Резюме (1137139), страница 2
Текст из файла (страница 2)
Все методы имели метрологическуюпрослеживаемость к государственным первичным эталонам.Основные результаты, выносимые на защитуПоложения, выносимые на защиту:1. Формированиеоднородноготепловогополяприпомощикольцевого нагрева при наличии в окружающей среде частиц с размером0,5 мкм и 1 мкм и концентрацией не более 4×10 5 шт./см3 и 8×104 шт.
/см3соответственно,обеспечиваетизготовлениеОДМРсотклонениемдиаметра не хуже 10% в диапазоне от 160 мкм до 1800 мкм, отклонениемплоскости касательной экватора от осевой линии ножки не более 2% идобротностью 1×109±20%.2. Наличие внутренних неоднородностей показателя преломления вОДМР Δn = 3×10-3 и диаметром не более 10 мкм не влияет на егодобротность.3. Использование волокна с длинной параболической перетяжкойобеспечивает максимальную чувствительность детектора наночастиц придобротности ОДМР 1×109±20%.4. Детектор на основе ОДМР позволяет детектировать частицы TiO2с интегральной счетной концентрацией не менее (1,55±0,12)×105 ед./см3.85.
Для использования ОДМР в качестве детектора наночастицсеребра в жидкой среде необходимо гидроксилирование резонаторов вдистиллированной воде в течение не менее 60 минут при нормальныхусловиях.Научная новизна1.Разработана методика изготовления ОДМР из оптическоговолокна, позволяющая воспроизводить геометрические размеры ОДМР спогрешностью до 10% при добротности не менее 1×109±20%.2.Впервые в мире посредством оптической томографии полученораспределение показателей преломления в центре ОДМР. Показано, чтоналичие неоднородностей показателя преломления Δn = 3×10-3 сдиаметром более 10 мкм не снижает добротность ОДМР более, чем на20%.3.Разработана методика изготовления растянутого оптическоговолокна, имеющего специальную форму перетяжки, для связи с ОДМР, чтопозволяет измерять добротность до 109.4.Экспериментальнопоказанавозможностьдетектированиямалых концентраций наночастиц аэрозоля TiO2, вплоть до (1,55±0,12)×105ед./см3 в воздухе при помощи ОДМР.
Показано, что в результате активациивысокотемпературнымнагревомсилоксановыхсвязейвполикристаллическом кварце возникает адгезия наночастиц диоксидатитана к поверхности ОДМР в воздушной среде, что дает возможностьдетектирования единичных наночастиц диоксида титана.5.Разработанаметодикапредварительнойактивациисилоксановых связей за счет взаимодействия поверхности резонатора сгидроксильными ионами, что обеспечивает адсорбцию наночастиц серебрав жидкой среде.9Общие выводы исследования1)Разработанная методика на основе кругового нагрева оптоволокнапозволяет создавать ОДМР с воспроизводимыми метрологическимихарактеристиками. Практическая значимость подтверждается актомвнедрения в ФГУП «ВНИИОФИ».2)Показано, что внутренние неоднородности показателя преломленияОДМР не влияют на его добротность.3)Разработанная методика изготовления растянутого оптоволокна спараболической формой перетяжки и диапазоном рабочей длины от 3до 15 мм обеспечивает плавный переход между диаметрами, значениекоэффициента пропускания не менее 98,5 %.
Полученная геометрияволокна обладает необходимой жесткостью, позволяя минимизироватьвлияние электрического заряда, накопленного на элементах связиволновод-резонатор, тем самым позволяя обеспечить стабильную связьс ОДМР. Научная новизна подтверждается патентом № 52645040 ирегистрациейПО№2016618965.Практическаязначимостьподтверждается актам внедрения в МЦКТ.4)Экспериментально подтверждена возможность детектирования малыхконцентраций наночастиц в воздушной среде с помощью ОДМР напримере аэрозоля наночастиц TiO2.5)Разработанная методика активации поверхности ОДМР позволяетизмерить концентрацию наночастиц серебра в водной среде приконцентрации 0,05 ppm и выше.6)Впервыепродемонстрированапространственногоположениявозможностьнаночастицывизуализациибезприменениямикроскопии с размерами «зонда» нанометрового диапазона.10Список публикацийОсновныеположениядиссертациипредставленывработах,опубликованных автором в ведущих рецензируемых научных журналах,рекомендованных ВАК Министерства образования и науки РФ:1.
Ivanov A.D., Min’kov K.N., Samoilenko A.A. Method of producing taperedoptical fiber // Journal of Optical Technology. 2017, Vol. 84, Issue 7, pp.500-503, Scopus, Q2.2. Samoilenko A.A., Levin G.G., Lyaskovskii V.L., Min’kov K.N., IvanovA.D., Bilenko I.A. Application of Whispering-Gallery-Mode OpticalMicrocavities for Detection of Silver Nanoparticles in an Aqueous Medium// Optics and Spectroscopy. 2017, Vol. 122, № 6, pp. 1002–1004, Scopus,Q3.3. Ruzhitskaya D.D., Samoilenko A.A., Ivanov A.D., Min’kov K.N. Analysisof the Transmission Spectra of Optical Microcavities Using the ModeBroadeningMethod//Optoelectronics,InstrumentationandDataProcessing. 2018, Vol.54, № 1, pp.
61-68, Scopus, Q4.4. Min’kov K.N., Ivanov A.D., Samoilenko A.A., Ruzhitskaya D.D., LevinG.G., Efimov A.A. Measurement of Low Concentrations of Nanoparticles inAerosols Using Optical Dielectric Microcavity: The Case of TiO2Nanoparticles // Nanotechnologies in Russia. 2018, Vol 13, № 1-2, pp. 3844, Scopus, Q2..
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
