных веществ, в частности, акрилатных сополимеров в химии высокомолекулярных соединений1-3. В немногочисленных работах4'5, рассматриваемые ИК-спектры поглощения тетразолсодержащих полимеров использовались для доказательства наличия мономерных фрагментов в молекулярной цепи и, соответственно, для суждения только о факте протекания реакции полимеризации. Детальное изучение строения тетразолилакрилатных сополимеров, а также выявление факторов, оказывающих влияние на структуру и, соответственно, свойства изучаемых сополимеров ранее не проводилось.
Одной из сложнейших задач является использование спектроскопических методов для описания полной корреляции между теоретически предсказанными пиками поглощения и наблюдаемыми ИК-спектрами акриловых полимеров. Эта задача еще больше усложняется при переходе от изучаемых полимеров к сополимерам. Рассмотрение спектров поглощения веществ с использованием математического аппарата, в частности, метода многомерного статистического анализа, применяемого для изучения сложных систем, и выявление корреляционных зависимостей сдвигов максимумов пиков поглощения и их интенсивностей дает возможность предварительного описания строения тетразолилакрилатных сополимеров.
В ходе работы были изучены ИК-Фурье-спектры поглощения тетразолилакрилатных сополимеров методом многомерного статистического анализа и установлены зависимости изменений интенсивностей и сдвигов пиков от условий синтеза исследуемых образцов.
Сетчатые сополимеры получали радикальной полимеризацией акриловой кислоты и 5-винилтетразола (ВТ) с различной степенью нейтрализации а=0.0 - 1.0 в водном растворе при температуре 40 - 60 0С. Полимеризацию проводили при начальной концентрации мономеров 30 мас.% и концентрации 5-винилтетразола 0 -100 мас.% к массе акриловой кислоты, концентрации сшивающего агента -метиленбисакриламида 0 - 0.9 мас.% от массы мономеров. Процесс полимеризации проводили в ампулах и реакционную смесь перед добавлением инициатора

подвергали дезоксигенации аргоном в течение 2 - 3 мин. Характеристика и способы очистки остальных реагентов, а также методика проведения сополимеризации приведены в работе 6.
В ходе работы были изучены 20 образцов тетразолилакрилатных сшитых сополимеров. Спектральные характеристики определяли на ИК-Фурье-спектрометре Spectrum one фирмы Perkin Elmer с приставкой НПВО с алмазным кристаллом на одно отражение.
Для выявления взаимосвязей между изучаемыми признаками был использован корреляционнный и факторный (метод главных компонент) анализ7, 8.
На основании изучения ИК-Фурье-спектров поглощения методом многомерного статистического анализа установлены корреляционные зависимости между сдвигами пиков поглощения и условиями синтеза тетразолсодержащих сополимеров.
Показано, что использование статистического метода дает первоначальные сведения о структуре сополимеров и определяет дальнейшие шаги исследования.
Включение в схему исследования важнейшего для супервлагоабсорбентов параметра - влагосодержания, позволило дать оценку характера межмолекулярного взаимодействия, ослабляющегося с увеличением степени набухания. Выделена особая роль тетразольного фрагмента и степени нейтрализации карбоксильной группы в формировании прочностных характеристик в ряду сополимеров акриловой кислоты и 5 - винилтетразола.

1. Курмаз С.В., Рощупкин В.П., Кочнева И.С.// Пластич. массы., № 3, 34 - 38,
(2002).
Зареченский В.М., Хорошевский Ю. М., Казакевич Ю.Е., Холин Ю.В.//ЖПХ, 68, Вып. 4, 636 - 642, (1995).
Пахомов М.В., Хижняк С.Д., Ларионова Н.В., Глазковский Ю.В.// Высокомолек. соед., 41, Сер. Б, № 5, 891 - 894, (1999).
Круглова В.А., Воропаева Е.Ф., Анненков В.В., Кижняев В.Н.// Изв. вузов. Химия и хим. технология, 30, № 12, 105 - 109. (1987).
Анненков В.В., Мазяр Н.Л., Круглова В.А. // Высокомолек. соед. 43, Сер. А, № 8, 1308 - 1311, (2001).
Успенская М.В., Янковский С.А., Бобашева А.С. // ЖОХ, 68, № 5, 784 - 789,
(1998).
К. Иберла. Факторный анализ.// М., Статистика, 1980.
Дейнека Г.Б. Полухин В.Н.// ОМП, Т. 9, 3 - 6, (1988).

МАТЕМАТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ПРОЦЕССА ПОСТУПЛЕНИЯ ПРИМЕСЕЙ В ПЛАЗМУ ДУГОВОГО РАЗРЯДА
ПЕРЕМЕННОГО ТОКА
Червяковский К. И. УП «Унидрагмет БГУ», Минск, Белоруссия.
Предложена математическая модель поступления вещества пробы в плазму дугового разряда переменного тока. Получено аналитическое выражение, описывающее изменение скорости поступления примесей в разряд со временем.
Важнейшей задачей теории атомно-эмиссионного анализа является аналитическое описание процессов, влияющих на интенсивность спектральных линий определяемых элементов. К настоящему времени процессы переноса, возбуждения, ионизации, влияния матричных и третьих элементов, происходящие с атомами элементов пробы в плазме дугового разряда, достаточно хорошо изучены и математически смоделированы. Описание же самого процесса поступления примесей в разряд при анализе как массивных, так и малых образцов, в большинстве случаев носит феноменологический, порой противоречивый характер.
Данная работа посвящена выводу аналитического выражения, описывающего процесс поступления микропримесей ( < 10-3 %) в дуговой разряд переменного тока при анализе пробы методом глобульной дуги (разряд происходит между расплавленной каплей металла и противоэлектродом) в случае, когда механизм переноса примесей из внутренних слоев пробы на поверхность диффузионный.
Для решения данной задачи предлагается следующая физическая модель процесса поступления вещества пробы в дуговой разряд переменного тока. Проба в рамках данной модели рассматривается, как небольшое тело сферообразной формы, помещенное в нагретую среду (происходит процесс испарения) и бомбардируемая потоком высокоэнергетических частиц (атомов и ионов), вызывающих микровзрывы на верхней части ее поверхности. Поток высокоэнергетических частиц имеет постоянную плотность j и площадь его поперечного сечения больше площади поперечного сечения пробы. Количество поступающего вещества пробы в разряд в результате одного микровзрыва - q полагаем постоянным. Изменение (уменьшение)
массы пробы dM за время dt есть сумма масс вещества пробы, поступившего в разряд в результате теплового испарения и микровзрывов. В случае теплового испарения пробы отношение количества примеси dn1 , испарившейся за бесконечно
малый промежуток времени dt, к количеству металла-основы dN1, испарившегося
за этот промежуток времени, пропорционально относительной концентрации примеси на поверхности: dn, n ^
—— = о^°^ = oC , (1)
dN N
1 пов
P0
где О = —- у , P1 и P2 - давления пара чистых веществ: примеси и основы; у -
коэффициент активности примеси на поверхности основы, n пов - количество атомов примеси на поверхности образца, N пов - количество атомов основы на поверхности

образца. Для примесей испаряющихся быстрее основы о f 1, медленнее о Р 1, и совместно с основой о =1.
Состав пара, образующегося в результате микровзрыва, полагаем соответствующим составу поверхности образца. Следовательно, отношение количества примеси dn2, поступающей в разряд за бесконечно малый промежуток
времени dt, к количеству металлу основы dN2, поступающего в разряд за этот
промежуток времени в результате микровзрывов, равно концентрации примеси на поверхности:

n
dN N
C

(2)

На основании данной модели и модели, описывающей испарение пробы в дуговой разряд (не учитывается процесс электрической эрозии)1, нами было получено выражение, описывающее кинетику изменения массы пробы M при воздействии на нее дугового разряда переменного тока и изменение скорости поступления примеси w(t) в плазму дугового разряда переменного тока:

1
a3

0 J

= 1 - At,

(3)


w(t) = 3An0o *
(1 - At)4 "
— • exp
D

(q(t) - p(t) • F(t))

(4)

где M0 - начальная масса пробы,

ol + a 2M03
A = ^
3M 3

a1 =
1
a3
48 —я
V P J

a 2 = 2 ^q ^ j ^я


V 4p j
2

k - коэффициент теплообмена, T2 и T1 - температуры среды и поверхности пробы, X - теплота парообразования, p - плотность металла-основы, Г0 - начальный радиус пробы; n0 - начальное число атомов примеси в пробе, D - коэффициент

диффузии примеси в металле-основе, о * = о + (1 - о)-
a 2 +
a,

M 3



p(t)

я 2D
r2(1 - At)2
1 +

о +
я 2D
3Ar02(1 - At)
я 2D


,q(t)

D
(1 - At)2
1 +

*
о +
я 2D
3Ar02(1 - At)
я 2D
3Ar02(1 - At)

0
0
0


1. Я.Д Райхбаум. Физические основы спектрального анализа. - М.: Наука, 1980. - 159 с

РАЗРЕШЁННЫЕ И ЗАПРЕЩЁННЫЕ ЗОНЫ В ПЕРИОДИЧЕСКОЙ СТРУКТУРЕ УСИЛИВАЮЩИХ АНИЗОТРОПНЫХ СЛОЁВ
Травин Д.В., Розанов Н.Н.* Санкт-Петербургский Государственный Университет Информационных Технологий, Механики и Оптики, Россия, * ГОИ им. С.И. Вавилова, Институт Лазерной Физики, Россия.

Получено дисперсионное уравнение для волнового числа излучения, распространяющегося в периодической структуре усиливающих анизотропных слоёв. Показано, что при некотором ненулевом угле падения запрещённые зоны отсутствуют.


при нормальном падении волны (при

Как показано в работе усиление определённых параметрах) отсутствует.
В настоящей работе рассматривается распространение монохроматической волны (наклонное падение) через периодическую слоёв: усиливающий анизотропный диэлектрик-воздух (рис. 1):

Дисперсионное уравнение для к - параметра Флоке, - было получено согласно алгоритму, представленному в книге 2, исходя из системы уравнений Хилла для каждого из слоёв на одном периоде структуры и теоремы Блоха (Флоке). Анизотропная среда с усилением описывается тензором диэлектрической проницаемости, ненулевые (диагональные) компоненты которого: Syy = 1, Јxx = n,

= n
iX, n > 1
показатель преломления, X
показатель усиления

(дихроичная среда с усилением в одном из направлений распространения).
Дисперсионное уравнение имеет вид: ((у2 + cos2 (в)) • (cos(Pc) - cos(ac)) + 2ycos(e)(cos(Pc) + cos(ac))) •


: cos(kd),
4ycos(e)
где Co - частота (безразмерная) падающей волны: со = ш' ^ >
(1)

ш - частота, T
l1 и l2
a - ij -12 +12cos(e)(1 + у) _ l} +12 - /2cos(e)(1- у)
период, a = , p =
у у
толщины слоёв, d = /1 + /2, у = ((-n + ixcos2(e)-ix)(n(n + ix))_1)14, в - угол падения.

Также можно получить графики зависимости действительной и мнимой частей к от частоты CO (рис. 2 и 3):

Рис. 2. Зависимость Re( к) от CO Рис. 3. Зависимость Im( к) от CO
При некотором угле вf (вf Ф 0,вf Ф П/2), находимом из условия
Im(k (с, в/ )) = 0, сое (-оо;+оо), (2)
запрещённая зона отсутствует, т.о., волновое число чисто действительное:

Рис. 4. Зависимость Re(k) от C, в = вf Рис. 5. Зависимость Im(k) от C, в = вf
Явный вид уравнения (2) выводится из решения уравнения (1); уравнение (2) является нетривиальным и не может быть решено аналитически точно в общем виде. Отсутствие запрещённой зоны при угле падения в= в f, несмотря на характер
среды (одномерный фотонный кристалл), может быть объяснено теорией интерференционного усиления и ослабления волн.
Л.А. Мельников, О.Н. Козина, Опт. и спектр., 94, №3, 454-461, (2003).
М.Б. Виноградова, О.В. Руденко, А.П. Сухоруков, Теория волн. М.: Наука, 1990, 156-157 с.

СПЕКТРАЛЬНЫЙ АНАЛИЗ БЕНЗИНОВЫХ ФРАКЦИЙ В БЛИЖНЕЙ ИНФРАКРАСНОЙ ОБЛАСТИ
Балабин Р.М.
Российский Государственный Университет нефти и газа им. И.М.
Губкина, Москва, Россия.

Изучена возможность применения спектроскопии в ближней инфракрасной области для определения показателей состава и качества бензиновых фракций.

Одним из наиболее современных и перспективных методов анализа углеводородный систем (к которым в большинстве относятся продукты нефтепереработки) является спектральный метод. Информативность и быстрота получения результатов позволяет надеяться на его внедрение в лабораторную практику на производственных предприятиях.
В то же время, остаётся ряд нерешенных проблем, связанных с необходимостью анализа сложных, многокомпонентных смесей. Одним из методов «расшифровки» спектров смесей, состоящих из сотен, тысяч или десятков тысяч компонентов, с целью предсказания состава и показателей качества является метод анализа многомерных данных (Multivariate Data Analysis) - MDA.
Анализ многомерных данных (MDA) - это современный подход к моделированию многомерных (многофакторных) процессов и явлений, основанный на применении проекционных математических методов, позволяющих выделить в больших массивах данных скрытые переменные и анализировать связи, существующие в изучаемой системе.
На первом этапе авторами была проведена оцифровка 555 спектров различных бензиновых фракций, измеренных с помощью БИК-анализатора ФТ-10 фирмы Lumex, и перевод их в матричный формат.
Затем, используя пакет MATLAB компании MathWork, написан ряд алгоритмов, необходимых для проведения дальнейшего анализа. К этим алгоритмам относятся: метод регрессии на главные компоненты (PCR), метод проекции на латентные структуры (PLS), алгоритм предсказания определяемых свойств по заданному спектру, алгоритм поиска ошибки калибровки (SEC), алгоритм поиска стандартной ошибки кросс-валидации (SECV) , алгоритм поиска стандартной ошибки предсказания (SEP) и др.
Важнейшим вопросом многомерного анализа является вопрос о количестве главных компонент, необходимых для наиболее точного предсказания свойств объектов, не входящих в калибровочную модель. Увеличение количества главных компонент на первом этапе ведёт к уменьшению как величины SEC, так и SECV. При дальнейшем росте числа ГК величина SEC продолжает падать, а SECV начинает расти. Оптимальным считается число ГК, при котором SECV минимальна.
Используя полученную в результате обработки модель, создана методика быстрого анализа качества бензиновых фракций на основе спектроскопии в ближнем инфракрасном диапазоне, применимая как в процессе получения компонентов товарного бензина, так и при их смешении. Время измерения всех необходимых свойств сокращено с часов до минут при малой стоимости единичного измерения.

СПЕКТРАЛЬНЫЙ АНАЛИЗ ИНДУСТРИАЛЬНЫХ МАСЕЛ В
БЛИЖНЕЙ ИНФРАКРАСНОЙ ОБЛАСТИ
Балабин Р.М.
Российский Государственный Университет нефти и газа им. И.М.
Губкина, Москва, Россия.

Изучена возможность применения спектроскопии в ближней инфракрасной области для определения показателей качества индустриальных масел.

Для современной отечественной нефтехимической промышленности актуальной проблемой является создание быстрых и эффективных методов анализа показателей качества продуктов нефтепереработки и нефтехимии. Стандартные методы ГОСТа, отличаясь высокой точностью и сходимостью, не отвечают современным требованиям по оперативности: время получения информации о составе и показателях качества пробы может достигать трех часов.
В представляемой работе был использован хемометрический подход к созданию экспресс-методов анализа показателей качества индустриальных масел. Задача была сформулирована как создание метода анализа, сопоставимого по точности и сходимости результатов со стандартным (методом ГОСТ), но многократно превосходящего последний по скорости определения технологических показателей продукта и сырья.
Анализ многомерных данных (MDA) - это современный подход к моделированию многомерных (многофакторных) процессов и явлений, основанный на применении проекционных математических методов, позволяющих выделить в больших массивах данных скрытые переменные и анализировать связи, существующие в изучаемой системе.
В результате анализа получена высокая корреляция между референтными и предсказанными данными (см. рис. 1, плотность масла).
80 А

40 А
0
0 40 80 120
р лаб.
Рис. 1. Корреляция между экспресс- и лабораторным анализом индустриального масла

120 п
ОПРЕДЕЛЕНИЕ НАПРАВЛЕННОГО КОЭФФИЦИЕНТА ИЗЛУЧЕНИЯ СТЕКЛА В СПЕКТРАЛЬНОМ ДИАПАЗОНЕ 8-14
МКМ
Кузнецов Д.Ю., Сидельников С.С. Петербургский Энергетический Институт повышения квалификации,
Санкт-Петербург, Россия.

Описаны способ и экспериментальная установка определения направленного коэффициента излучения материалов с помощью измерительного тепловизионного прибора. Приведены результаты экспериментов по определению направленного коэффициента излучения стекла.

