Диссертация (Разработка методики и технических средств анализа нанообъектов на примере патогенных микроорганизмов в питьевой воде), страница 19

PDF-файл Диссертация (Разработка методики и технических средств анализа нанообъектов на примере патогенных микроорганизмов в питьевой воде), страница 19 Технические науки (12082): Диссертация - Аспирантура и докторантураДиссертация (Разработка методики и технических средств анализа нанообъектов на примере патогенных микроорганизмов в питьевой воде) - PDF, страница 19 2017-12-21СтудИзба

Описание файла

Файл "Диссертация" внутри архива находится в папке "Разработка методики и технических средств анализа нанообъектов на примере патогенных микроорганизмов в питьевой воде". PDF-файл из архива "Разработка методики и технических средств анализа нанообъектов на примере патогенных микроорганизмов в питьевой воде", который расположен в категории "". Всё это находится в предмете "технические науки" из Аспирантура и докторантура, которые можно найти в файловом архиве МГТУ им. Н.Э.Баумана. Не смотря на прямую связь этого архива с МГТУ им. Н.Э.Баумана, его также можно найти и в других разделах. Архив можно найти в разделе "остальное", в предмете "диссертации и авторефераты" в общих файлах, а ещё этот архив представляет собой кандидатскую диссертацию, поэтому ещё представлен в разделе всех диссертаций на соискание учёной степени кандидата технических наук.

Просмотр PDF-файла онлайн

Текст 19 страницы из PDF

рт. стВибрации и ударыОтсутствие4.6. Выводы к главе 41.В результате серии теоретических и экспериментальных исследованийпроведено статистическое исследование водопроводной воды и показано, что величина погрешности невелика по сравнению с величиной сигнала лазера, и неорганические компоненты раствора не вносят дополнительных максимумов в диапазоне длин волн 870-1130 нм. Определены величины статистических поправок(среднеквадратичное отклонение величины сигнал/шум не превышает 0,5 дБ), необходимые для разработки программы создания эталонных распределений. Погрешность величины максимума лоренцевой линии частоты лазерной моды непревышает 0.03 % и может не учитываться при создании стандартных образцов.2.На основе проведенных нанометрологических исследований на ими-таторах патогенных микроорганизмов – люминесцентных наномаркерах, былиопределены пороговые значения мощности источников лазерного излучения,определены особенности спектральных распределений регистрируемого эффектаВРМБ и определены основные информативные параметры.

Во-первых, за счет потерь мощности излучения в растворителе (питьевой воде, не содержащей наноразмерные биоструктуры) необходимо использовать источник излучения не менее270 мВт, а, во-вторых, приемник излучения должен обладать порогом чувствительности не более -50 дБ.3.Для произвольной наноразмерной биоструктуры информативнымипараметрами являются: количество дополнительных линий в спектре; разностьдлин волн между лоренцевыми линиями рассеянного и возбуждающего излуче-137ний; отношение интенсивностей максимумов лоренцевых линий стоксовой составляющей и лазерного излучения.

Дисперсия параметра разности информативных длин волн не превышает ±0,55 нм.4.Результаты серии экспериментов с растворами патогенных возбудите-лей находятся в соответствии с теоретическим исследованием [114, 118, 119].График зависимости интенсивности максимума моды рассеяния патогенногомикроорганизма от логарифма его концентрации представлен на Рис. 4.35. Среднеквадратичное отклонение параметра интенсивности дополнительного максимума находится в пределах 1,32 дБм.Рис. 4.35. График зависимости интенсивности максимума дополнительной модыот концентрации патогенного микроорганизма5.Анализ проведенных исследований спектральных характеристик двухтипов патогенных организмов (E.coli и сальмонеллы) в воде в количестве, необходимом для первоначального распознавания с вероятностью 95%, показал, что вслучае создания эталона по спектральным распределениям ВРМБ надо рассматривать области излучения лазера и ВРМБ объекта.

