В Институте прикладной физики им. А.В. Гапонова-Грехова РАН разработаны физические принципы и создан лабораторный макет компактной высокоэффективной твердотельной лазерной системы среднего инфракрасного диапазона, имеющей одновременно высокую в среднем по времени мощность и узкую спектральную линию, перестраиваемую на длинах волн 2,3–2,7 мкм.
Лазерная система, перестраиваемая в окне прозрачности атмосферы Земли, предназначена для дистанционного оптического мониторинга (зондирования) верхних слоёв атмосферы с борта летательного аппарата — самолёта, вертолёта или космического спутника.
Лазерная система, включающая двойной лазерный генератор и двойной усилитель мощности, создана на основе поликристаллического селенида цинка, активированного ионами хрома (Cr2+:ZnSe). Поликристаллические активные элементы из Cr2+:ZnSe были изготовлены специалистами Института химии высокочистых веществ им. Г.Г. Девятых РАН (Нижний Новгород). Накачка активных элементов производится импульсно-периодическим излучением лазеров на кристаллах Ho3+:YAG, которые, в свою очередь, накачиваются излучением тулиевых волоконных лазеров. Сужение линии генерации и её перестройка реализованы с помощью акустооптического фильтра. Указанный метод перестройки лазерной длины волны является чисто электронным без механического движения оптических элементов, что позволяет управлять ей дистанционно с высокой воспроизводимостью. Следует отметить, что все основные лазерные компоненты изготовлены в России.
Наряду с зондированием верхних слоёв атмосферы Земли созданная лазерная система может быть использована для наземного лидарного экологического мониторинга, высокоточной лазерной обработки органических материалов, в хирургии и стоматологии.
Разработка защищена международным патентом Евразийского агентства EA 041501B1.
Работа выполнена при финансовой поддержке Российского научного фонда (проект № 22-№ 22-12-20035), Министерства образования науки и молодёжной политики Нижегородской области (соглашения №№ 316-06-16-17/22, 316-06-16-24/23 и 316-06-16-11/24), а также научно-технической программы Союзного государства России и Беларуси «Технология – СГ» (проект «Технология-СГ-3.2.1.2»).
Результаты опубликованы в журнале Photonics.
Источник: https://ipfran.ru

Ученые научно-технологического парка биомедицины Первого МГМУ имени Сеченова Минздрава РФ разработали прототип прибора для фотобиомодуляции, который будет применен для широкого спектра заживления тканей. Об этом ТАСС сообщила пресс-служба Сеченовского университета.
«[Прибор] будут применять для быстрого заживления ран и ожогов, уменьшения воспаления и облегчения острой и хронической боли. В отличие от западных аналогов российский фотобиомодулятор обладает комбинированными свойствами: он не только ускоряет регенеративные процессы в тканях, но и оказывает антибактериальный эффект», – говорится в сообщении пресс-службы.
Отечественную разработку будут применять для восстановления кожи и слизистых после ожогов и травм, в том числе в ушных раковинах и ротовой полости. В дальнейшем разработку могут также применять для лечения пациентов с суставными заболеваниями. Также аппарат планируется применять в ветеринарной практике. Устройство состоит из настольного блока и осветителя, а также содержит три источника излучения.
«Излучение передается в осветитель по оптоволоконному кабелю. Это позволило сделать осветитель достаточно легким и компактным. Программное обеспечение прототипа позволяет независимо включать и отключать источники, а также изменять интенсивность облучения каждого источника», – рассказал сотрудник лаборатории клинической биофотоники Научно-технологического парка биомедицины Владимир Петров, чьи слова приводит пресс-служба вуза.
После прохождения всех технических испытаний отечественный прибор будет применяться в клинической практике, предположительно, к 2025 году, заключили в пресс-службе университета.
Отмечается, что прибор разработан в рамках программы стратегического академического лидерства «Приоритет-2030» нацпроекта «Наука и университеты».
Источник: https://nauka.tass.ru/

