Телефон: +7 921 936 2039

А.И.Андреев, С.В.Мухин, В.В.Некрасов, В.А.Никитенко, А.В.Пауткина

Модульная многофункциональная оптоволоконная спектрометрическая система

Введение

Вузовско-академические подразделения и научно-образовательные центры наиболее полно отвечают требованиям настоящего момента, когда создаются новые перспективные научные направления и делаются величайшие открытия. Такие структуры способны обеспечить реализацию наиболее важных для подготовки специалистов с инновационным мышлением методов – «обучение через исследование».

Развитие наукоёмких информационно-аналитических технологий в инновационной образовательной программе МИИТ (ИОП МИИТ) тесно связано с организацией Научно-образовательного центра фотоники многокомпонентных систем и инструментальных информационно-аналитических технологий (НОЦ ФИАТ) и оснащением его самой передовой спектрально-аналитической аппаратурой.

Такой центр даёт возможность получения студентами дополнительных, выходящих за рамки плановой специализации, навыков практической деятельности в инновационных областях и весьма полезен для повышения квалификации преподавателей ВУЗов, аспирантов и специалистов транспорта. Это в первую очередь связано с тем, что в НОЦ ФИАТ развиваются современные нанотехнологии экспресс-контроля качества и безопасности промышленных и природных объектов, основанные на анализе их обобщённых факсимильных оптических образов.

Важным элементом аппаратурного оснащения НОЦ ФИАТ является комплект малогабаритных волоконно-оптических аналитических модулей фирмы Avantes BV, объединённых в локальную информационно-аналитическую сеть и перспективных как для постановки современных учебно-методических лабораторных работ, так и для реализации новых технологических разработок в области дистанционного контроля и обучения.

Описанию лабораторного практикума, построенного на основе модульной многофункциональной оптоволоконной системы, и теоретических предпосылок для его использования, посвящено настоящее учебное пособие.

Пособие состоит из двух частей: первая часть посвящена описанию оптических процессов, имеющих место при взаимодействии оптического излучения с веществом, методам и аппаратуре для измерения оптических и спектрально-люминесцентных характеристик исследуемых объектов. Особое внимание здесь уделено специфическим особенностям автоматизированных волоконно-оптических спектрометрических модулей – новому направлению развития измерительной техники, органично сочетающему достижения высоких технологий в реализации аппаратной части спектрометрических сенсорных узлов с современными средствами информатики, использующимися в управлении измерениями, хранении, передаче и обработке экспериментальных данных. Подробное руководство по структуре и практическому использованию реализующего эти функции универсального программного обеспечения приведено в Приложении к первой части пособия. Вторая часть пособия содержит описание практических лабораторных работ, охватывающих разные методические направления спектрального анализа, и способствующих углублённому пониманию связи наноструктуры вещества с его макроскопическими свойствами.