Оптические методы исследования вещества

Общеизвестно, что основанные на оптических принципах приборы для научных исследований дорогостоящи. Соответственно, актуален вопрос наиболее эффективного их использования. В Институте физики им. Б.И. Степанова найден оптимальный алгоритм решения этой проблемы — действует Центр аналитических и спектральных измерений (ЦАСИ), который фактически является пунктом коллективного пользования уникальным научным оборудованием. О работе ЦАСИ нам рассказал его руководитель кандидат физико-математических наук Михаил БЕЛЬКОВ.

Центр предоставляет услуги 22 лабораториям Института физики им. Б.И. Степанова. Практически все исследования с применением спектральных методов выполняются именно здесь. Кроме того, с ним сотрудничают примерно 50 предприятий и организаций. В прошлом году в ЦАСИ собственными силами выполнялись 3 задания по программам плана важнейших НИР Республики Беларусь: «Развитие методов оптической спектроскопии для контроля биологических жидкостей и тканей, качества и экологической чистоты промышленных изделий, лекарственных препаратов на разных стадиях их производства», «Определение молекулярной структуры биосубстратов и ее взаимосвязи с физиологическим состоянием организма», «Проведение исследований спектральными методами компонентов шихты для синтеза нано- и микропорошков сверхтвердых материалов и порошков сверхтвердых материалов».

Приведем несколько примеров практической работы центра, отражающих, каким образом могут быть применены оптические методики. С их помощью проводится материаловедческая экспертиза строительных материалов, выясняются причины возможного уменьшения прочности железобетонных конструкций с течением времени, испытываются на предельное содержание примесей лекарственные, диагностические препараты и биологически активные добавки. Ведется атрибуция живописных полотен Национального художественного музея Республики Беларусь — исследованы фрагменты картин и определен их элементный состав (новая система экспертизы позволяет выявить подделки). В рамках сотрудничества с Институтом генетики и цитологии НАН Беларуси ЦАСИ принял участие в разработке новых подходов к улучшению качественного и количественного состава запасных белков у пшеницы с целью выделения форм с наиболее благоприятными сочетаниями генов, которые будут использованы для создания улучшенных образцов злаков. Для Минского автомобильного завода выполнены работы по определению количества серы в дизельном топливе и смазочно-охлаждающих жидкостях. Параллельно устанавливался химический состав моторных и трансмиссионных масел, лакокрасочных материалов, нефтепродуктов. В соответствии с Программой производственного контроля водопроводной воды для хозяйственно-питьевых и производственных целей исследовался элементный состав питьевой воды с водозаборов водоканалов и предприятий различных городов республики, а также питьевой газированной воды. Совместно с Институтом эспериментальной ветеринарии им. С.Н. Вышелесского исследовано влияние йодной обеспеченности организма животных на биоэлементный состав щитовидной железы, а также механизм проникновения в их ткани селена, железа, цинка при использовании в кормлении комплексных препаратов, содержащих эти элементы в разных количествах и соотношениях.

Как видим, диапазон работ, в которых может применяться оптическое оборудование, очень широк. С его помощью ученые могут анализировать воду, почву, растения, любые вновь созданные материалы, лекарства — практически все, что окружает человека.