Ученые получили кремниево-золотые наночастицы размером в 400 раз меньше диаметра человеческого волоса. Новый способ может помочь в лечении некоторых форм рака. Такие наночастицы под действием ближнего инфракрасного света эффективно нагреваются, благодаря чему смогут убивать раковые клетки. Малый размер частиц позволит им легко проникать сквозь живые ткани в место расположения опухоли.
Кремниевые наночастицы с внедренными в них кластерами золота — перспективный материал для медицины. Они биосовместимы, при этом способны преобразовывать свет ближнего инфракрасного диапазона в тепло. Последнее свойство можно использовать для терапии рака. Ученые объясняют это тем, что такое излучение хорошо проникает сквозь живые ткани и при этом не «затухает». Поэтому, если доставить наночастицы на основе кремния и золота в место расположения опухоли, например, с помощью инъекции, можно будет осуществить их локальный нагрев таким освещением без повреждения здоровых тканей. В результате под действием высоких температур раковые клетки погибнут.
Чтобы такое лечение оказалось эффективным, наночастицы должны иметь определенный размер: относительно маленький для того, чтобы проникнуть в опухоль, и при этом достаточно большой, чтобы испускать необходимое для уничтожения раковых клеток количество тепла.
Сотрудники Института автоматики и процессов управления ДВО РАН (Владивосток) предложили способ синтеза кремниево-золотых наночастиц практически одинакового и строго контролируемого размера. Сначала авторы получили кремниевые наночастицы, модифицировав самый распространенный способ их синтеза — метод лазерной абляции в жидкости. Он заключается в том, что гладкую пластину кристаллического кремния помещают в спирт и воздействуют на нее лазерным излучением. Излучение «выбивает» из кристалла наночастицы, но в стандартном подходе они получаются разного размера — от 100 до 2000 нанометров. При этом их средний диаметр составляет 600 нанометров.
Вместо кристаллического кремния ученые взяли его пористый аналог. Лазерная обработка такого материала позволила получить наночастицы, средний размер которых был в три раза меньше — 200 нанометров (примерно в 400 раз меньше диаметра человеческого волоса). При этом 90% частиц были размером 180–220 нанометров, и только 10% выбивались из этого размерного диапазона. Такой эффект возникает благодаря тому, что пористый материал сильнее поглощает лазерное излучение по сравнению с кристаллическим. Это, в свою очередь, приводит к уменьшению количества расплавленного лазером материала, участвующего в процессе образования наночастиц, что предотвращает их укрупнение.
Затем исследователи добавили ионы золота к полученному раствору с кремниевыми наночастицами и провели повторную лазерную обработку. Драгоценный металл осел на поверхность наночастиц в виде кластеров и частично проник внутрь. Эксперимент по облучению кремниево-золотых наночастиц ближним инфракрасным светом показал, что полученные гибридные наночастицы нагреваются в три раза эффективнее, чем обычные кремниевые структуры того же размера.
Так, для нагрева частиц диаметром 210 нанометров до температур, используемых для терапии онкологических заболеваний (43–47°С), требовалась минимальная интенсивность инфракрасного излучения. Тогда как более мелкие и более крупные частицы преобразовывали свет в тепло с меньшей эффективностью. Это подтверждает, что полученные авторами размеры частиц обеспечат наиболее эффективную гипертермию раковых клеток (их уничтожение с помощью нагревания).
«Благодаря своему размеру полученные наночастицы при введении в организм человека смогут успешно проникать в опухолевую ткань. Затем можно будет через кожу „освещать“ эти участки инфракрасными лучами и тем самым добиваться нагрева частиц и уничтожения раковых клеток», — рассказал руководитель проекта Алексей Жижченко, старший научный сотрудник лаборатории синхротронных методов изучения свойств новых функциональных наноматериалов оптоэлектроники, нанофотоники и тераностики ИАПУ ДВО РАН.
«В дальнейшем мы планируем на практике испытать полученные наночастицы как инструмент для гипертермии опухолевых клеток. Таким образом мы проверим реальные перспективы нашей разработки в борьбе с онкологическими заболеваниями», — отметил соавтор исследования, Станислав Гурбатов, старший научный сотрудник лаборатории синхротронных методов изучения свойств новых функциональных наноматериалов оптоэлектроники, нанофотоники и тераностики ИАПУ ДВО РАН.
Результаты исследования, поддержанного грантом Президентской программы Российского научного фонда (РНФ), опубликованы в журнале ACS Applied Nano Materials.
Источник: https://наука.рф