После принятия СНиП 23-02 (Тепловая защита зданий) тепловизионный контроль качества тепловой защиты зданий стал обязательным при приемке здания в эксплуатацию и для определения фактического значения сопротивления теплопередаче ограждающих конструкций. Однако, существующие в настоящее время нормативные методы тепловизионного обследования зданий в натурных условиях1-2 не распространяются на светопрозрачные конструкции. Это связано с низкой точностью измерения температуры поверхности стекол пирометрическими приборами, что в свою очередь обусловлено отличием оптических свойств стекла от непрозрачных строительных материалов. Одним из ключевых параметров, определяющих точность пирометрического контроля, является коэффициент направленного излучения и его зависимость от угла визирования поверхности.
Исследования направленного коэффициента излучения НКИ проводились на лабораторном стенде (рис.1 а), представляющем собой камеру спокойного воздуха, с расположенным в ней столиком с образцом в виде стакана цилиндрической формы, контактными датчиками температуры поверхности камеры и образца, а также датчиками температуры воздуха. Стакан наполнялся водой требуемой температуры. Если обеспечить постоянство температуры по поперечному сечению образца и постоянство температуры окружающего радиационного фона, то распределение радиационной температуры по рассматриваемому горизонтальному сечению, регистрируемое тепловизором на термограмме (рис. 1 б), будет обусловлено только изменением значения НКИ материала стакана. С помощью измерительного тепловизора регистрировалось распределение радиационной температуры по цилиндрической поверхности стекла одновременно с регистрацией результатов измерения контактными датчиками термодинамических температур поверхности стакана и внутренних поверхностей камеры. Для определения НКИ на полученных термограммах снималось распределение радиационной температуры по поперечному сечению цилиндра. С помощью программы обработки термограмм рассчитывалось значение термодинамической температуры поверхности по полученным значениям радиационной температуры, измеренным значениям температуры окружающего фона, и по задаваемым значениям коэффициента излучения. Значение коэффициента излучения подбиралось из условия равенства рассчитанного значения термодинамической температуры и результата контактного измерения температуры поверхности. Значение угла визирования в каждой точке сечения рассчитывалось, как показано на рис.1в.

Полученные результаты показали, что НКИ стекла мало изменяется в диапазоне ±40° относительно нормали к поверхности, при углах ±60° НКИ уменьшается на 10-15% и при увеличении угла больше ±60° значение НКИ быстро падает. Полученные данные показывают, что при термографическом контроле остекления необходимо ограничить допустимый угол визирования поверхности диапазоном ±40°, тогда как для несветопрозрачных строительных материалов (кроме металлов) установлено ограничение угла визирования ±60° 1.
ГОСТ 26629-85 Здания и сооружения. Метод тепловизионного контроля качества теплоизоляции ограждающих конструкций.
ГОСТ 26254-84 Здания и сооружения. Методы определения сопротивления теплопередаче ограждающих конструкций.

ИССЛЕДОВАНИЕ НЕЛИНЕЙНОГО ПРОПУСКАНИЯ
ФУЛЛЕРЕНСОДЕРЖАЩИХ ОРГАНИЧЕСКИХ СТРУКТУР В БЛИЖНЕЙ ИК - ОБЛАСТИ СПЕКТРА
Шулев В. А., Варнаев А.И, Каманина Н.В. ГОИ им. С. И. Вавилова, Санкт-Петербург, Россия.

Изучено нелинейное пропускание фуллеренсодержащих органических материалов: полиимидов, полианилинов, а также полимер-диспергированных жидкокристаллических систем на их основе на длинах волн 1047, 1080 и 1315 нм. Комплексообразование, возможность двуспектрального управления, светоиндуцированное изменение показателя преломления рассматриваются как возможные механизмы оптического ограничения излучения в ближнем ИК-диапазоне спектра.

Как правило, при объяснении эффекта ограничения оптического излучения в видимом диапазоне спектра учитываются такие механизмы как рассеяние, многофотонное поглощение, термический нагрев, поглощение на свободных носителях, обратное насыщенное поглощение. В силу оптических свойств самих молекул фуллеренов, последний механизм рассматривается как основной процесс для обсуждения результатов экспериментов на длине 532 нм. В данном случае эффект определяется созданием возбужденных состояний молекул фуллерена с сечением поглощения, превышающем сечение поглощения c основного состояния молекулы1. Расширение области действия оптических ограничителей излучения в ИК-диапазон - актуальная проблема при решении задач оптоэлектроники, оптоинформатики, лазерной техники, что связано, в том числе, с возможностью использования новых наноматериалов в системах защиты от аварийного включения.
Наличие полос поглощения в ИК-диапазоне спектра в фуллеренсодержащих полиимидах и полианилинах, эффективное комплексообразование в фоточувствительных матричных системах при введении различного рода сенсибилизаторов, в том числе фуллеренов, проверенное масс-спектрометрическими измерениями, существенное изменение наведенного значения показателя преломления при лазерной засветке, - позволили приступить к проведению исследований их нелинейно-оптических свойств в ближнем ИК-диапазоне.
В данной работе проведены непосредственные измерения нелинейного пропускания для систем: полиимид-С70 и полианилин-С60- нематический жидкий кристалл (НЖК). В результате исследований, проведённых на длинах волн 1047, 1080 и 1315 нм, были получены следующие результаты: порог ограничения для системы полианилин-С60-НЖК составляет 0.5 Дж-см и для системы полиимид-С70
-2
0.6-Ю.8 Дж-см . При использовании двуспектрального управления возможно снизить порог на порядок. Семикратный уровень ослабления излучения получен для системы полианилин-С60-НЖК, 2 и 16-ти кратное ослабление наблюдалось для системы полиимид-С70, соответственно на 1080 и на 1315 нм.
Елецкий А.В., Смирнов Б.М., Успехи физических наук, 165, №9, с. 977-1009, (1995).
Kamanina N.V., Voronin Yu.M., Varnaev A.V., Bagrov I.V., Zhevlakov A.P., Synthetic Metals, 138, nos. 1-2, p. 317-322 (2003).

ВЫЧИСЛЕНИЕ СПЕКТРАЛЬНЫХ ХАРАКТЕРИСТИК ВОЛНОВОДНЫХ МОД В ТРУБЧАТОМ СВЕТОВОДЕ
Васильев А. Е.
Санкт-Петербургский государственный университет информационных технологий механики и оптики, Санкт-Петербург, Россия.

Построена математическая модель и проведен расчет модовой структуры для трубчатого оптического волновода в случаях изотропного и анизотропного материалов стенок трубок (в частности, биологических тканей).

Представлена математическая модель для описания распространения света в трубчатых волокнах, имеющих поперечные размеры, сравнимые с длиной световой волны. Получены уравнения граничных условий для тангенциальных компонент электромагнитного поля и матрицы характеристических уравнений для определения постоянных распространения направляемых волноводных мод трубчатого волновода. Представлены результаты расчётов этих постоянных в случаях изотропного и анизотропного материалов стенок трубок, имеющих параметры и характерные особенности такой биологической ткани как дентин человеческого зуба. Определена модовая структура электромагнитного поля в трубчатом волокне. Результаты предназначены для экспериментаторов, изучающих биологическую структуру твердых тканей человеческого зуба оптическими методами, и могут быть полезны для специалистов, заинтересованных в изучении волноводных свойств диэлектрических волоконных световодов.
Работа частично поддержана грантом РФФИ 05-03-32576 и программой «Интеграция» (государственный контракт № П0045/2307)

ЗАВИСИМОСТЬ ИНТЕНСИВНОСТИ ОТРАЖЕННЫХ В КРИСТАЛЛЕ ЛУЧЕЙ ОТ УГЛА ПАДЕНИЯ И ПОЛЯРИЗАЦИИ
ИЗЛУЧЕНИЯ
Филиппова И.С., Пикуль О.Ю., Строганов В.И. Дальневосточный государственный университет путей сообщения,
Хабаровск, Россия.

Приведены зависимости интенсивности лучей при отражении в случае, когда плоскости главного сечения кристалла для падающих и отраженных лучей не совпадают. Показано, что при больших углах падения лучи, с углами отражения большими, чем углы падения, исчезают.

В работах1' 2 описано и исследовано явление четырехлучеотражения, которое заключается в рождении четырех лучей после отражения от наклонной грани при особом расположении оптической оси в призме, изготовленной из анизотропного кристалла.
Ниже приведены результаты по измерению интенсивности лучей, отраженных от наклонной грани призмы (рис. 1).

а



Z,



1

\n/



/ //

7>
;


45°






г ¦
ео ее оо ое 5 4 3 2
Рис. 1. Ход лучей в призме из CaCO3 (вид сверху); ZZ - направление оптической оси призмы (под углом 45° к плоскости рисунка)
Луч 3 (оо) проходит сквозь призму, как через изотропную среду. Для лучей 5 (ео) и 4 (ее) углы отражения меньше, чем угол падения. Для луча 2 (ое) угол отражения больше, чем угол падения. Следовательно, при некотором угле падения, меньшем, чем 90°, угол отражения луча 2 (ое) будет равен 90°. Дальше этот луч исчезнет, а световая энергия перераспределится в оставшиеся три луча. Это подтверждается графиком, приведенным на рис. 2. Углы отсчитывались в сторону увеличения угла падения света на отражающую грань призмы.
Далее рассматривалась зависимость интенсивности отраженных лучей от степени поляризации падающего на призму излучения. Эллиптичность падающего излучения менялась с помощью кварцевой пластинки, которая поворачивалась вокруг вертикальной оси.
Степень поляризации падающего лазерного излучения сильно влияет на интенсивность отраженных лучей. Это видно из графика, приведенного на рис.3

Рис. 2. Зависимость интенсивности отраженных лучей от угла падения света на наклонную грань призмы, изготовленной из кристалла кальцита. Взаимодействия: 1 - ео; 2 -
ее; 3 - оо; 4 - ое
Л.В. Алексеева, И.В. Повх, В.И. Строганов, Письма в журнал технической физики, 25, № 1, 46 - 51, (1999).
Л.В. Алексеева, Б.И. Кидяров, П.Г. Пасько, И.В. Повх, Оптический журнал, 69, № 6, 79 - 81, (2002).

СНОС НЕОБЫКНОВЕННЫХ ЛУЧЕЙ ПРИ ЧЕТЫРЁХЛУЧЕРАСЩЕПЛЕНИИ
Филиппова И. С., Кравцова Н. А., Строганов В. И., Алексеева Л. В.,
Соколовский Р. И. Дальневосточный государственный университет путей сообщения,
Хабаровск, Россия.

При особом расположении оптической оси кристалла возникает четырёхлучерасщепление. Два луча находятся в плоскости отражения, два выходят из этой плоскости. Выявлены причины выхода лучей из плоскости отражения.
В работах 1,2 показано, что можно вырезать образец из оптически анизотропного кристалла таким образом, что при падении одного луча возникает четыре луча с различными направлениями вектора поляризации. Это происходит вследствие того, что положение плоскости главного сечения кристалла меняется для отражённых на наклонной грани образца лучей.
Данное явление можно использовать при конструировании новых оптических приборов, например, может быть применено в системах оптической связи для разделения одного оптического канала на четыре; в системах обработки и хранения оптической информации.
Уже в первых работах 1,2 замечено, что два луча из четырёх выходят из плоскости отражения, а два остаются в этой плоскости.
Ниже приведены результаты экспериментальных исследований и высказаны предложения о причинах этого явления.
Эксперимент проведён на прямоугольных призмах, изготовленных из кристаллов кальцита (отрицательный) и парателлурита (положительный).
В общем случае оказалось, что величина смещения лучей зависит от типа кристалла (положительный или отрицательный), от величины двулучепреломления аП кристалла, от положения оптической оси в призме, от положения падающего луча и от того, в какую грань направлен падающий луч.
Показано, что для отрицательного кристалла (кальцита; угол падения а = 45°) если снос наблюдается, например, вверх, то для положительного - вниз.
Выявлено, что величина сноса зависит от точки падения луча на отражающую грань. Чем больше расстояние, пройденное отражённым или падающим лучом вдоль грани, параллельной плоскости, содержащей оптическую ось, тем больше величина сноса.
Если грани призмы перпендикулярны её основанию, то от расстояния между призмой и экраном величина сноса не зависит, меняются только угловые размеры изображения на экране.
В случае наклона одной из граней по отношению к основанию призмы под некоторым углом величина сноса изменяется.
Основной причиной смещения лучей является снос необыкновенных лучей за счёт двулучепреломления кристалла, так как волновые векторы отражённых необыкновенных лучей в кристалле направлены под углом 45° к оптической оси кристалла, что приводит к выходу из плоскости отражения вектора Умова -Пойтинга для отражённых лучей. Для данных призм угловое смещение составляет: кальцит « 6,2°, парателлурит « 3,7° . Вектор Умова - Пойтинга для отражённых

необыкновенных лучей направлен под данными углами по отношению к плоскости отражения.
А. В. Алексеева, И. В. Повх, В.И. Строганов, Письма в журнал технической физики, 25, №1, 46 - 51, (1999).
Л.В. Алексеева, Б.И. Кидяров, П.Г. Пасько, И.В. Повх, В.И. Строганов, Оптический журнал, 69, №6, 79 - 81, (2002).
А.А. Мурый, В.И. Строганов, Бюллетень научных сообщений, №8 / Под редакцией В. И. Строганова, Хабаровск. Издательство ДВГУПС. 50 -
56, (2004).

SPECTROSCOPY OF EXCITONS IN LEAD TUNGSTATE
CRYSTALS
Krasnikov A., Nikl M. , Zazubovich S. Institute of Physics, University of Tartu, Tartu, Estonia Institute of Physics AS CR, Prague, Czech Republic

Luminescence characteristics of lead tungstate crystals were studied in the 4.2­300 K temperature range. Optical creation of defect in these crystals at 80-220 K under irradiation in the exciton and defect-related absorption regions (3.4-5.0 eV) was detected by the thermally stimulated luminescence method. For the first time, various localized exciton states were identified and their decay into stable defects was found. It was shown that the disintegration of various exciton states results also in thermal quenching of the blue emission.

Single crystal of lead tungstate became a subject of intense study about ten years ago as a perspective scintillator for the high-energy physics. However, many different interpretations existed up to now both on the origin of luminescence of these crystals and on the processes occurring under their excitation in the exciton and defect-related absorption regions. In the present paper, characteristics of luminescence from the exciton-and defect-related states as well as the processes of the photo-thermally stimulated disintegration of these states were studied for many undoped and doped lead tungstate (PbWO4) crystals of different origin, prepared by different methods in different laboratories, annealed at different conditions and containing different concentrations of various impurity and crystal structure defects.
Different positions, halfwidths and temperature dependences were observed for the blue (peaking at 2.80-2.65 eV) emission spectrum in different crystals. Dependences of the emission spectrum on excitation energy and the excitation spectrum on emission energy were found in the same sample. The effects were explained by the presence of strongly overlapping emission bands arising from the self-trapped and various localized excitons of the type of WO42-.
From dependences of the thermally stimulated luminescence (TSL) intensity on irradiation temperature, binding energies of the self-trapped and localized exciton states were found to be about 0.08 eV and 0.20 eV, respectively. The dominant TSL peaks, created in the PbWO4:Mo, Ce crystal by the UV radiation and located at 110 K, 202 K and 247 K, were ascribed to the release of electrons from the (WO43--A3+), (Pb+-WO3), and MoO43- centres, respectively, and the related trap depths (about 0.12 eV, 0.46 eV, and 0.52 eV, respectively) were calculated using the initial rise method. It was concluded that under irradiation of the crystal in the exciton absorption region, defects are mainly created without release of free charge carriers due to the disintegration of the excitons (ex0) localized near trivalent rare-earth ions (A3+), near oxygen vacancies of the type of WO3, or near MoO42- groups. The following processes are shown to take place:
ex0A3+ — {WO43--A3+}; ex0WO3 — {Pb+-WO3}; ex0MoO42- — MoO43-.

РАСЧЁТ ПОРОГОВЫХ ХАРАКТЕРИСТИК ВРМБ-ЗЕРКАЛ С РАЗЛИЧНЫМИ ТИПАМИ ОБРАТНОЙ СВЯЗИ В ИМПУЛЬСНОМ
РЕЖИМЕ
Н.В.Грушина
Физический факультет Московского государственного университета им.М.В. Ломоносова, Москва, Россия.

Повышение качества излучения и улучшение энергетических характеристик твердотельных лазеров актуально в свете их разнообразных применений в науке, технике, медицине. Одним из способов одновременного решения обеих проблем является применение в качестве зеркала лазерного резонатора нелинейно-оптического устройства, использующего обратное вынужденное рассеяние Мандельштама-Бриллюэна (ВРМБ).

Возбуждение лазерным импульсом обратного ВРМБ увеличивает добротность лазерного резонатора в процессе генерации, что приводит к росту выходной энергии импульса и более эффективному использованию инверсной населенности. Вследствие обращения волнового фронта при обратном вынужденном рассеянии Мандельштама-Бриллюэна, отраженное от ВРМБ-зеркала излучение сохраняет исходное пространственное распределение, что при высоком качестве затравочного пучка обеспечивает генерацию мощных импульсов дифракционного качества.
Для повышения эффективности ВРМБ-зеркала, возбуждаемого в ходе генерации твердотельного лазера, очень перспективно применение схем с оптической обратной связью, которые в значительной степени снижают порог возбуждения вынужденного рассеяния[1-3]. В данной работе выполнен численный расчет пороговых характеристик ВРМБ-зеркал с различными типами обратной связи в импульсном режиме. Рассмотрены петлевая схема с самопересекающимся пучком накачки[1], кольцевая схема[2] и схема с двойной петлей обратной связи [3].
В предположении гауссовой временной формы лазерного импульса рассчитаны момент ^ор достижения порогового значения инкремента усиления ВРМБ и параметр Рпор / Рмакс, от которого зависит эффективность подключения ВРМБ-зеркала к лазерной генерации. Он представляет собой отношение мощности Рпор в момент ^ор к мощности импульса в максимуме Рмакс. Исследованы зависимости этих величин от лазерной мощности, уровня потерь при обходе схем, степени обратной связи (кольцевая схема), коэффициента отражения возвращающего зеркала (двойная петлевая схема).
Полученные пороговые характеристики схем обратной связи позволяют прогнозировать эффективность подключения ВРМБ-зеркала к резонатору твердотельного лазера в условиях конкретной задачи. Установлено, в частности, что величина Рпор / Рмакс немонотонно зависит от уровня потерь вследствие перемещения момента времени ^юр с заднего фронта лазерного импульса на его возрастающую часть
Показано, что при прочих равных условиях петлевые схемы обеспечивают более существенное снижение пороговой мощности, чем кольцевая, что объясняется дополнительным вкладом в инкремент усиление стоксовой компоненты ВРМБ, возникающим при параметрическом взаимодействии лазерной и рассеянной волн в петлевых схемах.