Это объясняется сохранением138разности между центральной частотой лазерной моды и максимумом Лоренцевойлинии, характерной для патогенного микроорганизма.6.В результате анализа выявлено, что отношение величины максимумалазерной моды к интенсивности люминесцентных пиков патогенных микроорганизмов не является информативным параметром, поскольку существует передачаэнергии от одной моды к другой. В результате спектр излучения лазера, прошедшего через раствор, приобретает дополнительную моду, поэтому при использовании непрерывного лазера метод позволяет только отвечать на вопрос о наличииагента, а не о его концентрации.7.Исследование динамических характеристик лазерных источников по-казало, что появление пика объекта запаздывает, поэтому при использовании импульсного лазера возможно обобщение метода для измерения концентраций [78].8.Разработаны рекомендации по созданию лабораторного образца при-бора, в полной мере реализующего разработанный ВРМБ метод для контроля патогенных микроорганизмов в питьевой воде, а, именно, обоснованы требования клазерному источнику, приемнику излучения и элементам оптоволоконного тракта, необходимые для подбора оборудования для встраивания в прибор контролямикробиологических параметров питьевой воды, проанализированы и подобраныпараметры цикла регистрации, оцифровки оптического сигнала, и определены оптимальные параметры первичной обработки.

Требования к метрологическим характеристикам прибора сведены в Таблицу 14.9.В результате анализа динамики возникновения и затухания резонанс-ной люминесценции патогенных микроорганизмов были выделены корреляцияобнаружения сигнала по времени и дрейф частот спектральных линий, разработаны на данной базе рекомендации для автоматизации алгоритма распознаванияспектров, присущих патогенным возбудителям.

На основе полученных результатов выданы рекомендации по частоте снятия сигнала для предупреждения возможности ошибки второго рода – допустимый интервал измерения 3,5-7 мин.139Таблица 14.Требования к метрологическим характеристикам прибораИсточник лазерного излученияСредняя мощность лазерного излучения, мВт 250Ширина спектральной линии лазерного излу- 10чения, МГцРазмер выходного пучка лазерного излучения от 2,1 до 3,1на расстоянии 60 см, ммРасходимость лазерного излучения, рад10-3Температура среды, °Сот 30 до 60Приемник излученияДиапазон длин волнот 600 до 1700 нм±0,002 нмВоспроизводимость 1 минМинимальная спектральная точность0,05 нмПараметры захвата излученияМаксимальное время захвата излучениядля интервала длин волн в 20 нм: 290-320 мсдля интервала длин волн в 50 нм: 420-480 мсВремя формирования результата измерения от 75 с до 6 минутпрограммным обеспечением(в зависимости от используемогоприемника излучения и диапазонаизмерения)10.

На основе проведенного исследования динамики оптического сигналапатогенных микроорганизмов в набор характеристик для распознавания образовдобавлен дополнительный параметр разности частот максимумом лоренцевыхлиний лазерной моды и суперлюминесценции патогенных микроорганизмов. Исходя из анализа базы данных составленной динамической модели, погрешностьпо данному параметру не превышает 0,052 нм. Полный список исследованных патогенных микроорганизмов представлен в Таблице 15. База данных разработанного программно-аппаратного комплекса содержит стандартные образцы спектральных распределений для более 70 штаммов различных типов объектов микробиологии (бактерий, вирусов и некоторых грибов и паразитов).140Таблица 15.Список идентифицируемых патогенных микроорганизмовБактерии – 17 типовCampylobacter jejuniChlamydia psittaciChlamydia trachomatisEnterococcusHelicobacter pyloriM. tuberculosis hominisM.