Крошечный принтер печатает миниатюрные двумерные объекты с высокой точностью. Исследователи из Массачусетского технологического института и Техасского университета в Остине продемонстрировали первый 3D-принтер, который умещается на ладони. Фотонный чип размером в 1 мм излучает программируемые световые лучи в лунку из смолы, которая затвердевает и принимает заданную форму.
По мнению исследователей, этот небольшой гаджет позволяет пользователю быстро и легко изготавливать недорогие персонализированные предметы прямо на ходу, например, застежку для ремонта расшатанного велосипедного колеса или элемент для важной медицинской процедуры.
Физики использовали интегрированные оптические системы с фазированной решеткой, которые управляют световыми лучами с помощью нескольких микроантенн, изготовленных на чипе. Ученые управляют направлением светового луча, изменяя скорость или задержку оптического сигнала на каждой стороне антенной решетки.
Прототип принтера оснащен одним фотонным чипом размером с крошечную монету с оптическими антеннами толщиной 160 нм. Антенны, работающие от внешнего лазера, излучают управляемый луч видимого света в фотоотверждаемую смолу, удерживаемую в углублении на прозрачном предметном стекле.
Используя прототип, инженеры за считанные секунды могут напечатать любую двумерную фигуру. Они планируют доработать технологию, чтобы создать чип, который при помещении в лунку со смолой создает голограмму видимого света, позволяющую осуществлять объемную 3D-печать за один этап.
Эта система полностью переосмысливает то, что такое 3D-принтер. Это уже не большая коробка, стоящая на скамейке в лаборатории и создающая объекты, а нечто портативное, – Елена Нотарос, соавтор исследования и профессор Массачусетского технологического.
Источник: https://hightech.fm/

Растущая озабоченность по поводу кражи данных и подделок приводит к появлению всё более сложных технологий защиты. В их числе — голографические изображения, которые помогают удостовериться в подлинности валюты, паспортов и других важных документов. Однако по мере развития таких технологий становятся более подкованными и преступники.
Чтобы быть на шаг впереди криминальных умельцев, китайские специалисты разработали новую технику нанесения двух светоотражающих изображений на одном и том же месте.
Ранее другие исследователи пытались делать аналогичные двухрежимные плёнки, где два рисунка могли бы «сосуществовать» как бы порознь и просматриваться отдельно. Но попытки были неубедительны, потому что нанесение второго изображения часто ухудшало качество первого.
Чтобы справиться с задачей, Лан Цинь, Янлей Ю и их коллеги из Университета Фудань создали на одной плёнке изображения двух разных типов — структурный рисунок и поляризационную картинку. Для создания плёнки использовали жидкокристаллический полимер с азобензолом (ALCP). Азобензол — это органическое соединение в виде оранжево-красных кристаллов, которое позволяет создавать чёткие изображения при поляризованном свете. Так называют свет, отфильтрованный определённым образом, чтобы все его волны имели заданную направленность. Кроме того, с помощью жидкокристаллических полимеров можно сделать сложные узоры для ярких изображений.
Для создания плёнки с двойным рисунком исследователи начали со слоя ALCP. Для структурного (растрового) изображения в полимер впечатали аббревиатуру университета FDU. По сути, это было похоже на сургучный оттиск на почтовом отправлении. Только в конкретном случае изображение отверждали зелёным светом.
Чтобы создать поляризационный рисунок поверх структурного, исследователи поместили на плёнку круглый логотип вуза, а затем подвергли его воздействию поляризованного света. И этот определённым образом отфильтрованный и направленный свет изменил ориентацию молекул азобензола в полимере. В результате появился рисунок, который не виден при обычном освещении.
В итоге на полученной плёнке были видны буквы FDU благодаря привычному светоотражению от структурного изображения. А когда через плёнку пропускали поляризованный свет, появлялся логотип университета. Поскольку оба изображения создавались без химического изменения молекулярной структуры, плёнка обладает дополнительным преимуществом перезаписи. Иными словами, на том же самом месте можно создавать новые изображения недоступными «кустарям» высокотехнологичными средствами, а иначе о безопасности не шло бы и речи.
Итак, разработанная двухрежимная плёнка работает то с рассеянным, то с поляризованным светом по-разному. Её создатели говорят, что технология будет полезна как дополнительная степень защиты, например, банкнот или удостоверений личности.
Источник: https://vsluh.net/