В.И. Одинцов, Л.Ф.Рогачева. Письма в ЖЭТФ, т.36, № 8, стр.281-284, 1982.
G.K.N. Wong, M.J. Damzen. IEEE Journal of Quantum Electronic, v.26, № 1, p.p.139-148, 1990.
Д.А. Николаев, В.И. Одинцов. Квантовая электроника, т.16, № 9, стр.1878-
1881,1989.

Секция 5. Физика лазеров и лазерные технологии

УСИЛЕНИЕ ИЗОБРАЖЕНИЙ В ЛАЗЕРНЫХ ПРОЕКЦИОННЫХ СИСТЕМАХ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ФАЗОВО-КОНТРАСТНОГО
МЕТОДА ЦЕРНИКЕ
Слугин В.В., Сомс Л.Н. *, Покровский В .П.* Санкт-Петербургский государственный университет информационных технологий, механики и оптики, Санкт-Петербург, Россия, *НИИ лазерной физики (ФГУП НПК ГОИ им. С.И. Вавилова),
Санкт-Петербург, Россия.

Рассмотрено новое применение фазово-контрастного метода Цернике для усиления изображений при условии насыщения лазерной активной среды

Системы виртуальной реальности требуют использования экранов большого размера, позволяющих получать реалистичное изображение с высокой четкостью и естественностью цветопередачи, воспроизводимостью цветовой гаммы и высоким контрастом. Существующие технологии (плазменные панели, проекционные системы на базе высокояркостных кинескопов, квантоскопов, ЖК-или микрозеркальных модуляторов света с газоразрядной лампой в качестве источников света) не обеспечивают необходимого качества изображения, а также обладают рядом существенных недостатков.
Значительного улучшения параметров изображения можно добиться, если использовать для проецирования лазеры, которые, кроме того, позволяют получать изображения с практически неограниченной глубиной резкости. Однако, существующие системы для лазерной проекции изображения имеют недостаточно высокий контраст, что связано в основном с ограниченным числом градаций серого, которое могут обеспечить ЖК- либо микрозеркальные модуляторы света.
Для повышения контрастности можно использовать лазерное усиление изображения. Для этого необходимо преодолеть следующее противоречие: с одной стороны энергетическая эффективность лазерных устройств определяется полнотой съема энергии, накопленной в возбужденной активной среде, с другой - с ростом эффективности энергосъема и сопровождающего его насыщения усиления возрастают также и нелинейные искажения сигнала, несущего информацию об изображении.
Для устранения данной проблемы предлагается выполнить перекодирование информации, несущей изображение, из амплитудной в фазовую область, усилить полученный амплитудно-однородный сигнал и выполнить обратное преобразование информации в амплитудную область, наподобие того, как это реализуется в методе фазового контраста Цернике (Рис.1).
Было проведено численное моделирование преобразования фазового
распределения единичной интенсивности, соответствующего изображению участка
штрих-кода. Разрешение исходного изображения 6695 пикселей, порядка 40 на
малую полосу штрих-кода. Распределение фазы рассчитывалось по формуле (1):
I = exp(i • mЈ( x)) (1),

где ?(x) - распределение интенсивности в исходном изображении (0...1), m -
глубина фазовой модуляции. Расчеты проводились при значениях модуляции фазы m = 0.1...2,5 рад. Обнаружены значительные искажения исходного изображения при m>2 рад. На Рис. 2. представлены результаты расчетов при m = 0,8 рад.






: cj


lilMllLlllfJIL:

Рис.2. Распределение интенсивности в исходном изображении (А) и в изображении, преобразованном по методу Цернике (Б)
Значительное влияние на контраст и искажения в получаемом изображении оказывает выбор размера пластинки Цернике. При оптимальном выборе диаметра пластинки, как видно из графиков, контраст составил порядка 80%, что представляется достаточным.
Таким образом, показана принципиальная возможность использования данного метода для усиления изображений. В перспективе он может быть использован для построения систем виртуальной реальности, предназначенных для отработки навыков пилотирования в военной и гражданской авиации, судовождении и т. д.

ХАРАКТЕРИСТИКИ ШИРОКОПОЛОСНЫХ ОПТИЧЕСКИХ УСИЛИТЕЛЕЙ НА КВАНТОВЫХ ТОЧКАХ
Русов С.Г.
Институт физики им. Б.И. Степанова НАН Беларуси, Минск, Беларусь.

В работе рассматривается использование многочастотных оптических усилителей на квантовых точках для систем телекоммуникаций. Приводятся результаты теоретического исследования по определению параметров таких усилителей.

Телекоммуникации является бурно развивающейся областью промышленности. Разработка и внедрение новых устройств, позволяющих увеличить пропускную способность телекоммуникационных сетей и уменьшить стоимость их создания, является на данный момент одной из основных задач. Также стоит задача обеспечить полностью оптическую передачу и обработку информации. Для этого необходимо, чтобы на всем пути прохождения сигнала работали только схемы с оптическим управлением. Усилители оптических сигналов являются одним из ключевых звеньев в передаче информации. Они должны обеспечить усиление и восстановление формы оптических сигналов, передаваемых в сети, противодействую процессам затухания. В настоящий момент стоит вопрос об увеличении пропускной способности линий за счет уменьшения спектральной разницы между соседними каналами и увеличения полосы пропускания. Крайне остро стоит вопрос об увеличении существующего верхнего предела используемых длин волн (до 1650 нм), который на данный момент выглядит непреодолимым в частности из-за ограничений рабочего диапазона существующих усилителей.
Известно, что полупроводниковые материалы имеют очень широкую полосу усиления, и они могли бы обеспечить многочастотное усиление оптических сигналов в широком спектре. Однако это не так, поскольку спектр усиления является однородно уширенным и усиление сигнала на одной частоте сказывается на возможности усиления и на остальных частотах. При создании полупроводниковых лазеров на основе квантовых точек пока что нет возможности обеспечить одинаковый размер всех точек. Размер квантовой точки определяет и частоту, на которой возможна генерация. Наличие в образце квантовых точек с неоднородным уширением разного размера приводит к ухудшению параметров полупроводниковых лазеров. Однако с другой стороны именно разброс квантовых точек по размерам является положительным свойством при создании широкополосных оптических усилителей. При этом каждая из точек усиливает излучение только на своей частоте, и вследствие неоднородности контуров усиления можно получить одинаковый уровень усиления с независимым насыщением в каждом канале.
В работе моделировался полупроводниковый оптический усилитель, основываясь на скоростных уравнениях, при этом свойства квантовых точек учитывался мезоскопически. Такой подход позволяет эффективно исследовать динамику устройства и давать необходимые рекомендации для экспериментальных исследований. Полученные результаты показывают, что полупроводниковые усилители на квантовых точках способны обеспечить усиление, которое обладает температурной независимостью, низким шумом, высоким усилением и низким перекрестным усилением, в том числе и в новой области спектра.
РАСЧЕТ ОСНОВНОЙ МОДЫ РЕЗОНАТОРА ПИКОСЕКУНДНОГО ТВЕРДОТЕЛЬНОГО ЛАЗЕРА С ПРОДОЛЬНОЙ ДИОДНОЙ НАКАЧКОЙ
Кострюков П.В.
Московский государственный университет имени М.В. Ломоносова,
Москва, Россия.

С помощью метода Фокса-Ли изучена основная мода резонатора пикосекундного импульсно-периодического твердотельного лазера с диодной накачкой в квазистационарном режиме и режиме регенеративного усилителя.

Использование продольной схемы накачки активных элементов импульсно-периодических твердотельных пикосекундных лазеров излучением диодных линеек позволяет существенно повысить эффективность генерации в одномодовом режиме за счет оптимального согласования пучка излучения накачки и моды резонатора. Использование продольной схемы приводит к неоднородному распределению инверсии в активном элементе и, следовательно, к неоднородному усилению. При этом основная мода, вообще говоря, отличается от моды резонатора без усиления. Поскольку в общем случае профиль усиления K(r) не может быть описан гауссовой функцией, для учета деформации основной моды резонатора, возникающей вследствие неоднородного усиления в активном элементе, может быть применен итерационный метод Фокса-Ли1. Метод основан на использовании дифракционного интеграла Кирхгофа и позволяет в параксиальном приближении рассчитать распределения комплексной амплитуды на элементах резонатора и дифракционные потери для данной моды. В настоящей работе исследована основная мода аксиально-симметричного лазерного резонатора при различных профилях коэффициента усиления K(r) в активном элементе, а также прослежена эволюция поля в резонаторе при переключении пикосекундного лазера в режим регенеративного усилителя (режим генерации короткого цуга). Модельный резонатор состоял из двух плоских зеркал, и размещенных внутри активного элемента и линзы.
Для расчета моды резонатора, формирующейся в квазистационарном режиме в отсутствие насыщения усиления, предполагалось, что при проходе пучка через активный элемент инверсия населенностей в нем не изменялась. В случае когда прокачиваемая область шире моды "пустого" резонатора, неоднородность усиления изменяет ширину моды, но оставляет ее гауссовой на всех элементах резонатора. При уменьшении диаметра прокачиваемой области коэффициент усиления на полный проход увеличивается, но мода претерпевает качественные изменения: волновой фронт на зеркалах становится не плоским, распределения поля на элементах резонатора становятся заметно отличными от гауссовых, на внутренних элементах распределения отличаются для случаев прямого и обратного проходов по резонатору. При этом существенно возрастают дифракционные потери на один проход.
Прослежена эволюция пространственной структуры поля и энергии пикосекундного импульса в резонаторе при переключении лазера в режим регенеративного усилителя. В этом случае учитывался съем инверсии населенностей в активном элементе при проходе через него импульса. Для наблюдения огибающих коротких цугов, близких к реально наблюдающимся, в резонатор были искусственно

внесены линейные потери. Получены огибающие коротких цугов при различных линейных потерях, при одной и той же полной инверсии, но ее различном распределении в активном элементе. Показано, что существует ширина распределения инверсии, при которой энергия импульса в коротком цуге достигает наибольшего значения. Также в результате моделирования получена динамика распределения инверсии в активном элементе в течение короткого цуга.

1. A.G.Fox, Tingye Li, Bell. Syst. Tech. J. 40, 453-480, (1960).

ВЛИЯНИЕ ДОПОЛНИТЕЛЬНОГО КАНАЛА РЕЛАКСАЦИИ ТИПА АП-КОНВЕРСИИ НА ВТОРОЙ ПОРОГ ЛАЗЕРНОЙ
ГЕНЕРАЦИИ
Лемеза А.М., Власов Р.А., Михневич С.Ю., Афанасьев А.А. Институт Физики, Национальная Академия Наук Беларуси, Минск,
Беларусь.

В рамках двухуровневой модели исследовано влияние дополнительного канала релаксации типа ап-конверсии на второй порог лазерной генерации. Показано, что условие "плохого резонатора" не является необходимым для возникновения бифуркации Хопфа, причем возможно существенное понижение второго порога лазерной генерации именно за счет процесса ап-конверсии.

В последние три десятилетия наблюдался значительный интерес к динамике лазерной генерации. В том числе больное внимание было уделено хаотическому режиму лазерных систем, в который система переходит через бифуркацию Хопфа. Основная заслуга в этом направлении принадлежит Хакену, который установил фундаментальную взаимосвязь между гидродинамическими уравнениями Лоренца и уравнениями, описывающими поведение одномодового лазера, тем самым показав возможность детерминированного хаоса в лазерной системе 1.
Много внимания было уделено влиянию макроскопических параметров на возникновение порог возникновения хаотического режима. Наиболее полное раммотрение было дано Бакасовым и Абрахамом 2. Однако условие "плохого резонатора", а также большие значения параметра накачки ставили под сомнение возможность практической реализации данного явления. Относительно недавно был рассмотрен случай одномодового лазера с плотной активной средой, где были учтены диполь-дипольные взаимодействия . Как отмечают авторы , диполь-дипольные взаимодействие могут значительно понизить второй порог лазерной генерации и ослабить условие плохого резонатора даже при достаточно низких концентрациях. Но использованная величина параметра диполь-дипольных взаимодействий в значительной мере справедлива для мазеров, чем для лазеров.
В плотной среде кроме ближних диполь-дипольных взаимодействий на режим лазерной генерации существенной значение могут оказать дополнительные каналы релаксации типа ап-конверсии и крос-релаксации. Авторами 5 была предложена модель (система уравнений Максвелла-Блоха в наиболее общем виде), описывающая двухуровневую среду при учете дополнительных каналов релаксации типа ап-конверсии. И показано, что влияние последних более существенно по сравнению с диполь-дипольными взаимодействиями 5.
Целью нашей работы явилось исследование возникновения хаотического режима генерации для одномодового лазера при учете ближних диполь-дипольных взаимодействий и процесса ап-конверсии.
С использованием модели, предложенной авторами 5, нами найдены стационарные решения и исследованы условия возникновения бифуркации Хопфа для системы уравнений описывающая поведение одномодового лазера при влиянии эффектов локального поля и процессе ап-конверсии. Вследствие нелинейности вносимой процессом ап-конверсии, по сравнению с результатами работ 3,4, получено дополнительное стационарное решение. Таким образом, общее число решений

четыре. Два из них соответствуют состоянию выключения, два - режиму генерации. Исследование решений показывает, что качественный вид поведения системы зависит от справедливости классического условия "плохого резонатора".
Кроме того, в рассматриваемой нами модели для возникновения хаотического режима генерации условие "плохого резонатора" не является необходимым. Если оно не выполняется, то переход системы в хаотический режим генерации все же происходит, но при достаточно больших параметрах накачки.
Полученное в работе 3,4 обобщенное условие "плохого резонатора" на случай ближних диполь-дипольных взаимодействий показало, что кроме конфигурации резонатора значительную роль могут сыграть нелинейные эффекты. В классическом же случае условие возникновения хаотического режима зависит только от соотношения между временами релаксаций поляризации, инверсии и амплитуды электромагнитного поля. В рассмотренном нами случае условие "плохого резонатора" становится зависимым от параметра накачки, причем с увеличением накачки оно становится менее жестким.
Исследование влияния только ап-конверсионного процесса показывает, что если условие "плохого резонатора" выполняется, то удается существенно понизить второй порог лазерной генерации. В то же время значение параметра накачки соответствующее первому порогу остается неизменным, что, в принципе, и следовало ожидать, так как вероятность возбуждения близкорасположенных атомов при малых накачках довольно мала.
Прямое численное решение системы согласуется с полученным аналитическим выражениями и условиями.
Суммируя вышесказанное, можно отметить, что влияние ближних диполь-дипольных взаимодействий много слабее чем влияние процесса ап-конверсии. При этом, условие плохого резонатора не требуется для возникновения бифуркации Хопфа, оно автоматически выполняется при достижении параметром накачки соответствующего значения. Наконец, существует параметр накачки, при котором прекращается генерация и происходит возрастание инверсной заселенности до своего максимального значения.
H. Haken, Phys. Lett., 53 A, 77-78 (1975).
A.A. Bakasov, N.B. Abraham, Phys. Rev. A, 48, № 2, 1633-1660 (1993).
M. Fromager, M. Brunei, and F. Sanchez, Phys. Rev. A, 61, 053804 (2000).
F. Sanchez, M. Brunei, and G. Mattel, Phys. Rev. A, 61, 033817 (2000).
M.P. Hehlen, H.U. Gudel, Q. Shu, J. Rai, and S.C.Rand, J. Chem. Phys, 104, № 4, 1232-1244 (1995).

ВЫБОР ТИПА ЛАЗЕРА ДЛЯ ЭФФЕКТИВНОГО УПРАВЛЯЕМОГО ЛАЗЕРНОГО ТЕРМОРАСКАЛЫВАНИЯ ОКСИДНЫХ МАТЕРИАЛОВ
Сысоев В.К., Захарченко А.В., Вятлев П.А., Вятлев П.А., Лезвинский К.Л., Булкин Ю.Н.* ФГУП «НПО им. С.А. Лавочкина», Химки, Россия, *РФЯЦ-ВНИИЭФ, Саров, Россия.

Проведена оптимизация типа лазера для эффективного лазерного термораскалывания оксидных материалов по спектральному диапазону и характеру излучения.