tuberculosis aviumM. tuberculosis bovisMycoplasma hominisNeisseria gonorheaeNeisseria meningitidesPeptostreptococcus anaerobiusProteus mirabilisВирусы – 10 типовHuman herpes virus type IHuman herpes virus type IIVirus herpes Varicela-zosterEpstein-Barr virusCytomegalovirusHepatitis virus АHepatitis virus ВHepatitis virus С genotype 1ВHepatitis deltaHuman Immunodeficiency VirusГрибы и паразиты – 4 типаCandida albicans141ОБЩИЕ ВЫВОДЫ И ЗАКЛЮЧЕНИЕ ПО ДИССЕРТАЦИИИтогизаявленныепроведенногопреимуществаисследованияразработанногоподтверждаютлазерногоактуальностьметодаВРМБидляобнаружения патогенных микроорганизмов в питьевой воде.Результатами диссертационной работы являются:1.Подтверждена возможность применения лазерного метода дляконтроля патогенных микроорганизмов, позволяющего производить мониторингнепосредственно в водопроводном потоке в режиме реального времени.2.Впервые представлена рабочая методика не нарушающего составконтроля питьевой воды, дающая возможность непрерывного проведенияизмерений, обработки результатов и анализа патогенности состава коллоидногораствора непосредственно в водопроводном потоке, что решает задачуавтоматизации измерений и таким образом выводит качество метрологическогообеспечения всего процесса на новый уровень.3.Разработанматематическийаппаратраспознаванияобразов,позволяющий определять наличие активных патогенных возбудителей, несмотряна наличие в растворе инактивированных клеток патогенных микроорганизмов.Показано, что величина информативного параметра (инвариантности частотосновной лазерной моды и максимума резонансной линии рассеяния патогеннымимикроорганизмами) остается в пределах допуска 0,05 нм.4.Впервыепредставленодостижениепороговыхмощностейвозникновения ВРМБ патогенных микроорганизмов, что позволило разработатьметрологические требования к опытному образцу прибора, позволяющему наоснове оценки характеристик рассеянного излучения обнаруживать в питьевойводе присутствие данных микроорганизмов.

Минимальная мощность лазерногоисточника для достижения порогового эффекта 270 мВт.5.Представлен опытный образец прибора, позволяющий производитьмониторинг объектов микробиологии в питьевой воде с доверительнойвероятностью0.95,регламентированнойдляданногоконтроля.Для142идентификациипатогенныхвозбудителейдлякоторыхнесодержитсястандартных образцов в базе программного комплекса необходимо провестирегистрацию спектральных характеристик интересующего типа патогена, послечего стандартный образец добавляется в базу данных и последовательновыделяется из общей картины спектральных распределений в диапазоне 800-1370нм, и далее может быть использован для автоматического мониторингасодержания данного патогенного микроорганизма. База данных программногообеспеченияприборасодержитстандартныеобразцыспектральныхраспределений для более 70 штаммов различных типов объектов микробиологии.6.В результате выполненного в диссертации анализа выявлена, какпредполагается, возможность не только детектирования в составе водыпатогенныхмикроорганизмов,ноивычислениятипаобнаруженныхмикроорганизмов с точностью до штамма.Результаты численного моделирования и экспериментальные данныеиспользованы компанией ОАО «СЭРВЭТ-М» при выполнении НИОКР по заказу№ 197-Н/20/14 «Разработка автоматизированной линии контроля параметровпитьевой воды» Федеральной службы охраны Российской Федерации (ФСО РФ).Полученные теоретические результаты использованы в учебном процессекафедры «Технологии производства приборов и информационных системуправления летательных аппаратов» «Московский авиационный институт(национальный исследовательский университет)».Работоспособностьметодикиитехническихсредствреализацииразработанного метода подтверждена также для наноразмерных структурнебиологическогонаноструктуры,происхожденияТаблица1.1).В–частицнаносеребраГосударственном(твердотельныенаучномучреждении«Всероссийский научно-исследовательский институт ветеринарной санитарии,гигиены и экологии Российской академии сельскохозяйственных наук» припроведении исследований антибактериальных свойств авиационных деталей,изготовленных из специальной резины с вкраплениями частиц наносеребра,143контроль содержания данных частиц и измерение их концентрации проводились сприменением метода, разработанного в диссертации.Также разработанный метод адаптирован для определения концентрациинаноразмерных структур в потоке газа.

