|
ИСТИНА |
Войти в систему Регистрация |
ФНКЦ РР |
||
Применение численного моделирования для одновременного определения следовых количеств поглощающих компонентов и теплофизических праметров сред при помощи фототермической спектроскопиидипломная работа (Специалист)
- Научные руководители: Проскурнин М.А., Волков Д.С.
- Автор: Дрындин Антон Владимирович
- Тип: Специалист
- Организация, в которой проходила защита: МГУ имени М.В. Ломоносова
- Год защиты: 2014
- Аннотация: Появление и все более широкое распространение лазеров в силу уникальности их характеристик как источников излучения (высокая монохроматичность, спектральная яркость, когерентность) послужило мощным толчком к созданию ряда принципиально новых направлений высокочувствительного спектрального анализа. Одно из таких направлений основано на группе эффектов, получивших название термооптических. В основе всех термооптических методов лежит эффект превращения поглощенного излучения в тепло за счет безызлучательной релаксации возбужденных состояний. При этом в облучаемом объекте устанавливается пространственное распределение температуры, соответствующее пространственному распределению энергии в падающем излучении. Это распределение в свою очередь приводит к возникновению оптической анизотропии — пространственному распределению показателя преломления. Фактически под действием нагрева в изотропной среде образуется оптический элемент. Связь оптических характеристик этого термооптического элемента и количества вещества (или числа поглощающих частиц — молекул, атомов, мицелл и т. п.) составляет основу аналитического использования термооптической спектроскопии. Уникальность термооптической спектроскопии заключается в том, что из одного термооптического эксперимента возможно как определение содержания компонента, так и измерение теплофизических характеристик среды. Однако для наиболее точного измерения этих величин необходимо понимать влияние различных факторов, воздействующих на термооптический элемент и на его оптические свойства. Аналитическое описание этих эффектов является трудоёмкой задачей (а для сложных сред, таких как биологические системы, коллоидные растворы, тонкие слои – и вовсе невозможной), но необходимой с теоретической точки зрения для того, чтобы надёжно устанавливать взаимосвязи между параметрами изучаемого объекта. Однако для практических целей, и прежде всего, для целей химического анализа, необходима экспрессная и, что более важно, гораздо менее трудоёмкая оценка влияния различных параметров и эффектов на изучаемое явление – термооптический элемент. В связи с этим, наиболее перспективным видится применение численных методов для оценки влияния параметров и эффектов на термооптический элемент. С точки зрения аналитической химии, существует необходимость определения содержания различных компонентов в сложных средах – белков, клеточных хромофоров, органических и неорганических наночастиц. В связи с этим, необходимо определение таких условий, при которых определение содержания является наиболее чувствительным и селективным. В последнее время появилась возможность широкого применения численных методов в связи со следующими причинами: • Современные персональные компьютеры обладают достаточной мощностью для проведения довольно сложных численных экспериментов. • В последнее время получило широкое распространение специализированное программное обеспечение, позволяющее проводить сложные расчёты, и в то же время, не требующее от оператора высокой квалификации в области численных методов. В связи с вышеозначенными причинами, в последнее время становится актуальным разработка и численное описание моделей, учитывающих: природу изучаемого объекта; геометрические параметры ячейки и прибора; эффекты, возникающие в процессе образования термооптического элемента, и влияющие на него. На первом этапе необходимо разработать простейшие модели для наиболее характерных условий, также описанных теоретически. Таким образом, целью данной работы является разработка моделей, описывающие термооптические методы для наиболее характерных условий.
- Добавил в систему: Волков Дмитрий Сергеевич