Применение излучения СО2-лазеров для управляемого термораскалывания показало высокую эффективность для высокоточной размерной обработки диэлектрических материалов 1-2, от стекол для жидкокристаллических экранов, до сапфировых чипов для светодиодов. Однако имеющаяся технология имеет ряд ограничений, затрудняющих ее применение. Это получение высококачественной кромки материала и затруднение раскроя материала во взаимопересекающихся направлениях.
Как известно1-2, основой технологии управляемого лазерного термораскалывания диэлектрических материалов является зарождение микротрещины и управление ее движением лазерным пучком и хладогентом. Микротрещина зарождается на первоначальном дефекте, который в имеющихся установках создается искусственно с помощью алмазной пирамиды, где в последующем эту точку освещают лазерным лучом эллиптической формы. Хладогент из форсунки падает на горячий след луча, усиливая термонапряжение до образования управляемой микротрещины.
При пересечении лучом линии уже произведенного термораскалыванием высококачественного скола материала не удается управлять микротрещиной, и необходимо создать новый микродефект на следующем сколе материала. Инструмент для создания дефекта с регулируемыми характеристиками должен быть бесконтактным, что предполагает использование импульсного лазера. Выбор такого лазера будет определяться спектральными и теплофизическими характеристиками обрабатываемого материала, а также импульсными характеристиками лазерного излучения (энергия и длительность импульса). Наши эксперименты показали, что для используемых материалов (оксидные стекла, сапфир, кристаллический кварц) возможно образование микродефекта от нескольких импульсных лазеров (неодимового (1,06 мкм), эрбиевого (2,94 мкм), СО2 с модуляцией добротности (10,6 мкм) и ТЕА СО2-лазера (10,6 мкм)). Измерения показали, что наиболее приемлемым инструментом для дефектообразования является эрбиевый и ТЕА СО2-лазер.
Как правило, в этих работах в основном используется СО2-лазер. Однако у этой технологии есть проблемы: из-за небольшой глубины проникновения излучения СО2-лазера (50 мкм) образуется неглубокая микротрещина, что приводит к ограничению по толщине термораскалываемых материалов.
Представляется актуальным реализация данной технологии на основе применения излучения других типов лазеров, например Nd, Sr, CO, так как их спектр излучения (X = 1...7 мкм) располагается вблизи границы полосы прозрачности

Экспериментальные работы, проведенные на лазерной установке с применением СО2 и СО-лазера, показали, что более высокое качество сколов получается при использовании СО-лазера. При реализации режима сквозного термораскалывания использование объемного нагрева уменьшает влияние краевых эффектов, так как величина растягивающих напряжений перед лазерным пучком для СО-лазера меньше, чем для СО2-лазера.
Г.А. Мачулка, Лазерная обработка стекла //Радио и связь, 136, 1979.
В.К. Сысоев, Б.П. Папченко, А.В. Захарченко, П.А. Вятлев, Оптический журнал, №2, 41-45, (2004).

ИССЛЕДОВАНИЕ ЛАЗЕРНО-ПЛАЗМЕННОГО ИСТОЧНИКА ВАКУУМНОГО УЛЬТРАФИОЛЕТА НА ОСНОВЕ Sn И LiF
Кулик А.В., Андреев А.А.*, Платонов К.Ю.*, Салль Е.Г.*, Яшин В.Е.* Санкт-Петербургский государственный университет информационных технологий, механики и оптики, Санкт-Петербург, Россия, *ФГУП ''НПК ГОИ им. С.И. Вавилова'', Санкт-Петербург, Россия.

Исследовано взаимодействие мощного лазерного импульса с мишенями из Sn и LiF при различных условиях облучения. Определены коэффициенты поглощения лазерной плазмы. Получены диаграммы разлета осколков и спектры излучения плазмы.

В последние годы, в связи с бурным развитием электроники и вычислительной техники, резко возрос интерес к источникам излучения в диапазоне вакуумного ультрафиолета (ВУФ). Применение фотолитографических установок на основе ВУФ источников позволит, в ближайшем будущем, изготавливать интегральные схемы с характерным размером элементов порядка 30 нм.
Наибольший интерес представляют источники линейчатого излучения с длиной волны в окрестности 13,5 нм, где находится максимум коэффициента отражения многослойных зеркал, поскольку излучение от источника должно быть собрано и направлено на записывающую среду через соответствующую маску.
Среди наиболее перспективных можно выделить лазерно-плазменные установки, в которых источником ВУФ излучения служит горячая плазма, образующаяся при взаимодействии высокоинтенсивного лазерного излучения с мишенью. Необходимому диапазону 10...15 нм соответствуют излучательные переходы в ионах с низкой степенью ионизации, которая достигается при относительно невысоких интенсивностях лазерного излучения на мишени (около 1011...1013 Вт/см2).
В данной работе в качестве мишеней использовались одни из лучших, с точки зрения энергетической и спектральной эффективности преобразования материалы -олово (Sn) и LiF. Теоретические и экспериментальные исследования1,2 показывают, что энергетический КПД лазерно-плазменных источников на основе олова и LiF достигает 2,5-3%.
В проведенном эксперименте мощный импульс (Е=30 мДж, т = 0,3 нс) Nd^AG-лазера фокусировался на плоскую поверхность мишени, находящуюся в вакуумной камере под углом к падающему излучению. Интенсивность, получаемая на мишени варьировалась от 1011 до 1013 Вт/см2 путем изменения размера фокального пятна.
Было установлено, что коэффициент поглощения лазерной Sn плазмы слабо зависит от интенсивности лазерного излучения и превышает 65% в вышеуказанном диапазоне изменения интенсивности. Кроме того обнаружилось значительное превышение доли тормозного поглощения над резонансным. В случае с кристаллом LiF оценочное значение коэффициента поглощения составило примерно такое же значение.
В связи с тем, что при использовании твердотельных мишеней существует проблема существенного загрязнения окружающей оптики, была исследована диаграмма направленности разлета продуктов взаимодействия лазерного излучения с материалом мишени. В результате были получены характерные эллипсовидные

области осажденного вещества, причем максимум разлета осколков приходился на направление, нормальное к поверхности мишени. Масса испаряемого за один
лазерный импульс вещества составила 10-6 г в случае оловянной мишени и 10-7 г в случае мишени из LiF.
Взаимная ориентация области осажденных осколков и пятна фокусировки лазерного излучения подтвердило наличие так называемого ''flip-over'' эффекта, описанного в работе3. Полученный тонкий слой осажденного олова был использован в качестве мишени. Эксперименты показали, что коэффициент поглощения для тонкослойной мишени практически не отличается от того же параметра в случае ''толстой'' мишени и составляет примерно 67%. Расчеты проведенные по двумерному гидродинамическому коду показали приблизительно такую же диаграмму направленности вылета ионов как и в эксперименте.
Также были получены спектры излучения лазерной плазмы (рис.1).

Рис.1. Спектры излучения плазмы LiF (слева) и плазмы Sn (справа)
Теоретические оценки и численное моделирование позволило найти оптимальные параметры лазерного импульса необходимые для эффективного преобразования лазерного импульса в излучение с длиной волны 13,5 нм.
Jansson P.A.C., Hansson B.A.M., Hemberg O., et al., Appl. Phys. Lett., 84, 2256­2258, (2004)
Shimada Y., Nishimura H., Hashimoto K., et al, Proc. SPIE, 5374, 912-917,
(2004)
3. Anisimov S.I., Luk'yanchuk B.S., Luches A., Applied Surface Science 96-98, 24-
32, (1996)
ВРЕМЕННЫЕ ОСЦИЛЛЯЦИИ МАТРИЦЫ ПЛОТНОСТИ ДВУХУРОВНЕВОЙ АТОМНОЙ СИСТЕМЫ В СИЛЬНОМ И СЛАБЫХ ЗОНДИРУЮЩИХ ПОЛЯХ
Кузьмин А.И., Пулькин С.А., Уварова С.В., Фрадкин Э.Е. Санкт-Петербургский государственный университет, Санкт-Петербург, Россия.

Численно исследуются временные зависимости разности населенностей уровней атома и недиагональных элементов матрицы плотности под действием сильного и слабых зондирующих полей. Для симметричного частного случая численные решения подтверждаются теоретическими расчетами.

Рассмотрен случай, когда на среду, состоящую из двухуровневых атомов с частотой перехода а21 действуют сильное ES и слабые EPl поля:
ES (Г) = --(Ese'Sste˜ia2-t + c.c) и EP(t) = -- ? (EPle'lApte-aopt + c.c),
2 2 i=1
где SS = ms -a2l, L = 60 , Дp =a>pl -a>pl-1 - частотное расстояние между компонентами
слабых полей, co0p = -2(opl + wpl)- средняя частота слабых полей.
Для решения задачи использован формализм матрицы плотности в рамках приближений неподвижного атома и вращающейся волны. Численно решена система дифференциальных уравнений матрицы плотности. В установившемся режиме недиагональные элементы матрицы плотности совершают сложные колебания. Изменение параметров сильного и пробных полей влияет на временные зависимости разности заселенностей уровней N12 и недиагонального элемента матрицы плотности р12. Период колебаний р12(Г) определяется самым малым значением SS, Д p или комбинации данных частотных расстояний. Для симметричного случая c0S =а21 при SS =Дp колебания р12 периодические и
восприимчивость атомной системы симметрична относительно частоты перехода. При отстройке co0S сильного поля от частоты перехода c21 колебания мнимой и
ненулевой реальной частей р12 имеют одинаковый период. Разность заселенностей уровней - величина положительная, т.е. система без инверсии населенностей уровней. Усиление слабых зондирующих полей происходит за счет перекачки энергии от сильного поля посредством атомной системы.
В случае симметричного расположения компонент сильного и слабых полей относительно частоты перехода (S S = 0) и малых амплитуд пробного поля
(Еpl <<ЕS ) аналитически решена система дифференциальных уравнений матрицы
плотности1. Теоретические результаты хорошо согласуются с численными расчетами.

RANDOM LASERS BASED ON VESICULAR AND POROUS
POLYMERS
Vadym V.Koreniuk, Vasil P.Yashchuk, Olga A.Prygodiuk, Liudmila
P.Paskal, Eugen O.Tikhonov Kyiv National Taras Shevchenko University; Kyiv, Ukraine, Physics Institute, the Ukrainian Academy of Science; Kyiv, Ukraine.

The experimental investigations of random laser based on vesicular and porous polymer films activated with dye were carried out. The results demonstrate high efficiency of the gas vesicles usage for the lasing rise in the random laser.

In the random laser positive feedback is provided by multiple scattering [1]. Such scattering significantly increases the path length or dwells time of light in the active medium like the cavity mirrors do in the conventional laser. Hence, the lasing threshold decreases with light scattering efficiency increasing. Thus, the improving of this efficiency is a very important task.
Traditionally, multiple scattering is provided by the high concentration of the scattering particles (108-1011cm-3) embedded into the active medium. The scattering efficiency in the suspension depends on relative (to the active medium) refractive index nrel=npart/nmedium of the particles, their effective size and concentration. But as the refractive indexes of active media are high (˜ 1.5 for solid polymeric solutions) the relative refractive index of the highly refractive materials (rutile, diamond) is less than nrel=1.6
The close value of the relative refractive index (nrel=1.5) can be obtained using gas vesicles in the active medium. Such vesicles can be produced by UV irradiation of the many component polymers. Variation of the intensity and duration of UV irradiation can vary those centers concentration. Their size depends on hitting time of the films. While the vesicles are used it negotiates the problem of homogeneity of the redistribution of the scattering centers. Furthermore, the vesicles use obviates the necessity of the particles purification from the absorbing impurities decreasing energy yield.
The polymer films containing solid solutions of the R6G (10-3M) with gas vesicles as scattering particles were prepared. The vesicle diameter and intervesicles distance in the film fluctuate at the rate 1.5. In different films these sizes can vary from 1mkm to 10 mkm. The spectral parameters and lasing threshold dependences on the polymer composition, film thickness, concentration and size of the scattering centers (vesicles) of these random lasers were investigated. The samples was pumped by the Q-switched YAG:Nd3+ laser. Emitted light was registered with diffractive spectrograph and CCD camera and then digitized with the computer.
Lasing of these films is more efficient than one of the conventional random laser with embedded highly refracted scattering particles. Obtained lasing spectra are 3-4 times narrower and their lasing spectrum bandwidth is close to 2nm. The lasing threshold is significantly lower and it does not exceed 1MW/cm2. When pump intensities reach 30-50 MW/cm2 lasing spectrum bandwidth 1.5 times increases. This is caused by the gain band widening caused by growth of inversion between the energy layers of dye molecular. The spectrum bandwidth and lasing threshold depend on the mean vesicles diameter and the diameter to the inter-vesicles distance ratio. The vesicle diameter 1-2mkm and the ratio 1:1 are the optimal parameters.
When pump intensity is an order higher than threshold intensity the partial irreversible films darkening was observed resulting in the lasing threshold ˜4 times growth

and lasing spectrum widening by 25%. The darkening is probably conditioned by partial polymer decomposition that limits the irradiation tolerance of the films.
The porous samples (solid solution of the astrophloxin dye in the polyvinyl acetate hosting matrix) of ˜1мм thickness with mean porous size˜0Л50мм were also investigated. The threshold pump intensity in these samples is approximately 1.5 times lower than the threshold in the samples with scattering particles of highly refracted materials (fine disperse Al2O3 particles ˜15mkm), but it is 5 times higher than the threshold in the films with 1mkm vesicles. The porous and scattering particles sharing caused following two times decreasing of the threshold intensity. It approaches lasing parameters of the porous polymers with scattering particles to vesicular films ones.
These investigations demonstrate the polymer films with gas vesicles are promising active media for random laser producing as the gas vesicles are more effective scattering centers than the fine dispersed particles of high refractive materials. The improving of the lasing properties of the investigated samples can be achieved by optimization of the vesicles concentration and size, and dye concentration.

1. H. Cao, Waves Random Media, 3, p.R1-R39, (2003).

NUMERIC SIMULATION AND EXPERIMENTAL RESEARCH OF THE SPATIAL SIZE EFFECT OF RANDOM LASER LASING
O.A.Prygodiuk, V.P.Yashchuk, M.V.Zhuravsky, V.V.Koreniuk Kyiv National Taras Shevchenko University, Kyiv, Ukraine.

The investigations of the lasing parameters of random laser dependence on the excited region size were carried out both experimentally and by Monte-Carlo simulation.

Random laser is realised in active medium with strong light scattering at high concentration of dispersion centres [1, 2]. Feedback causing the lasing rise is formed by multiple scattering, which lengthens the photon pass and in this way keeps light within the active medium. Lasing occurs when the light amplification along the photon trajectories approaches the certain threshold value. Therefore any factors influencing the amplification along the trajectories influence the laser parameters. Moreover, it is expected that the relation between the active medium size and photon trajectory length influences the lasing threshold and spectrum width.
The patterns of photon trajectories were simulated by Monte-Carlo method in the gain medium depending on the concentration of randomly distributed dispersion centres. The amplification efficiency along these trajectories as well as photons amount dependencies on the medium gain efficiency and on excited area size have been calculated. As the result, the dependence of lasing threshold of the random laser on the active volume size of the medium and scattering particles concentration was calculated.
As it was obtained the decreasing of the excited area size (determined by pump beam diameter d) below the certain limit dth causes the abrupt increasing of lasing threshold. This limit monotonously decreases under increasing of scattering centres concentration. It was shown, that this value of diameter dth corresponds to the transverse size of photon trajectory in the active medium. When the excited area diameter decreases lower dth photon trajectory partially lies outside the excited area reducing the effective amplification of radiation and leading to increasing of the lasing threshold. The described effect can be defined as lasing spatial size effect of the random laser.
The experimental research of the effect in the random laser on rhodamine 6G in a solid polyvinylacetate solution has been provided. The lasing was pump by the second harmonic of the Nd3+YAG. The scattering centres are particles of silica (diameter 0.5-1mkm). The limit existence was confirmed: below this limit the threshold increases abruptly but above it the threshold remains almost constant. This limit active medium and the rate of the lasing threshold growth depend on a ratio between the excited medium depth and sample thickness. It displays size effect in lengthwise (respectively to the pump beam) direction. The excited area of luminescence-to-lasing transition is narrowing with increasing of the pump beam diameter.
The obtained results demonstrate the appropriateness to introduce the characteristic size of photons trajectories in the strongly scattering medium, allow determining the minimal sizes of the random laser and defining its optimal pump requirements.
A.Z.Genack, J.M.Drake, Nature, 386 (1994), p.400
E.Tikhonov, V.P.Yashchuk, O.A.Prigodjuk, V.Bezrodny, Solid State Phenomena, 99-100 (2004), pp.77-82
NUMERIC SIMULATION OF LIGHT BEHAVIOUR IN THE STRONGLY SCATTERING MEDIUM UNDER ABSORPTION AND
AMPLIFICATION
M. Zhuravsky, Vasil P. Yashchuk, O. Prygodiuk Kyiv National Taras Shevchenko University, Kyiv, Ukraine.
Modelling of photons behaviour in strongly scattering medium under absorption and amplification was carried out by Monte-Carlo method.
Strong scattering essentially changes the process of light propagation in the medium and can lead to lasing rise or additional absorption appearance if the medium is amplifying or absorbing respectively. Up to now the effects were investigated only experimentally that is inadequate to understand the mechanisms of their behaviour. Thus the simulation of light propagation in the strongly scattering medium under the amplification and absorption conditions is a pressing problem.
To solve the problem we created an original program simulating by Monte-Carlo method the photon propagation through the absorbing (gaining) medium with evenly distributed scattering particles. The center sizes are assumed to be larger than light wavelength. Thus scattering indicatrix is calculated under geometric optics. The program allows computing of the photons trajectories and producing a statistical analysis of the photons according to the determined criteria: a number of the photons scattered certain times, a number of photons coming certain pass through the medium, a number of photons reaching the detector, those ones which trajectories are within the determined volume.
It was shown the portion of photon scattered with certain multiplicity depends significantly on the scattering particle concentration n and an interparticle medium absorption (amplification) coefficient k. Under the n increasing the portion of multiply scattered photons grows and depends on absorption an attenuation property of medium. It causes the non additive influence of absorption and amplification on radiation that is emerged as additional absorption and lasing accordingly.
The additional absorption and lasing appear under the multiple scattering regime only originating under the particle concentration to be over the certain value (k > 2T08 ^ 6T08 cm-3 for the particles diameter of 5 mkm). This value depends on the absorption coefficient (amplification) of the medium k. It increases under the k decreasing. It results from the fact the higher scattering multiplicity is needed for the additional absorption appearing when k lessening.
In the absorption medium the further 1.5-2 times increasing of the k leads to the sharp increasing of the attenuation coefficient K up to complete disappearing of the transmitted beam. In the amplifying medium the k increasing leads to the transmission T sharp increasing and to the lasing (7>1).
The n-range of K (or T) increasing extends to lower concentration region at the higher absorption (amplification) coefficient. Under the k decreasing the rate dK/dn (dT/dn) increases. Therefore transition to lasing in a highly amplifying medium takes place smoothly with k increasing, and in a lowly amplifying medium it takes place as an quasi-threshold action and occurs at high values of n. These rules caused by higher multiplicity of photon scattering in the medium of high particle concentrations and according to greater sensitivity to n.
Obtained data can be used for development of highly effective light attenuators, random lasers, and also for interpretation of experimentally obtained results of strongly scattering media investigation.
ИССЛЕДЫОВАНИЕ ТЕРМИЧЕСКОЙ ЛИНЗЫ АКТИВНОГО ЭЛЕМЕНТА ND:YVO4 С АКСИАЛЬНОЙ ДИОДНОЙ НАКАЧКОЙ ПРИ РАЗЛИЧНЫХ СПОСОБАХ ЕГО КРЕПЛЕНИЯ
Офицеров Е.Н., Кийко В.В. Институт общей физики имени А.М.Прохорова Российской Академии
Наук, Москва, Россия.