Научные коллективы ФИЦ проблем химической физики и медицинской химии РАН, Уральского федерального университета, Института синтетических полимерных материалов РАН и Московского института электроники и математики Высшей школы экономики разработают системы для генерации и хранения энергии в космосе. Финансирование на исследования консорциум научно-образовательных учреждений получит от Минобрнауки России: ученые выиграли грант (100 млн рублей в год) для проведения крупных научных проектов в 2024–2026 годах.
«Основная задача участников консорциума — под руководством вице-президента РАН Сергея Алдошина создать солнечные батареи с высоким КПД и энергопроизводительностью. Батареи будут работать в условиях космоса, поэтому должны быть легкими, гибкими, устойчивыми к радиации, низким температурам и иметь длительный срок службы — не менее 20 лет на околоземных орбитах. Коллеги в Москве будут работать над созданием новых материалов и перовскитных модулей на пластиковой основе, а также над созданием аккумуляторов. Наша задача — исследовать радиационную стойкость и батарей, и аккумуляторов по отношению к разным типам излучения. После того, когда станет понятно, что у нас получилось создать солнечные панели с необходимыми свойствами, их проверят в реальных условиях — на малом космическом аппарате на низкой околоземной орбите», — рассказывает руководитель научной группы УрФУ, заведующий лабораторией фотовольтаических материалов Иван Жидков.
Как поясняют физики, проект — прорывной. Сегодня в мире — бум исследований, направленный на разработку органических и перовскитных солнечных батарей для использования в космосе. Проблема заключается в том, что это крайне сложные и ресурсоемкие исследования: требуется немало средств, квалифицированные специалисты и дорогостоящее оборудование — в том числе для изучения работоспособности батарей и аккумуляторов в космических условиях.
«Дело в том, что в работах, которые сегодня ведутся, обычно изучается один из видов излучения — ускоренными электронами, протонами, нейтронами или гамма-лучами. Я не встречал опубликованные научные работы, где бы описывалось влияние двух и более повреждающих факторов на стабильность органических или перовскитных солнечных батарей, поэтому наша работа будет первым комплексным исследованием. Мы ожидаем прорывные и значительно опережающие текущие мировые работы результаты», — констатирует Иван Жидков.
Помимо космоса новые солнечные батареи могут пригодиться и на Земле: для территорий с экстремальным холодом (Арктика и Север России в целом) и жарким климатом, где, к примеру, современные аккумуляторы не работают, добавляют физики.
Отметим, заявки на конкурс Минобрнауки России подали 310 организаций, 50 из которых получат финансовую поддержку на проведение крупных научных исследований. Конкурсный отбор проводился по восьми направлениям — развития в области медицины, биотехнологий, энергетики, новых материалов, информационных и телекоммуникационных технологий, включая разработки в области машинного обучения и искусственного интеллекта. В 2020–2022 годах грантовую поддержку получил 41 крупный научный проект. В декабре 2022 года завершилась реализация первой очереди таких проектов. По результатам экспертизы на 2023 год продлили 21 проект.
Источник: https://scientificrussia.ru/