Свежие статьи
Популярно сейчас
Почему делать на заказ в разы дороже, чем купить готовую учебную работу на СтудИзбе? Наши учебные работы продаются каждый год, тогда как большинство заказов выполняются с нуля. Найдите подходящий учебный материал на СтудИзбе!
Ответы на популярные вопросы
Да! Наши авторы собирают и выкладывают те работы, которые сдаются в Вашем учебном заведении ежегодно и уже проверены преподавателями.
Да! У нас любой человек может выложить любую учебную работу и зарабатывать на её продажах! Но каждый учебный материал публикуется только после тщательной проверки администрацией.
Вернём деньги! А если быть более точными, то автору даётся немного времени на исправление, а если не исправит или выйдет время, то вернём деньги в полном объёме!
Да! На равне с готовыми студенческими работами у нас продаются услуги. Цены на услуги видны сразу, то есть Вам нужно только указать параметры и сразу можно оплачивать.
Отзывы студентов
Ставлю 10/10
Все нравится, очень удобный сайт, помогает в учебе. Кроме этого, можно заработать самому, выставляя готовые учебные материалы на продажу здесь. Рейтинги и отзывы на преподавателей очень помогают сориентироваться в начале нового семестра. Спасибо за такую функцию. Ставлю максимальную оценку.
Лучшая платформа для успешной сдачи сессии
Познакомился со СтудИзбой благодаря своему другу, очень нравится интерфейс, количество доступных файлов, цена, в общем, все прекрасно. Даже сам продаю какие-то свои работы.
Студизба ван лав ❤
Очень офигенный сайт для студентов. Много полезных учебных материалов. Пользуюсь студизбой с октября 2021 года. Серьёзных нареканий нет. Хотелось бы, что бы ввели подписочную модель и сделали материалы дешевле 300 рублей в рамках подписки бесплатными.
Отличный сайт
Лично меня всё устраивает - и покупка, и продажа; и цены, и возможность предпросмотра куска файла, и обилие бесплатных файлов (в подборках по авторам, читай, ВУЗам и факультетам). Есть определённые баги, но всё решаемо, да и администраторы реагируют в течение суток.
Маленький отзыв о большом помощнике!
Студизба спасает в те моменты, когда сроки горят, а работ накопилось достаточно. Довольно удобный сайт с простой навигацией и огромным количеством материалов.
Студ. Изба как крупнейший сборник работ для студентов
Тут дофига бывает всего полезного. Печально, что бывают предметы по которым даже одного бесплатного решения нет, но это скорее вопрос к студентам. В остальном всё здорово.
Спасательный островок
Если уже не успеваешь разобраться или застрял на каком-то задание поможет тебе быстро и недорого решить твою проблему.
Всё и так отлично
Всё очень удобно. Особенно круто, что есть система бонусов и можно выводить остатки денег. Очень много качественных бесплатных файлов.
Отзыв о системе "Студизба"
Отличная платформа для распространения работ, востребованных студентами. Хорошо налаженная и качественная работа сайта, огромная база заданий и аудитория.
Отличный помощник
Отличный сайт с кучей полезных файлов, позволяющий найти много методичек / учебников / отзывов о вузах и преподователях.
Отлично помогает студентам в любой момент для решения трудных и незамедлительных задач
Хотелось бы больше конкретной информации о преподавателях. А так в принципе хороший сайт, всегда им пользуюсь и ни разу не было желания прекратить. Хороший сайт для помощи студентам, удобный и приятный интерфейс. Из недостатков можно выделить только отсутствия небольшого количества файлов.
Спасибо за шикарный сайт
Великолепный сайт на котором студент за не большие деньги может найти помощь с дз, проектами курсовыми, лабораторными, а также узнать отзывы на преподавателей и бесплатно скачать пособия.
Популярные преподаватели
Добавляйте материалы
и зарабатывайте!
Продажи идут автоматически
5288
Авторов
на СтудИзбе
417
Средний доход
с одного платного файла
Обучение Подробнее