Исследованы термооптические искажения активного элемента (Nd:YVO4) твердотельного лазера с диодной накачкой при различных способах его крепления. Разработана и экспериментально проверена математическая модель, позволяющая рассчитывать оптическую силу термической линзы, возникающей в кристалле при аксиальной накачке.

Нагрев активных элементов твердотельных лазеров, вследствие преобразования части поглощенной энергии накачки в тепло 1>2, приводит к возникновению значительного градиента температуры, в плоскости сечения перпендикулярной оптической оси. В активном элементе возникают температурный градиент показателя преломления и механические напряжения, приводящие к появлению так называемой тепловой линзы, вследствие чего происходит изменение параметров схемы резонатора, которое обычно приводит к искажению волнового фронта излучения, увеличению расходимости, ухудшению параметров генерируемого излучения 3.
В работе исследованы термооптические искажения активной среды твердотельного лазера и разработана математическая модель расчета фокусного расстояния тепловой линзы активного элемента (Nd:YV04), возникающей при диодной накачке, при различных способах крепления. Измерения тепловой линзы, возникающей в активном элементе при аксиальной накачке, проводились с помощью метода Гатмана, основанного на контроле параметров волнового фронта излучения накачки, прошедшего через исследуемый оптический элемент4,5. В качестве источника накачки активной среды был использован лазерный диод (АТС 2550) с диаметром перетяжки около 250 мкм и мощностью до 3 Вт. Он же являлся источником опорного излучения. Была разработана математическая модель расчета фокусного расстояния тепловой линзы для двух типов крепления активного элемента с размерами 3х3х1 мм: конвективным теплоотводом - крепление I и с теплоотводом по всей поверхности кристалла - II. Для проверки разработанных математических моделей проведены экспериментальные исследования, которые показали, что производные отдельных аберраций исследуемой активной среды носят менее выраженный характер при использовании крепления II, чем при креплении I вследствие увеличения симметричности термооптических искажений. Результаты работы показали, что оптическая сила тепловой линзы, найденная экспериментально хорошо согласуется с результатами теоретического анализа. Полученные теоретические и аналитические зависимости, оптической силы тепловой линзы активного элемента, закрепленного в теплоотвод, от мощности излучения накачки в 2 раза меньше, по сравнению с креплением I. Метод Гартмана позволяет исследовать аберрации более высоких порядков, которые влияют на дифракционное качество пучка. Определены среднеквадратичные отклонения по полю (СКО) и построены зависимости значений СКО от изменения величины мощности излучения накачки. СКО рассчитывались относительно опорного

волнового фронта излучения при минимальной тепловой линзе. Полученная величина производной по мощности накачки среднеквадратичного отклонения по полю волнового фронта в случае крепления II в 2 раза меньше по сравнению с креплением I.

1. Solid-State Lasers: a graduate text // Walter Koechner, Michael Bass, Springer-
Vertrag New York, Inc., 409p. 2003.
Analytical model of the temperature distribution and the thermally induced birefringence in laser rods with cylindrically symmetric heating // M.Schmid, Th.Graf, H.P.Weber, J. Opt. Soc. Am. B, Vol. 17, № 8, 1398-1404, (2000).
Thermal modeling of continuous-wave end-pumped solid-state lasers // M.E.Innocenzi, H.T.Yura, C.L.Fincher, R.A.Feieds, Appl.Phys.Lett.56 (19),
(1990).
Geometrical parameters in the Hartmann test of aspherical mirrors // A.Morales, D.Malacara, Appl. Opt., Vol. 22, № 4, 3957-3959, (1983).
Hartmann test of aspherical mirrors // D.Malacara, Appl. Opt., Vol. 11, № 1, 99­101, (1972).

ИССЛЕДОВАНИЕ ИОНИЗАЦИОННОЙ РЕАКЦИИ ПОЛУПРОВОДНИКОВЫХ СТРУКТУР ПРИ ВОЗДЕЙСТВИИ ЛАЗЕРНОГО ИЗЛУЧЕНИЯ В ДИАПАЗОНЕ ДЛИН ВОЛН
850...1064 НМ
Нечаев А.В., Маврицкий О.Б., Егоров А.Н.*, Скоробогатов П.К.* Московский инженерно-физический институт (государственный университет), Москва, Россия, *ЭНПО Специализированные электронные системы, Москва, Россия.

В работе анализируется возможность применения лазерного излучения в диапазоне длин волн 0,69...1 мкм для моделирования воздействия широкого класса ионизирующих излучений на различные типы полупроводниковых приборов и интегральных микросхем. Определена оптимальная длина волны для адекватного моделирования быстропротекающих процессов.

Способность светового излучения с энергией квантов, превышающей ширину запрещённой зоны полупроводника, ионизировать объём полупроводника определяет принципиальную возможность использования лазерного излучения (ЛИ) для моделирования воздействия импульсных ионизирующих излучений на полупроводниковые приборы и интегральные схемы (ПП и ИС)1. Для случая ИС на основе кремния наиболее простым и дешевым является использование твердотельных неодимовых лазеров с длиной волны 1,06 или 1,08 мкм, излучение которых позволяет создать достаточно однородную по глубине ионизацию практически для всех технологических типов ИС. Длительность импульсов этих лазеров в режиме модулированной добротности составляет десятки наносекунд, что приблизительно соответствует длительности мгновенной составляющей импульса гамма-излучения.
Эквивалентная мощность поглощённой дозы, формируемая ЛИ в приповерхностной области полупроводника, зависит от коэффициента межзонного поглощения энергии и интенсивности ЛИ. Основным путём повышения эквивалентной мощности является увеличение интенсивности ЛИ, однако её рост свыше 106 Вт/см2 затруднён необходимостью учёта термодинамических эффектов. Поэтому представляется целесообразным повышение эквивалентной мощности поглощённой дозы за счёт использования ЛИ с более короткой длиной волны (например, использование второй гармоники). Препятствием, затрудняющим использование второй гармоники неодимового лазера для моделирования объёмных эффектов в кремниевых полупроводниковых и интегральных схемах, является сильная неравномерность распределения ионизации по глубине кристалла, связанная с высоким значением коэффициента поглощения энергии. В этом смысле наиболее оптимальным является использование промежуточных длин волн (0,8.1,0 мкм)2, при которых наблюдается существенный выигрыш в эффективности использования ЛИ при сохранении равномерности ионизации активных областей ИС (до глубин 10.25 мкм). Использование ЛИ с такими длинами волн может существенно способствовать распространению методов лазерных имитационных испытаний также и на ИС, основанные на других полупроводниковых материалах (арсенид галлия и т. п.).

Для решения данной задачи создана уникальная ЛМУ на основе перестраиваемого лазера LX314 фирмы СОЛАР ЛС, работающего в диапазоне длин волн 0,69.1 мкм с возможностью преобразования перестроенного излучения во вторую гармонику (0,35.0,5 мкм) и хорошим пространственным распределением выходного пучка (Гауссов либо П-образный с локальными вариациями интенсивности не более 20%). Активной средой лазера является кристалл Al2O3:Ti3+, обладающий экстремально широкой полосой генерации, для накачки которого используется вторая гармоника наносекундного неодимового лазера.
В настоящей работе исследована зависимость ионизационной реакции от длины волны лазерного имитационного излучения в объёмных КМОП ИС, изготовленных по 2 мкм технологическому процессу. Экспериментально показано, что эффективность использования излучения с длиной волны 970 нм в 5 раз выше по сравнению с излучением неодимового лазера на длине волны 1064 нм. Эта длина волны может быть использована для уменьшения требуемой интенсивности лазерного излучения для тестов ИС при высоких мощностях дозы облучения.
С уменьшением длины волны до значений 910.900 нм и ниже происходило нарушение адекватности, обусловленное существенной неоднородностью ионизации в микросхеме, что особенно важно для объёмных ИС.
А.И Чумаков. Действие космической радиации на интегральные схемы, М. «Радио и Связь». 2004.
P.K.Skorobogatov, A.Y.Nikiforov, O.B.Mavritsky, A.N.Egorov. Influence of Wavelength on CMOS IC Dose Rate Laser Simulation Adequacy // Radiation Effects on Components and Systems (RADECS 2004); Madrid, September 22 - 24,
2004.
ФОРМИРОВАНИЕ СВЕТОИНДУЦИРОВАННЫХ ДИФРАКЦИОННЫХ РЕШЕТОК В ТОНКОМ СЛОЕ МАГНИТНОЙ ЖИДКОСТИ
Кутавичюс В.П., Кабанов В.В., Кицак А.И., Жавнерко Г.К.*,
Кекало Е. А.*
Институт физики им. Б.И.Степанова НАН Беларуси, Минск, Беларусь, *Институт химии новых материалов НАН Беларуси, Минск, Беларусь.

Проведены исследования возможности формирования динамических решеток в тонком слое магнитной жидкости посредством интерференции двух пересекающихся лазерных пучков. При определенном значении интенсивности излучения в слое магнитной жидкости наблюдалось образование стационарной дифракционной решетки.
Светоиндуцированные динамические решетки формировались в магнитной жидкости, которая представляла собой устойчивый коллоид, состоящий из частиц магнетита со средним диаметром около 10 нм и водного носителя. В качестве стабилизатора использовался тетраметиламмоний гидроксид. Объемное содержание магнетита со стабилизатором составляло примерно 20%. Кювета с тонким слоем магнитной жидкости (толщина слоя ˜25 мкм) помещалась в область интерференции двух лазерных пучков с длиной волны п=532 нм. При достижении средней интенсивности излучения 6,2 Вт/см2 в слое магнитной жидкости за счет пространственной модуляции концентрации частиц магнетита формировалась динамическая решетка. Время ее релаксации по окончании возбуждения составляло несколько секунд. Увеличение суммарной интенсивности излучения до 21,2 Вт/см2 приводило к записи стационарной дифракционной решетки, которая не исчезала на протяжении нескольких суток вплоть до высыхания водного носителя.
В докладе также рассмотрены условия формирования стационарных дифракционных решеток в клеевых композитах, содержащих магнитную жидкость с различными стабилизаторами. Анализируются механизмы образования и время существования динамических и стационарных светоиндуцированных решеток.

ПРИМЕНЕНИЕ ПОЛУПРОВОДНИКОВОГО ЛАЗЕРА ДЛЯ
ИССЛЕДОВАНИЯ ПАРАМЕТРОВ ОБЪЁМНЫХ ГОЛОГРАММ
Златов А. С., Кушнаренко А. П. Санкт-Петербургский государственный университет информационных технологий, механики и оптики, Санкт-Петербург, Россия.

С целью применения в голографических экспериментах исследованы характеристики излучения полупроводникового лазера KLM-650, при использовании которого проведены измерения спектральной и угловой селективности объёмных голограмм-решёток с различной пространственной частотой (640-1100 мм-1).

Для измерения параметров объемных голограмм, обладающих высокой селективностью, необходимо использовать излучение, пространственная расходимость которого существенно меньше угловой селективности исследуемой голограммы. Это главное требование к источнику излучения в данном эксперименте.
На практике используются два основных метода исследования объемных голограмм, которые формируют дополнительные требования к освещающему излучению.
Освещение голограммы проводится монохроматическим излучением, спектральный состав которого существенно меньше спектральной селективности голограммы. Этот метод используется при исследовании угловой селективности голограммы.
Освещение голограммы проводится широкополосным излучением, спектральный состав которого значительно больше спектральной селективности голограммы. Этот метод используется при исследовании спектральной селективности голограммы 1,2.
В работе рассмотрены параметры излучения полупроводникового лазерного модуля KLM-650 (расходимость, спектральный состав) в различных режимах генерации с точки зрения вышеперечисленных требований.
Свойства излучения полупроводникового лазерного модуля зависят от тока, протекающего через p-n-переход. При токе, ниже некоторого порогового значения излучение является некогерентным и лазерный модуль работает как светодиод, имеющий довольно широкий спектральный состав. При токе, больше порогового значения, лазерный модуль работает как лазер, генерирующий когерентное монохроматическое излучение. Независимо от режима излучения расходимость излучения формируется оптической системой и определяется ее свойствами.
Были проведены измерения интенсивности излучения лазерного модуля от тока, протекающего через p-n-переход, и измерения пространственного распределения интенсивности (расходимости) излучения в различных режимах работы лазерного модуля. Показана возможность использования данного излучения в голографическом эксперименте.
Спектры излучения исследуемого лазерного модуля при различных значениях тока через p-n-переход приведены на рис.1.
Для исследования спектральной селективности был выбран режим, при котором ширина спектра излучения лазерного модуля составляла 9,5 нм, расходимость пучка не превышала 0,4 мрад.
Для исследования угловой селективности был использован режим генерации когерентного излучения, при котором ширина спектра менее 0,3 нм, а расходимость пучка также не превышала 0,4 мрад.

u(& Kfo ass eeo v |Hu
Рис. 1. Зависимость спектрального состава излучения полупроводникового лазерного модуля KLM-650 от тока, протекающего через p-n-переход
Результаты измерений параметров фазовых пропускающих голограмм-решёток, зарегистрированных на различной пространственной частоте, приведены в табл. 1. Для получения голограмм были использованы образцы полимерного материала «Диффен» 2 толщиной 1-2 мм.
Для контроля параметров голограмм были проведены расчеты так же представленные в таблице.
Таблица 1. Экспериментальные результаты


Параметры объёмных голограмм




Измеренные


Рассчитанные
Образец №
? , мм-1
? ?, мрад
? ?изм, нм
? ?расч, нм
1
640
1,60±0,05
5,3±0,4
4,9±0,3
2
640
1,50±0,05
4,5±0,4
4,7±0,2
3
790
0,90±0,05
3,4±0,4
2,8±0,3
4
1100
0,50±0,05
1,3±0,4
1,5±0,3
О.В.Андреева, С.В.Артемьев, Л.Н.Капорский, А.П.Кушнаренко. Использование полупроводниковых источников излучения при исследовании спектральной селективности объемных голограмм. //Оптич. журн., т.72, №3, с.31-33, 2005.
О.В.Андреева, В.Г. Беспалов, В.Н. Васильев, А.А.Городецкий, А. П.Кушнаренко, Г. В. Лукомский, А. А.Парамонов. Исследование спектральной селективности объемных голограмм с помощью импульсного излучения фемтосекундной длительности. //Оптика и спектр., 2004, т.96, №2,
с.190-196.
ЛАЗЕРНОЕ ФОРМИРОВАНИЕ ГИБРИДНЫХ МЕТАЛО -СТЕКЛЯННЫХ НАНОЗОНДОВ
Зыонг З.В., Вейко В.П., Яковлев Е.Б. Санкт-Петербургский государственный университет информационных технологий, механики и оптики, Санкт-Петербург, Россия.

В работе показана возможность лазерного формирования гибридных метало-стеклянных зондов, которые могут использоваться в ряде сканирующих зондовых микроскопов. При применении гибридных метало-стеклянных зондов можно скомбинировать в комплекс туннельный, атомно-силовой, электросиловой и другие микроскопы.

Сканирующая зондовая микроскопия (СЗМ) - один из мощных современных методов исследования морфологии и локальных свойств поверхности твердого тела с высоким пространственным разрешением. Сканирующие зондовые микроскопы -это семейство микроскопов, принцип работы которых заключается в сканировании иглообразного зонда над поверхностью образца на расстоянии 0,1 - 10 нм и в регистрации информационных параметров различных типов воздействия зонда с поверхностью. Так, работа туннельного микроскопа основана на явлении протекании туннельного тока между металлической иглой и проводящим образцом; различные типы силового взаимодействия лежат в основе работы атомно-силового, магнитно-силового и электросилового микроскопов1.