Химики Передовой инженерной школы СПбГУ разработали технологию разложения природного газа на составные элементы, в том числе водород, перспективный для создания экологичного топлива посредством пиролиза в лазерной плазме. Исследование, проводимое в рамках национального проекта «Наука и университеты» и соответствующее целям нацпроекта «Экология», поддержано грантом Российского научного фонда.
Результаты исследования опубликованы в Russian Journal of General Chemistry.
Главным источником выбросов парниковых газов в мире являются предприятия энергетического сектора экономики: на их долю приходится более 70% всех выбросов. Несмотря на ряд мер по предотвращению вредного воздействия производств на экологию, выбросы парниковых газов в атмосферу все еще достаточно велики.
Как объяснила заместитель директора Передовой инженерной школы СПбГУ, доцент кафедры экономики предприятия, предпринимательства и инноваций СПбГУ Мария Ветрова, при сжигании углеводородов (природный газ, нефть, бензин, солярка и другие) образуются углекислый и угарный газы. При этом продуктом горения водорода является вода. Таким образом, использование водородного топлива на предприятиях, в транспорте и в домохозяйствах позволит существенно снизить антропогенное влияние на мировую экологию.
Санкт-Петербургский университет является лидером в списке научных организаций России по количеству публикаций в научных журналах, индексируемых Scopus, по теме зеленого энергоперехода.
Переход на водородное топливо поддерживается в рамках энергетической стратегии Российской Федерации на период до 2035 года, а развитие технологии переработки углеводородного топлива в водородное позволит отечественным производителям занять лидирующие позиции в данной отрасли.
Одним из широко распространенных способов получения водородного топлива является электролиз воды — ее расщепление на кислород и водород с помощью электричества. Однако этот способ лишь позволяет переводить с некоторыми потерями имеющуюся электрическую энергию в водородное топливо, а саму энергию по-прежнему необходимо получать из других источников.
Для решения этой проблемы ученые Санкт-Петербургского университета создали технологию получения водорода из природного газа в лазерной плазме.
«Подобно тому, как проходит электролиз воды, мы можем организовать пиролиз углеводорода, то есть превратить топливо с так называемым углеродным следом в экологически нейтральное. Так, используя лазерное излучение, мы раскладываем природный газ на составные элементы и получаем водород, перспективный для создания экологичного топлива», — рассказал профессор кафедры лазерной химии и лазерного материаловедения СПбГУ Алексей Поволоцкий.
При использовании лазерного пиролиза углеводородов происходит превращение топлива с углеродным следом в экологически нейтральное топливо. Этот процесс представляет собой отрыв атомов водорода от молекул природного газа в плазме, которая формируется сфокусированным лазерным пучком. При этом углерод собирается в виде твердой фазы.
Отличительной особенностью метода является возможность использования существующей системы газопроводов и генерации водородного топлива непосредственно перед его использованием потребителем. Это исключает необходимость траты средств на хранение и транспортировку водорода, обладающего повышенной текучестью и взрывоопасностью.
Результаты проведенной в СПбГУ работы показали перспективность данных разработок, теперь ученые университета в рамках деятельности ПИШ СПбГУ планируют провести дополнительные научно-исследовательские работы с последующим выходом на опытно-конструкторскую разработку малогабаритных устройств бытового применения.
Исследование ученых университета, направленное на получение водорода из природного газа под действием лазерного изучения, поддержано грантом Российского научного фонда. Сегодня Санкт-Петербургский университет является лидером по количеству грантов РНФ: в 2022 году ученые СПбГУ получили 112 грантов, это 5,5% от общего числа победивших проектов и наибольшее число грантов для одной организации. В 2023 году университет сохранил лидерство по данному конкурсу РНФ: ученые СПбГУ получили 70 грантов, это 5% от общего числа победивших проектов.
Источник: https://scientificrussia.ru/

Новосибирские ученые при поддержке Российского научного фонда планируют к 2027 году создать узкополосные высокочастотные импульсные лазеры для инфракрасного диапазона с высокой энергоэффективностью. сообщает ТАСС.
Разрабатываемые лазеры найдут применение в различных отраслях, включая телекоммуникации, измерения и исследования материалов. Они будут отличаться высокой частотой следования и узкой линией генерации, что позволит значительно повысить пропускную способность телекоммуникационных систем.
По словам руководителя проекта Анастасии Бедняковой, в основе работы лазера лежит контролируемая неустойчивость. «Использование такой неустойчивости позволяет обойтись без сложных модуляторов и насыщающихся поглотителей, обычно необходимых для генерации импульсов. Благодаря этому можно упростить конструкцию лазеров и повысить их энергоэффективность», — пояснила она.
Ученые уже продемонстрировали первые результаты по генерации импульсов с частотами более 1 ГГц в волоконном импульсном лазере. В настоящее время команда проекта работает над более детальным исследованием предложенного подхода и созданием нового лазера.
Источник: https://nsk.bfm.ru/