Гибридный метало-стеклянный зонд представляет собой металлический нанозонд в стеклянной оболочке (см. рис). Формирование гибридного зонда из стеклянной трубочки (диаметрами 1 мм и 0.6 мм) и медного проволока диаметром 60 мкм возможно при лазерной вытяжке. При этом вытяжка состоит из двух стадий : первая стадия вытяжки - создает перетяжку и слияние медной проволоки в стекле и вторая стадия - вытяжка до обрыва.
Так как гибридный зонд содержит стеклянный элемент, который проводит свет, и метал, проводящий электрический ток, он может одновременно объединить и туннельный, и электросиловой, и оптический ближнепольный, и даже атомно-силовой микроскопы.

Комбинирование различных типов сканирующих зондовых микроскопов увеличит достоверность полученной информации о свойствах поверхности твердого тела, которые очень часто искажаются из-за внешних воздействий.

1. В.Л.Миронов, «Основы сканирующей зондовой микроскопии», учебное пособие, Институт физики микроструктур, Нижний Новгород 2004 г.

МЕТОД И УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ ПОВЕРХНОСТИ
ЦИЛИНДРОВ ПЕЧАТИ
Мамилов С.А., Галкин А.А., Есьман С.С., Кравченко В.И., Плаксий Ю.С.
ООО "БИЭЛТ", Киев, Украина.

Представлено метод для оптического контроля качества формных цилиндров глубокой печати и анилоксовых валов и устройство для его реализации. Метод базируется на использовании для профилометрии схемы низкокогерентного интерферометра который обеспечивает сбор данных о трехмерном рельефе.

Устройство предназначено для оптического контроля качества формных цилиндров глубокой печати и анилоксовых валов. Наиболее распространенными на сегодняшний день технологиями изготовления форм глубокой печати являются электромеханическая гравировка, прямая и косвенная лазерная гравировка (маски с последующим химическим травлением) поверхностного металлического слоя печатного цилиндра. При использовании любой из указанных технологий, качество печатной формы определяется, прежде всего, геометрической формой ячеек, предназначенных для переноса краски. Существующие устройства для контроля размеров и формы ячеек либо измеряют лишь поперечные размеры ячеек, либо их глубину (контрольно-измерительный комплекс Oieck-Master II).
Поставленная задача состояла в разработке метода оптического контроля качества цилиндров глубокой печати с увеличенным рабочим полем и повышенной скоростью сбора данных. Принципиально расширить рабочее поле и увеличить быстродействие, по сравнению с существующими методами, можно, применив для профилометрии схему низкокогерентного интерферометра, который обеспечивает сбор данных о трехмерном рельефе путем анализа интерферограмм всего участка поверхности цилиндра, отображаемого на матрице фотоприемника, при сканировании опорного зеркала вдоль оптической оси. В качестве источника излучения использован лазерный диод с длиной волны излучения 650 нм и шириной полосы ˜5 нм. Излучение источника преобразуется расширителем пучка в коллимированный пучок и по схеме интерферометра Майкельсона расщепляется светоделительным кубиком на предметный и опорный пучки, которые после отражения соответственно от поверхности измеряемого объекта и опорного зеркала сводятся светоделителем и проецируются на фотоприемник - КМОП матрицу цифровой камеры. Проекционная линза является, по существу, длиннофокусным объективом, формирующим изображение поверхности объекта на фотоприемнике. В отличие от общепринятых схем, в данной установке перемещается по оптической оси не объект, а опорное зеркало, что допустимо при применении длиннофокусных объективов с достаточной глубиной резкости, перекрывающей глубину рельефа измеряемой поверхности.

ИССЛЕДОВАНИЕ ЗАВИСИМОСТИ ГЛУБИНЫ РАЗДЕЛЯЮЩИХ ТРЕЩИН ОТ СКОРОСТИ ПЕРЕМЕЩЕНИЯ ЛАЗЕРНЫХ
ПУЧКОВ И ТЕПЛОФИЗИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК
МАТЕРИАЛА
Никитюк Ю. В., Середа А. А., Побияха А. С. Учреждение образования «Гомельский государственный университет имени Франциска Скорины», Гомель, Республика Беларусь.

В данной работе проведено исследование глубины разделяющей микротрещины при реализации процесса управляемого лазерного термораскалывания от скорости перемещения лазерного пучка при постоянной плотности мощности лазерного излучения, с учетом температурной зависимости теплофизических свойств стекла.

Наиболее эффективным из способов разделения стеклоизделий является управляемое лазерное термораскалывание. Реализация этого процесса обеспечивает возможность получения микротрещины на заданную глубину. Для выяснения особенностей механизма лазерного термораскалывания была получена информация о распределении термоупругих полей. В связи с трудностями, возникающими при попытке использования аналитических методов для расчета термоупругих полей в нелинейной постановке задачи был использован метод конечных элементов. Для расчета термонапряжений использовалась квазистатическая постановка задачи, которая означает, что напряженное состояние устанавливается значительно быстрее, чем тепловое равновесие. Погрешность в определении величины термонапряжений, связанная с пренебрежением инерционными эффектами, согласно 1 оказывается очень малой.
Для избежания существенных погрешностей, при выполнении расчетов учитывалось, что в процессе лазерной обработки стекла температура в области лазерного излучения может изменятся от 20°С до 537°С (температура стеклования силикатного стекла), при этом его теплопроводность изменяется от 0.88 до 1.5 т/м.К, а теплоемкость - от 860 до 1090 ^/^ю Плотность стекла р принималась равной 2450 кг/м3, модуль упругости - E=68-109 МПа, коэффициент Пуассона - v=0,221, коэффициент температурного расширения ат=89-10 -7 (1/°С) согласно 2.
Во время экспериментальных исследований расстояние от заднего фронта пучка до переднего фронта зоны подачи хладагента L было равным 0.5-10-3 м, а воздушно - водяная смесь подавалась со скоростью 0.8 м/с, что обеспечивает охлаждение с коэффициентом теплоотдачи равным 6800 Вт/м2К, что и было учтено при расчетах.
На рисунке 1 представлено распределение полей напряжений а22 в плоскости разделения силикатного стекла для расчетных режимов термораскалывания круглым лазерным пучком (А - радиус пучка, h - толщина образца). Как видно из рассмотрения рисунка 1, при реализации управляемого лазерного термораскалывания формируются зона растягивающих напряжений перед лазерным пучком и зона сжимающих напряжений в месте воздействия лазерного пучка. Однако в отличие от сквозного термораскалывания на поверхности образца формируется еще одна зона растягивающих напряжений в месте подачи хладагента, величина которых достигает порядка 40 МПа. При этом зона растягивающих

напряжений сформированных хладагентом окружена сжимающими напряжениями, сформированными лазерным пучком.
Таким образом, в случае управляемого лазерного термораскалывания развитие микротрещины контролируется сжимающими напряжениями, а ее глубина определяется расположением границы перехода растягивающих напряжений в сжимающие, в поле которых развитие трещины затруднено. На рисунке 2 приведены расчетные данные для режима управляемого лазерного термораскалывания пучком с поперечным сечением в виде круга радиусом 2 мм и плотностью мощности излучения 1,57-106 ВТ/м2. Как видно из рассмотрения рисунка 2 зависимость глубины залегания микротрещины от скорости обработки носит экспоненциальный характер и при увеличении скорости быстро снижается. Полученные результаты моделирования находятся в хорошем соответствии с экспериментальными данными, полученными ранее.

Рис. 1. Распределение полей напряжений а22 в плоскости разделения силикатного стекла
Рис. 2. Зависимость глубины z разделяющей микротрещины от скорости лазерного пучка v

Н.Н.Шабров Метод конечных элементов в расчетах деталей тепловых двигателей, Л.: Машиностроение, 1983. - 212 с.
Стекло. Справочник. Под. Ред. Н. М. Павлушкина. М., Стройиздат. 1973. 487 с.
ЛАЗЕРНАЯ РЕЗКА СТАЛИ 65Г
Баевич Г.А., Грищенко В.В., Козлов А.И. Учреждение образования «Гомельский государственный университет имени Франциска Скорины», Гомель, Республика Беларусь.

Проведены экспериментальные исследования лазерной резки образцов из стали 65Г толщиной 2 мм непрерывным и импульсным лазерным излучением с длиной волны 1.06 мкм. Выявлены особенности лазерной резки и определены оптимальные технологические режимы.

Сталь 65Г широко используется в машиностроении для изготовления пружин, рессор, упорных шайб, тормозных лент, фрикционных дисков, шестерней, фланцев, корпусов подшипников и других деталей, к которым предъявляются требования повышенной износостойкости. Возникает настоятельная производственная необходимость в разработке и промышленном освоении методов резки данной стали, сочетающих высокие показатели, как по производительности процесса, так и по точности и качеству поверхностей реза. К числу таких перспективных процессов разделения материалов следует отнести лазерную резку металлов, основанную на процессах нагрева, плавления, испарения, химических реакциях горения и удаления расплава из зоны реза.
Для лазерной резки металлов основными параметрами, определяющими производительность и качество, являются плотность мощности лазерного излучения, скорость резки, давление и состав подаваемого газа, размер и конфигурация сопла для подачи газа, расстояние от среза сопла до поверхности материала, поглощающая способность поверхности материала.
Существенное влияние на качество и производительность резки металлов оказывает выбор рода газа. При проведении экспериментальных работ по резке как в непрерывном так и в импульсном режимах в зону обработки подавалась струя кислорода, выполняющая две функции: увеличение поглощенной доли излучения вследствие образования на поверхности пленки окисла и удаление образовавшейся пленки и расплава из зоны реза до тех пор, пока материал не будет полностью разрезан.
Полученные экспериментальные данные позволяют судить о том, что обработка импульсно-периодическим излучением с использованием ИАГ-лазера позволяет получать более точные и качественные резы, ввиду того, что зона теплового воздействия у данного типа лазеров меньше, а также отсутствует эффект автогенной резки.
Поэтому импульсный режим лазерной резки предпочтительно применять при выполнении работ по разделению материалов в тех случаях, когда к полученным деталям применяются высокие требования по точности и качеству поверхностей реза, а также при резке материалов небольших толщин, когда производительность процесса не играет первостепенной роли.

1. А.Г. Григорьянц. Основы лазерной обработки материалов .-М.: Машиностроение, 1989. - 304 с.

МОДЫ ВЫСШЕГО ПОРЯДКА АСТИГМАТИЧНОГО ГАУССОВА ПУЧКА В НЕПЛАНАРНОМ ЧЕТЫРЕХЗЕРКАЛЬНОМ
РЕЗОНАТОРЕ
Зайцева Т.Э., Брославец Ю.Ю., Фомичев А.А. Московский физико-технический институт (ГУ), Москва, Россия.

Предложена физико-математическая модель, описывающая формирование распределения поля пучка, как основной моды, так и мод высших порядков, в четырёхзеркальном неплоском резонаторе с гауссовой диафрагмой.

Лазерные гироскопы, благодаря хорошей точности, надежности, высокой устойчивости к механическим воздействиям, нашли широкое применение в системах управления, ориентации и навигации. Большое количество работ направленных на повышение точности и стабильности лазерного гироскопа1-4 привело к устранению многих причин, уменьшеньшающих его стабильность и точность и увеличивающих дрейф. Тем не менее, существует ряд факторов, приводящих к искажению выходной характеристики гироскопа. Одним из таких факторов, ухудшающих точность гироскопа, является дифракционная невзаимность, приводящая к расщеплению частот, зависящему от диаметра и положения диафрагмы, активной среды и распределения поля внутри резонатора4. Поэтому важным фактором, влияющим на точностные параметры гироскопа, является поперечная модовая структура излучения. В большинстве гироскопов стараются создать условия для генерации нулевой моды гауссова распределения. Хотя в ряде работ получены очень интересные результаты2, показавшие практически устранение захвата частоты при генерации мод более высокого порядка. В нашей работе численное моделирование, показало, что при изменении размеров диафрагмы, астигматичный пучок в резонаторе существенно меняет свою структуру в обьеме резонатора и его перетяжки в перпендикулярных плоскостях, смещаются в сторону сферического зеркала при уменьшении размеров диафрагмы. В неплоском четырехзеркальном резонаторе пучок в поперечном сечении, в амплитудном распределении имеет форму эллипса, а в фазовом имеет либо форму эллипса, либо сечение гиперболического параболоида, повернутого в плоскости сечения пучка на определенный угол относительно плоскости падения на зеркало. Таким образом, пучок обладает астигматизмом. При выборе угла излома, такого, что за обход резонатора в поперечном сечении он разворачивался на 90° , происходит существенное уменьшение астигматичности пучка на выходном зеркале в поперечном распределении амплитуды, при этом астигматизм в фазовом распределении сохраняется.
В работе создана физико-математическая модель, позволяющая описывать формирование распределения поля пучка в непланарном четырехзеркальном резонаторе. Рассмотрены частные случаи резонатора с углами излома р = 32.0312° и р = 65.5292°, выбранные так, что пучок в поперечном сечении, при одном обходе резонатора, поворачивался на 90° или 180° соответственно. Эти два случая характерны тем, что в резонаторе, при распространении пучка по свободному пространству, между зеркалами, не происходит вращения поля.


а б
Рис.1. Распределения амплитуды (а) и фазы (б) в поперечном сечении пучка
Рассчитаны параметры собственной моды резонатора с углами излома обеспечивающими формирование пучков с вращением при распространении в свободном пространстве амплитудного и фазового распределения поля (рис.1).


а Л б
Рис.2. Распределение амплитуды в поперечном сечении резонатора для моды с m=1 n=1.
В представленной работе проведено численное моделирование формирования мод описываемых астигматичными Эрмита-Гауссовыми пучками (рис.2) различного порядка, в непланарном резонаторе. Пространственное распределение амплитуды поля астигматичной моды Эрмита-Гаусса, распространяющейся вдоль оси z, определяется произведением полиномов Эрмита и функции Гаусса:

AH.

n J
42x )H (4iy y\
n
V m J

2
exp
L

2\
y
Г-ik ( x2
+
41 42 J
(1)

и задается четырьмя комплексными параметрами: om,оп,q1,q2.
В.П.Быков, О.О.Силичев, Лазерные резонаторы, Москва 2003 г.
Dana Z. Anderson, Weng W. Chow, аnd Marlan O. Scully , OPTICS LETTERS.Vol. 5, N 10, 413 October 1980 г.
Савельев И.И., Хромых А.М., "Квантовая электроника", 3, №7, 1517, 1976 г.
Радина Т.В. ОПТИКА И СПЕКТРОСКОПИЯ, том 80, №5, с862-870, 1996 г.
ПРОСТРАНСТВЕННАЯ КОГЕРЕНТНОСТЬ ИЗЛУЧЕНИЯ Ш:ИАГ ЛАЗЕРА С ЭЛЕКТРООПТИЧЕСКИМ ЗАТВОРОМ
Шеневский И.П., Ютанова Е.Ю. Санкт-Петербургский государственный университет информационных технологий, механики и оптики, Санкт-Петербург, Россия

Проведены расчеты амплитудно-фазового распределения излучения на выходе №:ИАГ лазера с электрооптическим затвором. Для различных чисел Френеля экспериментально получены функции пространственной когерентности при длительности импульса лазера 12 нс. Показано, что область когерентности не превышает 300 мкм, что ограничивает его использование в голографическом эксперименте.

Пространственная когерентность является одной из важнейших характеристик лазера излучения определяющая его применимость в интерференционных и голографических экспериментах. В работе исследовалась пространственная когерентность излучения второй гармоники №:ИАГ лазера SOLAR LQ-129 ( Л = 532 нм) с длительностью импульса т = 12 нс, частота повторения импульсов 50 Гц и средней мощностью 4 Вт. На первом этапе проводились расчеты амплитудно-фазовых характеристик поля на выходном зеркале резонатора после первого прохода по формуле Гюйгенса - Френеля:
E(x, y, t) = ГГП->kpE()fm (x, y)dxdy , (1)
- - 4np
-a-a >
где E0 -постоянный амплитудный множитель; a - размер прямоугольного отверстия по x и y; k - волновой вектор; р- расстояние между зеркалами резонатора fm (x, y)-
случайная функция описывающая поле спонтанного излучения на первом зеркале резонатора. Использовался следующий алгоритм: поле на n проходе по резонатору рассчитывается с использованием формулы (1), в которую подставляется значение поля на п-1 проходе; пучок излучения, распространяясь к первому зеркалу, усиливается в активной среде лазера длиной la с однородным по координатам и
зависящим от времени коэффициентом усиления gn(t). В дальнейшем, отражаясь с коэффициентом отражения R от первого зеркала, излучение усиливается еще раз и, пройдя выходное зеркало с коэффициентом отражения r, часть излучения In(1-r) выходит из резонатора, а другая часть повторяет цикл. Таким образом, на выходе формируются n/2+1 полей лазерного излучения с различной интенсивностью, суммируя которые, можно вычислить функцию пространственной когерентности [1].
Результаты расчета и голографического эксперимента по методике [1] показали, что за время включения электрооптического затвора и формирования лазерного импульса длительностью 12 нс, не успевает сформироваться устойчивое одномодовое поле генерации, даже при числе Френеля F = 1 и область когерентности в основном определяется исходной неоднородностью шумового поля.

1. Беспалов В.Г., Жевлаков А.П., Лещенко Д.О., Ютанова Е.Ю., Опт. и спектр., 80, 871-876 (1996)

Секция 6. Оптика и образование

ЛАБОРАТОРНАЯ УСТАНОВКА ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ НАПРАВЛЕННОГО КОЭФФИЦИЕНТА ИЗЛУЧЕНИЯ МАТЕРИАЛОВ В СПЕКТРАЛЬНОМ ДИАПАЗОНЕ 8-14 МКМ
Кузнецов Д.Ю., Сидельников С.С. Петербургский Энергетический Институт повышения квалификации,
Санкт-Петербург, Россия.

Описана экспериментальная установка для определения направленного коэффициента излучения материалов с помощью измерительного тепловизионного прибора, которая демонстрирует влияние направленного коэффициента излучения на результаты тепловизионного контроля.

Одним из ключевых параметров, определяющих точность пирометрического контроля, является коэффициент направленного излучения (НКИ) и его зависимость от угла визирования поверхности. При проведении подготовки специалиста термографического контроля важно наглядно продемонстрировать влияние НКИ на результаты определения температуры, получаемые с помощью тепловизора. Для этих целей была разработана лабораторная установка, которая позволяет выполнять исследования НКИ различных материалов с помощью измерительных тепловизионных приборов.
Лабораторная установка, представляет собой камеру спокойного воздуха, с расположенным в ней столиком с образцом исследуемого материала цилиндрической формы, контактными датчиками температуры поверхности камеры и образца, а также датчиками температуры воздуха. Перед началом эксперимента образец помещается в термостат для достижения заданной исходной температуры. С помощью измерительного тепловизора регистрировалось распределение радиационной температуры по цилиндрической поверхности образца одновременно с регистрацией результатов измерения контактными датчиками термодинамических температур поверхности образца и внутренних поверхностей камеры. Неоднородность распределения радиационной температуры по поперечному сечению цилиндра наглядно демонстрирует как влияние НКИ на результаты пирометрического контроля, так и изменение величины НКИ в зависимости от угла визирования поверхности.

ЛАЗЕРНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ В СТРОИТЕЛЬСТВЕ
Леонова Н.А.
Тольяттинский военный технический институт, Тольятти, Россия.

Этот файл содержит возможный вариант раскрытия темы «Лазеры» с использованием профессионально значимых понятий, что позволяет реализовать межпредметные связи курса физики с профессиональными дисциплинами при подготовке инженера - строителя

Лазер характеризуется как устройство, в котором энергия: тепловая, химическая, электрическая преобразуется в энергию электромагнитного поля -лазерный луч. Лазерный луч является самым емким носителем информации и в этой роли - принципиально новым средством ее передачи и обработки. Лазеры обеспечивают высокую степень поляризации излучения при использовании газоразрядных трубок с окнами, наклоненными под углом Брюстера к оптической оси резонатора, что обуславливает уменьшение потерь при отражении, причем генерируемый лазером свет становится плоскополяризованным. Лазерный луч, ориентированный определенным образом, является опорной линией или создает световую плоскость, относительно которых при помощи фотоприемниках устройств могут выполняться необходимые измерения.
При возведении сложных зданий и сооружений в монолитном или сборно-монолитном исполнении необходимо обращать особое внимание на оперативный геодезический контроль точности возведения с немедленной обработкой измерений и применением при необходимости корректирующих воздействий. Дело в том, что любые нарушения точности приводят к необходимости проведения дополнительных доводочных работ, а в ряде случаев и к необратимому снижению качества, в том числе несущей способности возводимых конструкций. Применение лазерных технологий позволяет исключить личные ошибки мерщика и совершенствует методику измерений по таким направлениям: создание карты для хранения данных; передача измерений в персональный компьютер; контроль наблюдений (задание допусков) и др. Геодезические работы в строительстве линейных сооружении, монтаже подкрановых путей, вертикальной планировке целесообразно выполнять лазерными приборами. Остановимся на некоторых примерах.
Лазерные нивелиры предназначены для построения видимой горизонтальной и вертикальной плоскостей. При этом один из лучей, вращаясь, образует видимую лазерную плоскость, второй луч проецирует перпендикулярную линию, а некоторые приборы создают только вертикальный луч (зенит и надир). Подобные нивелиры незаменимы для строительно-монтажных работ в условиях слабой освещенности, выпускаются отечественными и иностранными фирмами. Основное отличие лазерных построителей (нивелиров) от оптических нивелиров заключается в возможности увидеть построенную разбивочную плоскость.
Теодолиты - самые распространенные приборы для измерения горизонтальных и вертикальных углов. По конструкции современные теодолиты подразделяются на оптические, электронные и лазерные (электронный теодолит со встроенным лазером). Лазерный теодолит незаменим при работе в тоннелях, подземных выработках, в условиях слабой освещенности. Прибор совмещает в себе функции электронного теодолита и лазерного визира. Возможность настройки значений функциональных клавиш пользователем делает прибор удобным в использовании.

Электронные тахеометры серии (оборудованные новым цифровым дальномером) позволяют измерять расстояния без использования отражателей, позволяет выполнять измерения на точки, на которые невозможно или опасно устанавливать отражатель. Узкий видимый лазерный луч имеет малый диаметр, поэтому измерения сквозь препятствия (листву, деревья, заборы) стали как никогда простыми. Переключение режима работы «без отражателя» - «призма» - «пленка» осуществляется одной кнопкой.

МОДУЛЬНЫЙ СПЕКТРОМЕТРИЧЕСКИЙ КОМПЛЕКС ДЛЯ УЧЕБНЫХ И ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИХ ПРИМЕНЕНИЙ
Глушков Д.В., Купреев А.Г. Белорусский государственный университет, Минск, Беларусь.

Разработан многоцелевой лабораторный комплекс, состоящий из набора унифицированных приборных модулей, из которых может быть скомпонован ряд приборов и установок для решения задач исследовательского, аналитического и обучающего профиля.

При проведении экспериментальных исследований в области лазерной физики и спектроскопии, решении прикладных задач аналитического профиля, а также при организации учебных лабораторных практикумов по указанным направлениям требуется широкий парк специализированного оборудования. Решение задачи обновления аппаратурной базы традиционным способом требует закупки большого набора дорогостоящих приборов. Альтернативное решение может базироваться на использовании современных недорогих элементов: источников излучения на базе полупроводниковых лазеров и светодиодов различных спектральных диапазонов, многоэлементных фотоприемников на основе ПЗС-матриц, компактных спектрометрических модулей. На основе указанной элементной базы создан многоцелевой лабораторный комплекс, состоящий из набора унифицированных приборных модулей, из которых быстро может быть скомпонован ряд установок, позволяющих решать исследовательские, аналитические и образовательные задачи. Цена комплекса в несколько раз ниже цены традиционного оборудования, обычно требующегося для оснащения учебных лабораторий соответствующего профиля. На настоящий момент разработан следующий набор приборных модулей:
Спектрометр на базе ПЗС-линейки предназначен для работы в области спектра 400-700 нм. При малых габаритах (150*150*80 мм) прибор обеспечивает разрешение не хуже 0,5 нм на всем диапазоне, имеет относительное отверстие 1:3, регулируемую ширину щели, возможность оптоволоконного ввода и чувствительность, позволяющую регистрировать спектры люминесценции растворов органических красителей в концентрациях до 10-10 М/л (при работе в режиме вычитания темнового сигнала и с набором по большому числу циклов). Спектрометр управляется компьютером через USB-порт, имеет простое и удобное программное обеспечение, а также имеет возможности для расширения прибора внешними устройствами для работы в специальных приложениях. Спектрометр может использоваться как непосредственно для регистрации спектров испускания различных источников, так и в составе сборок, позволяющих решать другие спектроскопические задачи.
Спектрофотометрический модуль в комбинации со спектрометром образует спектрофотометр для измерения спектров поглощения и отражения. Модуль содержит многоэлементный светодиодный источник оригинальной конструкции с компьютерным управлением, систему осветителя, кюветное отделение и позволяет получать зондирующее излучение в относительно узких спектральных диапазонах, переключаемых по заранее заданной программе, что функционально обеспечивает предварительную грубую монохроматизацию излучения и соответствующее снижение искажений в процессе измерения поглощения за счет рассеянного широкополосного излучения. Отсутствие движущихся частей в схеме повышает

надежность и долговечность прибора. Возможность быстрого и выборочного переключения светодиодов сокращает время снятия спектров до единиц секунд в отдельных спектральных диапазонах. Рабочий диапазон модульного спектрофотометра 400-700 нм, спектральное разрешение - не хуже 1 нм. Возможно изготовление вариантов прибора с иными диапазонами. Прибор обеспечивает уверенное определение оптической плотности в диапазоне от 0 до 2,5 с точностью 0,02...0,16 единиц оптической плотности. Энергопотребление модульного спектрофотометра позволяет использовать его в комбинации с портативным компьютером в полевых условиях.
Спектрофлуорометрический модуль в комбинации со спектрометром образует спектрофлуориметр с дискретно переключаемыми длинами волн возбуждения. Оптическая схема включает систему возбуждения на основе светодиодов высокой яркости, высокоэффективную систему светосбора и позволяет программно выбирать одну (или несколько) из 6 областей возбуждения в спектральном диапазоне 350 - 550 нм без необходимости дополнительной юстировки. При регистрации спектров флуоресценции спектральное разрешение определяется характеристиками базового спектрометра.
Модуль комбинационного рассеяния содержит систему фокусировки лазерного излучения на объекте и систему светосбора конфокального типа, светофильтры для подавления рассеянного излучения возбуждающего лазера. В комбинации с базовым спектрометром и лазером (например, описанным ниже дешевым полупроводниковым) образует КР-спектрометр, обеспечивающий возможность регистрации спектров комбинационного рассеяния в диапазоне от 200 см-1 с разрешением до 10-15 см-1.
5. Лазерный модуль выполнен на базе полупроводникового лазерного диода
мощностью 50 мВт, содержит систему прецизионной стабилизации тока и
температуры, объектив для коллимирования пучка и интерференционный фильтр
для подавления излучения суперлюминесценции. Длина волны генерации 681 нм и
полуширина 0,5 нм.
Все модули имеют единое конструктивное оформление, удобные элементы для сочленения. Разработаны примеры типовых учебных задач, которые могут решаться с использованием модульного комплекса.
Приведенный перечень модульных элементов не является исчерпывающим, комплекс может быть адаптирован к решению широкого круга задач, включая, например, ряд специальных (применение в химической, фармацевтической промышленности, в непрерывном контроле концентрации определенных химических соединений, при проведении медицинских анализов и т. д.).

РЕГИСТРИРУЮЩИЕ СРЕДЫ ДЛЯ ОБЪЕМНОЙ ГОЛОГРАФИИ - РАЗРАБОТКА ЗАНЯТИЯ ПО КУРСУ «ПРИКЛАДНАЯ
ГОЛОГРАФИЯ»
Андреева Н.В.
Санкт-Петербургский государственный университет информационных технологий, механики и оптики, Санкт-Петербург, Россия.

Представлены методические разработки лекционного материала и лабораторного практикума по тематике спецдисциплины прикладная голография нового образовательного направления «Фотоника и оптоинформатика».

Программа данного занятия для студентов инженерно-технических специальностей разработана на технологической базе научно-исследовательской лаборатории Государственного оптического института им.С.И. Вавилова (ГОИ).
Лекционный курс «Прикладная голография» поддерживается эксклюзивным практикумом, который в настоящее время включает 7 лабораторных работ, 5 из которых используют в качестве объекта исследования голограммы, полученные на объемных регистрирующих средах. Эти голограммы являются элементами полученными в лабораторных условиях на материалах разработанных в лабораториях ГОИ.
Развитие трехмерной голографии и ее практических приложений неотделимы от прогресса в области разработки и создания материалов для регистрации трехмерных голограмм. Необходимость обеспечить потребности объемной голографии, стимулировали работы по созданию новых и уникальных регистрирующих сред для записи оптической информации.
Наиболее плодотворной оказалась идея создания безусадочных объемных регистрирующих сред на основе пористых стекол. Одним из перспективных регистрирующих объемных материалов являются пористые фотоматериалы на основе галоидного серебра. Жесткий каркас таких материалов обеспечивает пористое стекло, а в качестве светочувствительной композиции применяется ряд разнообразных систем. Регистрирующие среды на основе пористого стекла по физико-механическим свойствам близки к свойствам силикатного стекла, обладают таким же коэффициентом расширения и являются практически безусадочными. Уникальность достижимых параметров, которые позволяет обеспечить жесткая силикатная матрица, не оставляет сомнений в том, что такие среды будут востребованы для решения неординарных задач, возникающих в различных областях науки и техники.
Понимание физических процессов происходящих в регистрирующих средах и особенностей их изготовления необходимы для полноценного усвоения материала курса «Прикладная голография». Успехи в области регистрирующих сред отражены в узкопрофильной технической литературе и информация малодоступна для технических работников и студентов данного направления. Курс «Прикладная голография» полностью обеспечивается необходимой методической литературой, содержащей работы мирового уровня в этой области.
СОЗДАНИЕ ВИРТУАЛЬНОГО МУЗЕЯ ИСТОРИИ ОПТИЧЕСКОГО ПРИБОРОСТРОЕНИЯ И ОПТИЧЕСКОГО
ОБРАЗОВАНИЯ
Шеламова Т.В., Колесников Ю.Л. Санкт-Петербургский государственный университет информационных технологий, механики и оптики, Санкт-Петербург, Россия

Рассматривается вопрос по созданию Виртуального музея истории оптического приборостроения и оптического образования, перспективы его использования в сфере образования.

На сегодняшний день задача создания Виртуального музея истории оптического приборостроения и оптического образования является своевременной и актуальной в сфере науки и образования.
В последние годы в мире наблюдается не только значительный рост числа пользователей глобальной сети Интернет, но и, как следствие, создание разнообразных образовательных и информационных ресурсов. Следует отметить, что в числе этих ресурсов особое место занимают виртуальные музеи, разработанные для освещения истории не только различных научных и образовательных учреждений, но и для освещения истории различных отраслей науки в целом. Были созданы виртуальные музеи Московского государственного университета, Саратовского государственного университета и других крупнейших вузов нашей страны. Кроме этого созданы и находятся в состоянии интенсивного развития виртуальные музеи различных отраслей науки и техники (например, Виртуальный компьютерный музей, Музей истории Интернет в России, Ангарский музей часов, Интернет-музей телевидения и радио, а также многие другие).
Несмотря на то, что в современном пространстве Интернет имеется много разнообразных ресурсов, имеющих непосредственное отношение к истории оптической промышленности и оптическому образованию (например, сайт Государственного оптического института, сайт ОАО "ЛОМО" и других предприятий данной отрасли), а также ресурсов различных образовательных учреждений и оптических организаций, реализующих образовательные программы по оптике, оптотехнике, фотонике и другим оптическим направлениям, виртуального музея в области оптики не существует.
Основой для создания виртуального музея оптического приборостроения может служить Виртуальный музей Санкт-Петербургского государственного университета информационных технологий, механики и оптики (http://www.ifmo.ru/museum/), который на сегодняшний день уже включает в себя большое количество информации в данной области науки и техники1.

1. Васильев В.Н., Колесников Ю.Л., Чуфаров Е.В., Шеламова Т.В., Щербакова И. Ю. Виртуальный музей университета как средство изучения истории оптического приборостроения и оптического образования // Оптический журнал, 72, №3, 69—73, (2005)
РОЛЬ ИНФОРМАЦИОННО-ОБРАЗОВАТЕЛЬНОГО ПОРТАЛА В ОБЛАСТИ ФОТОНИКИ, ОПТОИНФОРМАТИКИ И
НАНООПТИКИ ПРИ ОСУЩЕСТВЛЕНИИ УЧЕБНОГО
ПРОЦЕССА
Колесников Ю.Л., Козлов С.А., Шлюжайте Ю.В. Санкт-Петербургский государственный университет информационных технологий, механики и оптики, Санкт-Петербург, Россия.

Затрагивается вопрос об использовании Интернет-порталов в сфере образования, а также возможные перспективы использования в учебном процессе Интернет-портала в области фотоники, оптоинформатики и нанооптики.

В настоящее время во всех сферы деятельности человека стремительно внедряются информационные технологии, не исключением является и сфера образования. Наиболее популярным подходом в данном случае является построение, наполнение и сопровождение Интернет-порталов различных видов. Происходит это по той причине, что Интернет-порталы поддерживают большое количество функций, основное из которых — предоставление пользователям возможности взаимодействия как с системой, так и друг с другом.
В связи с развитием таких научно-технических направлений, как фотоника, оптоинформатика и нанооптика, актуальным на настоящее время является создание информационно-образовательного Интернет-портала, целью которого является освещение событий и достижений в данных научно-технических направлениях. В чем же актуальность этой разработки, если, как уже упоминалось, в современном пространстве Интернет существует множество информационно-образовательных ресурсов, в том числе и данной тематики? Прежде всего, следует отметить, что, несмотря на обширное количество Интернет-ресурсов, действительно информативных не так много, как хотелось бы. В большинстве своем тематические Интернет-порталы в основе содержат каталоги ссылок на другие ресурсы данной тематики. Таким образом, требуется посетить не один сайт, прежде чем нужная информация будет получена.
На сегодняшний день фотоника, оптоинформатика и нанооптика являются одними из важнейших научно-технических направлений в современном мире развивающихся информационных и оптических технологий, и признаны во всем мире. Так как СПбГУ ИТМО уже не первый год ведет подготовку специалистов в области фотоники, оптоинформатики и нанооптики, разработка портала в области фотоники, оптоинформатики и нанооптики ставит своей целью, прежде всего, обеспечить информацией именно студентов, преподавателей и специалистов данного профиля. Это в свою очередь означает, что содержание информационно-образовательного портала должно базироваться на тех направлениях, которые составляют основу знаний. А основное внимание в учебном процессе по данному профилю уделяется оптике, оптическому материаловедению и теории информации. Понятно, что успешное осуществление учебного процесса и повышение эффективности и развитие образования данного направления будет достигнуто тогда, когда студенты, преподаватели и специалисты будут владеть необходимой в учебной и научной деятельности информацией, соответствующей современному

уровню развития данного научно-технического направления, удовлетворяющей информационные потребности пользователей в этих областях.
На начальном этапе разработки информационно-образовательного портала был проведен анализ существующих в Интернете информационных ресурсов данной тематики. В ходе исследования существующих ресурсов были проанализированы ресурсы, посвященные отдельным научно-техническим направлениям. Среди рассмотренных ресурсов особое внимание хочется уделить следующим: http://photonica.ru/ — русскоязычный портал по фотонике, http://www.photonics.com/ — англоязычный портал по фотонике, http://nanotechweb.org/ — англоязычный портал по нанотехнологиям. На основе данного обзора были определены цели и задачи, с которыми осуществляется построение нового информационно-образовательного Интернет-ресурса. Исходя из поставленных задач и с целью эффективного использования разрабатываемого Интернет-ресурса как в качестве образовательного, так и в качестве информационного подспорья в научно-исследовательской работе, устанавливаются определенные требования к алгоритму работы портала и его научно-методическому наполнению, работа над чем в настоящее время и ведется.