Учёным Нижегородского государственного университета имени Н. И. Лобачевского удалось создать препарат, который объединяет несколько активных молекул для комбинированной фотодинамической (ФДТ) и химиотерапии опухолевых заболеваний. Этот новый препарат может быть особенно эффективен в лечении рака мочевого пузыря, кожи и других онкозаболеваний, где применяется ФДТ.
Комбинация фотосенсибилизатора и химиопрепарата потенциально позволяет лечить метастазирующие опухоли. Высокая селективность действия новой молекулы достигается благодаря специальному линкеру-связке, который разрушается внутри опухолевых тканей.
«Новые препараты для фотодинамической терапии трудно вывести на рынок из-за большого числа экспертиз. Мы же создали комплекс на основе уже известных и проверенных компонентов: фотосенсибилизатора из синезеленых водорослей, аналога фотодитазина, и современного химиопрепарата „кабозантиниб“. Исследование показало, что вместе они дополняют друг друга и эффективнее справляются с опухолью. В процессе разработки комбинированного препарата были использованы наиболее современные подходы медицинской химии», — рассказал автор исследования, доцент кафедры органической химии ННГУ Василий Отвагин.
Связующий линкер чувствителен к ферменту глюкуронидазе, концентрация которого особенно высока в опухолях. Достигая раковой клетки, препарат распадается на компоненты. В этот момент под действием облучения фотосенсибилизатор активируется и уничтожает опухоль, а химиопрепарат ликвидирует оставшиеся опухолевые клетки, с которыми не справилась ФДТ.
Эксперименты на клеточных культурах показали, что под действием препарата опухоль перестаёт расти и погибает. Комбинированная терапия работает как при облучении видимым светом, так и в темноте. Специально для исследования на кафедре биофизики Института биологии и биомедицины (ИББМ) Университета Лобачевского были созданы искусственные опухоли. По словам учёных, в связи с трендом на отказ от экспериментов на животных, это популярная замена мышиных моделей.
«Мы объединили в одной молекуле два терапевтических агента, которые действуют на различные молекулярные пути в опухолевой клетке. Эффективность ФДТ дополняется точностью таргетной химиотерапии. Исследования показали, что комбинация противоопухолевых агентов значительно повышает результативность лечения. Кроме того, использование такого препарата уменьшит лекарственную нагрузку на пациента и снизит риск развития лекарственной устойчивости у опухоли», — рассказала соавтор исследования, сотрудник кафедры биофизики ИББМ ННГУ Любовь Крылова.
Исходные материалы для создания фотосенсибилизаторов были получены при участии учёных из Ивановского государственного химико-технологического университета. Проект выполнен при грантовой поддержке Российского научного фонда. Результаты опубликованы в ведущем международном издании European Journal of Medicinal Chemistry.
Источник: https://наука.рф/