Секция 1. Нелинейная и когерентная оптика 5
ВЛИЯНИЕ ЧАСТИЦ АТМОСФЕРНОГО АЭРОЗОЛЯ НА ЗАРОЖДЕНИЕ ФИЛАМЕНТОВ
В ЛАЗЕРНОМ ПУЧКЕ Качан Е.П., Милицин В.0 5
УПОРЯДОЧЕННЫЕ ФИЛАМЕНТЫ ФЕМТОСЕКУНДНОГО ИМПУЛЬСА В ОБЪЕМЕ
ПРОЗРАЧНОЙ СРЕДЫ Панов Н. А., Косарева О. Г 7
ФОРМИРОВАНИЕ ПЛАЗМЕННЫХ КАНАЛОВ ПРИ МНОГОФИЛАМЕНТАЦИИ ЛАЗЕРНОГО ИМПУЛЬСА В ТУРБУЛЕНТНОЙ АТМОСФЕРЕ Безбородов А.Е., Шленов С.А.
10
ПРОСТРАНСТВЕННОЕ УПРАВЛЕНИЕ МНОГОФИЛАМЕНТАЦИЕЙ В МОЩНОМ
ФЕМТОСЕКУНДНОМ ЛАЗЕРНОМ ИМПУЛЬСЕ Дормидонов А. Е 11
НОВЫЙ МЕХАНИЗМ ДВУХФОТОННОЙ МОДИФИКАЦИИ ПРОЗРАЧНЫХ СРЕД
УЛЬТРАКОРОТКИМИ ЛАЗЕРНЫМИ ИМПУЛЬСАМИ Афанасьев А.В., Кузнецов А.И.,
Битюрин Н.М 13
DISSIPATIVE SOLITONS IN BRAGG GRATINGS Iran X.Tr 14
ТЕМНЫЕ И СВЕТЛЫЕ ДИСКРЕТНЫЕ СОЛИТОНЫ В ОДНОМЕРНЫХ ФОТОННЫХ
РЕШЕТКАХ В НИОБАТЕ ЛИТИЯ Шандарова К.В., Шандаров В.М 15
ДИФФЕРЕНЦИРОВАНИЕ И УДВОЕНИЕ ЧАСТОТЫ СВЕРХКОРОТКИХ ИМПУЛЬСОВ
ПРИ РАССТРОЙКЕ СКОРОСТЕЙ Черных В.А., Сухоруков А.П 17
ОСОБЕННОСТИ САМОФОКУСИРОВКИ И ДВУХВОЛНОВОГО ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ В
РЕЗОНАНСНЫХ СРЕДАХ Горбач Д.В., Романов О.Г 19
ГЕНЕРАЦИЯ ВТОРОЙ ГАРМОНИКИ В АКТИВНО-НЕЛИНЕЙНЫХ КРИСТАЛЛАХ С
РЕГУЛЯРНОЙ ДОМЕННОЙ СТРУКТУРОЙ Деткова В.М 20
ЗАПИСЬ СТАЦИОНАРНЫХ ГОЛОГРАФИЧЕСКИХ РЕШЕТОК В ПОЛИМЕРНЫХ
ПЛЕНКАХ Русинов А.П 22
ВЕКТОРНОЕ ЧЕТЫРЕХВОЛНОВОЕ ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ СВЕТА НА
ОТРАЖАТЕЛЬНЫХ РЕШЕТКАХ В КРИСТАЛЛАХ ТИТАНАТА ВИСМУТА Гусельникова
А.В., Шандаров С.М., Плесовских А.М., Ромашко Р.В.*, Кульчин Ю.Н.* 24
ТЕРМОИНДУЦИРОВАННОЕ АНОМАЛЬНОЕ ДВУЛУЧЕПРЕЛОМЛЕНИЕ В
КРИСТАЛЛАХ НИОБАТА ЛИТИЯ Криштоп В.В., Строганов В.И., Литвинова М.Н., Ефременко
В.Г 26
ЧЕТЫРЕХВОЛНОВОЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ИЗОБРАЖЕНИЯ В СВЕТОВОДЕ С
ТЕПЛОВОЙ НЕЛИНЕЙНОСТЬЮ Харская Т.Г., Ивахник В.В., Никонов В.И 27
GENERATION OF HARMONICS DURING NONLINEAR REFLECTION OF TWO FEW-
CYCLE LIGHT PULSES WITH DIFFERENT SPECTRAL COMPOSITION Yastrebova N.V 29
ФЕМТОСЕКУНДНОЕ ЛАЗЕРНОЕ МИКРОСТРУКТУРИРОВАНИЕ ПОВЕРХНОСТИ
КРЕМНИЯ Остапенко И. А., Заботнов С. В 31
КОЭФФИЦИЕНТ ПОГЛОЩЕНИЯ ФЕМТОСЕКУНДНОГО ИЗЛУЧЕНИЯ ВНУТРИ
СЛАБОПОГЛОЩАЮЩЕЙ ВОДНОЙ МИКРОЧАСТИЦЫ ПРИ ЕЁ ОПТИЧЕСКОМ
ПРОБОЕ Апексимов Д.В., Гейнц Ю.Э., Землянов А.А 33
ЧАСТОТНО-НЕВЫРОЖДЕННЫЕ ПОЛЯРИЗАЦИОННЫЕ СОСТОЯНИЯ БИФОТОНОВ
Е.В.Морева, Г.А.Масленников, С.П.Кулик, Р.Ф.Галеев 35
РАСПРОСТРАНЕНИЕ ИМПУЛЬСА САМОИНДУЦИРОВАННОЙ ПРОЗРАЧНОСТИ В
СРЕДАХ С ПРОСТРАНСТВЕННОЙ ДИСПЕРСИЕЙ Гладуш Ю.Г., Камчатнов А.М.* 37
ФОРМИРОВАНИЕ НЕЛИНЕЙНОГО ОПТИЧЕСКОГО ОТКЛИКА В РАСТВОРАХ КРАСИТЕЛЕЙ ПРИ БЕЗЫЗЛУЧАТЕЛЬНОМ ПЕРЕНОСЕ ЭНЕРГИИ Михневич С.Ю.,
MEASURING FOUR-PHOTON CORRELATION FUNCTIONS IN THE PULSED MODE
Iskhakov T.Sh., Chekhova M.V., Agafonov I.N., Ivanova O.A 39
ДВУХУРОВНЕВАЯ АТОМНАЯ СИСТЕМА В СИЛЬНОМ СВЕТОВОМ ПОЛЕ Иванов В.С.,
Пулькин С. А., Фрадкин Э.Е 41
ЭФФЕКТЫ КОЛЛЕКТИВНОГО ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ ВЕЩЕСТВА И МНОГОМОДОВОГО ЭЛЕКТРОМАГНИТНОГО ПОЛЯ В УСЛОВИЯХ
ВНУТРИРЕЗОНАТОРНОЙ НАКАЧКИ Аверченко В.А., Егоров В.С., Мехов И.Б., Столяров
А.И., Чехонин И.А 43
НЕТРАДИЦИОННЫЕ СВОЙСТВА «МАЛЬТИЙСКОГО КРЕСТА» В КОНОСКОПИЧЕСКИХ ФИГУРАХ ОПТИЧЕСКИХ КРИСТАЛЛОВ Пикуль О.Ю., Рудой
К.А., Строганов В.И 44
ДОПОЛНИТЕЛЬНЫЕ ЛУЧИ ПРИ ОТРАЖЕНИИ ОТ НАКЛОННОЙ ГРАНИ ПРИЗМЫ
Литвинова М.Н., Строганов В.И 46
ФЛУОРЕСЦЕНЦИЯ ОРГАНИЧЕСКИХ МОЛЕКУЛ ПРИ ДВУХФОТОННОМ
ПОГЛОЩЕНИИ Быкова Е.Е., Землянов А.А, Гейнц Ю.Э 48
ФЛУКТУАЦИИ ОПТИЧЕСКОГО ПОГЛОЩЕНИЯ В ПРИПОВЕРХНОСТНОМ СЛОЕ LiNbO3:Fe:Cu ПОД ДЕЙСТВИЕМ КОРОТКОВОЛНОВОГО ИЗЛУЧЕНИЯ Карпушин П.А.,
Роскоп Н.В., Шандаров В.М., Рютер К.*, Кип Д.* 49
ВЛИЯНИЕ ВНЕШНЕЙ ПОДСВЕТКИ НА ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ СВЕТОВЫХ ВОЛН НА ОТРАЖАТЕЛЬНЫХ* РЕШЕТКАХ В КРИСТАЛЛЕ Bi12TiO20:Fe,Cu Шаганова Е.А., Буримов
Н.И., Егорышева А.В 51
ФОТОВОЛЬТАИЧЕСКИЙ ЭФФЕКТ В ЛЕГИРОВАННЫХ КРИСТАЛЛАХ НИОБАТА
ЛИТИЯ ОТ НЕКОГЕРЕНТНОГО ШИРОКОПОЛОСНОГО ИЗЛУЧЕНИЯ Сюй А.В., Лихтин
В.В., Строганов В.И.* 53
КИНЕТИКА ИНТЕНСИВНОСТИ ФОТОРЕФРАКТИВНОГО РАССЕЯНИЯ СВЕТА В
КРИСТАЛЛАХ НИОБАТА ЛИТИЯ Максименко В. А., Данилова Е.В 54
ИССЛЕДОВАНИЕ ЭЛЕКТРООПТИЧЕСКИХ СВОЙСТВ ФОТОРЕФРАКТИВНОГО
КРИСТАЛЛА SR06BA04NB6O2 МЕТОДОМ ДВУХВОЛНОВОГО СМЕШЕНИЯ Матусевич А.
Ю 55
ЭФФЕКТИВНОСТЬ ДИНАМИЧЕСКИХ ИК-ГОЛОГРАММ НА ПОВЕРХНОСТИ ПЛЕНОК
ДВУОКИСИ ВАНАДИЯ Иванов И.В., Здоровцев ГГ.*, Окишев К.Н.* 56
ЗАПИСЬ ДИНАМИЧЕСКИХ ГОЛОГРАММ В НЕМАТИЧЕСКОМ ЖИДКОМ КРИСТАЛЛЕ, АКТИВИРОВАННОМ КРАСИТЕЛЕМ РОДАМИН 6Ж Бондарчук А.С.,
Мельникова Е. А 58
ВЛИЯНИЕ ТЕМПЕРАТУРЫ НА ЭФФЕКТИВНОСТЬ ДВУХПУЧКОВОГО ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ В КРИСТАЛЛЕ Bi12TiO20: Cu СРЕЗА (100) Колегов А.А., Лапоухов
А.С., Егорышева А.В. , Буримов Н.И 59
СПЕКТРЫ ШИРОКОПОЛОСНОГО ИЗЛУЧЕНИЯ, ПРЕОБРАЗОВАННОГО В
НЕЛИНЕЙНО-ОПТИЧЕСКОМ КРИСТАЛЛЕ КТР Дейнекина Н.А., Коростелева И. А 61
ОПТИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ФОТОННОГО КРИСТАЛЛА С ДЕФЕКТНЫМИ
ПОГЛОЩАЮЩИМИ СЛОЯМИ Новицкий Д.В., Власов Р.А., Михневич С.Ю 62
PREPARATION, CHARACTERIZATION AND INVESTIGATION OF NONLINEAR-OPTICAL
PROPERTIES OF SEMICONDUCTOR COLLOIDAL SOLUTIONS Ryasnyanskiy A. 1 63
АССОЦИАТИВНАЯ ОПТИЧЕСКАЯ ПАМЯТЬ НА ОСНОВЕ ЭФФЕКТА «ЗАПИРАНИЯ»
СИГНАЛОВ ФОТОННОГО ЭХА Хакимзянова Г.И., Нефедьев Л.А 64
ГЕНЕРАЦИЯ ОПТИЧЕСКИХ ГАРМОНИК ЦИЛИНДРИЧЕСКИ СФОКУСИРОВАННЫМ ПУЧКОМ ИЗЛУЧЕНИЯ ПРИ НАРУШЕНЫХ УСЛОВИЯХ ФАЗОВОГО СИНХРОНИЗМА
Сенин П.В., Строганов В.И 65
О ВОЗМОЖНОСТИ УПРАВЛЕНИЯ СЛОЖНОЙ ДИНАМИКОЙ В МОДЕЛИ
ДВУХКОНТУРНОГО ИНТЕРФЕРОМЕТРА Лячин А.В., Измайлов И.В 66
ОСОБЕННОСТИ БИФУРКАЦИОННОГО ПОВЕДЕНИЯ НЕЛИНЕЙНОГО ФАЗОВОГО НАБЕГА В МОДЕЛИ ДВУХКОНТУРНОГО ИНТЕРФЕРОМЕТРА Измайлов И.В., Лячин
А.В., Магазинников А.Л 68
АДАПТИВНЫЙ ИНТЕРФЕРОМЕТР НА ОСНОВЕ АНИЗОТРОПНОЙ ДИФРАКЦИИ НА
ФОТОРЕФРАКТИВНОЙ ОТРАЖАТЕЛЬНОЙ ГОЛОГРАММЕ Ромашко Р.В., Кульчин Ю.Н.,
Камшилин А. А.* 70
МОДУЛЯЦИЯ ЛАЗЕРНОГО ИЗЛУЧЕНИЯ В МОДЕЛИ НЕАВТОНОМНОГО
НЕЛИНЕЙНОГО КОЛЬЦЕВОГО ИНТЕРФЕРОМЕТРА Денисов П.Е., Измайлов И.В 72
ЭНТРОПИЯ ФОН-НЕЙМАНА И АЛГОРИТМИЧЕСКАЯ ТЕОРИЯ ИНФОРМАЦИИ ПРИ
ОПИСАНИИ ИНФОРМАЦИОННЫХ ПРОЦЕССОВ В ЭХО-ГОЛОГРАФИИ Нефедьев Л. А.,
Русанова И. А 74
МОДЕЛИРОВАНИЕ ПРОДОЛЖИТЕЛЬНЫХ ПО ВРЕМЕНИ РЯДОВ НАБЛЮДЕНИЙ ХАРАКТЕРИСТИК ОПТИЧЕСКОГО ИЗЛУЧЕНИЯ, РАСПРОСТРАНЯЮЩЕГОСЯ В
НЕЛИНЕЙНОЙ ТУРБУЛЕНТНОЙ АТМОСФЕРЕ Филимонов Г. А., Колосов В.В 76
УЧЕТ ДИФРАКЦИИ ВЗАИМОДЕЙСТВУЮЩИХ ПУЧКОВ ПРИ ВКР ВРЕМЕННОЙ
КОМПРЕССИИ Ермолаева Е.В 78
МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПОЛЯРИЗАЦИОННЫХ ПАРАМЕТРОВ ТОНКИХ ФАЗОВЫХ
ПЛАСТИНОК Бибикова Э.А., Кундикова Н. Д., Рогачева Л.Ф 80
ДИНАМИКА СВЕТОВОГО ПОЛЯ ВСТРЕЧНЫХ ИМПУЛЬСОВ ИЗ МАЛОГО ЧИСЛА
КОЛЕБАНИЙ ПРИ ИХ ВЗАИМОДЕЙСТВИИ В НЕЛИНЕЙНЫХ ДИЭЛЕКТРИЧЕСКИХ
СРЕДАХ Буяновская Е.М, Козлов С.А 82
ИЗМЕНЕНИЕ ПРОСТРАНСТВЕННО-ВРЕМЕННЫХ СПЕКТРОВ ИМПУЛЬСОВ ПРЕДЕЛЬНО КОРОТКИХ ДЛИТЕЛЬНОСТЕЙ ПРИ НЕЛИНЕЙНОМ ПАРАКСИАЛЬНОМ
ОТРАЖЕНИИ ОТ ДИЭЛЕКТРИКОВ Мохнатова О. А., Козлов С. А 84
ДИНАМИКА СИЛЬНОГО ПОЛЯ СВЕТОВОГО ИМПУЛЬСА ИЗ МАЛОГО ЧИСЛА КОЛЕБАНИЙ В ДИЭЛЕКТРИКЕ ПРИ ГЕНЕРАЦИИ В НЕМ ПЛАЗМЫ Штумпф С.А.,

<<

стр. 5
(всего 6)

СОДЕРЖАНИЕ

>>