Ученые получили композит нового типа на основе алмаза и люминесцентных наночастиц внутри него. Разработанный материал сочетает в себе лучшие характеристики как алмаза, так и частиц — прочность, высокую теплопроводность и способность светиться в видимом диапазоне, что позволяет визуализировать невидимое рентгеновское излучение.
Это поможет увидеть пучки излучения синхротронов и лазеров на свободных электронах — устройств, используемых для исследования структуры молекул и кристаллов с помощью рентгеновских лучей. Это нужно, чтобы контролировать форму рентгеновского пучка и понимать, проходит ли он через анализируемый объект.
Результаты исследования, поддержанного грантом Российского научного фонда (РНФ), опубликованы в журнале Carbon.
Для многих исследований в области химии, физики, биологии и медицины необходимо воздействовать на образцы мощным рентгеновским излучением (в сотни тысяч раз более интенсивным, чем излучение рентгеновских аппаратов в поликлиниках). При этом для изучения конкретного участка материала необходимо точно знать, куда фокусируется рентгеновское излучение. Сделать это сложно, поскольку оно невидимо для глаз.
Для его визуализации используют детекторы излучения, которые состоят из вещества-люминофора, которое превращает рентгеновское излучение в фотоны — частицы света. Специальный датчик улавливает фотоны и выводит изображение на монитор. Однако такие датчики не удается использовать, если рентгеновское излучение очень мощное, поскольку оно разрушает стандартные детекторы.
Для того чтобы визуализатор выдерживал мощное рентгеновское излучение, он должен быть сделан из материала, который будет твердым, устойчивым к радиации и обладать высокой теплопроводностью, чтобы не разрушаться от высоких температур. В результате самым подходящим материалом для таких устройств считается синтетический алмаз, но он не люминесцирует (не «светится») в видимом диапазоне, когда на него поступает рентгеновское излучение.
Чтобы «заставить» алмаз светиться, можно «упаковать» внутрь него вещество, которое эффективно люминесцирует в видимом диапазоне света при рентгеновском возбуждении. Сконструировать такую «упаковку» достаточно сложно, так как алмазы выращивают в агрессивной среде водород-метановой плазмы при температурах 750–900оС. Помещаемые в алмаз материалы в таких условиях теряют свои свойства, поэтому их нужно чем-то защитить.
Ученые из Института общей физики им. А.М. Прохорова Российской академии наук (Москва) с коллегами предложили методику, которая помогает уберечь вещества, помещаемые внутрь алмаза, от разрушения, что позволяет создавать алмазы с заданными характеристиками.
Источник: https://scientificrussia.ru/

Транскраниальная магнитная стимуляция (ТМС) — метод воздействия на нейроны мозга магнитными полями, при котором кратковременные магнитные импульсы индуцируют в мозге электрические токи. Он измеряет возникающие в результате магнитные поля и позволяет неинвазивно и эффективно исследовать функции мозга. Новый магнитный градиентометр для ТМС, разработанный британскими физиками, записывает активность человеческого мозга и распознает сердечную деятельность даже в присутствии помех.
Магнитометры с оптической накачкой считаются передовыми датчиками для измерения биомагнетизма. Они используются в магнитоэнцефалографии как «датчики нулевого поля», то есть могут обнаружить очень слабые магнитные поля на уровне нескольких фемтотесл. В то же время, такие датчики обычно чувствительны к помехам и требуют надежного экранирования.
Ученые из Университета Бирмингема пошли немного другим путем, сообщает Physics World. Они решили разработать датчик, который с высокой точностью работает в более сильных магнитных полях.
Созданный ими прототип — это, фактически, магнитный градиентометр с оптической накачкой, работающий при нелинейном магнитооптическом вращении: линейно поляризованный свет проходит через пар рубидия, делая атомы чувствительными к воздействию магнитных полей. Когда внешние магнитные поля меняются, частота прецессии атомов вокруг магнитных полей тоже меняется. Свет лазера позволяет заметить это. Другими словами, измерив изменения в свойствах света, можно измерить изменения в магнитном поле. Одна «ячейка» рубидиевого пара позволяет локально измерить внешнее магнитное поле. Две ячейки определяют градиент в магнитном поле, то есть датчик становится градиентометром.
Прототип успешно прошел эталонный для такого рода устройств тест на мозге человека. Затем они измерили магнитное поле сердцебиения пациента в здании с постоянно движущимися лифтами, без экранирования помещения. Результат не был идеальным, но ученые четко увидели магнитные характеристики пульса.
Исследователи убеждены в необходимости продолжения изучения магнитных градиентометров с оптической накачкой в двух направлениях: улучшения уже существующих датчиков и разработки датчиков, измеряющих разные типы нейронной активности одновременно.
Источник: https://hightech.plus/

Страница 1 из 6

© 2024 Лазерная ассоциация

Поиск