​В Институте мониторинга климатических и экологических систем СО РАН (Томский научный центр) специалисты создают оптические газоанализаторы. С помощью такого прибора можно определить состав атмосферного воздуха, природного газа и многих других многокомпонентных газовых сред. 

«Сейчас для подобных анализов используются газовые хроматографы или масс-спектрометры, — поясняет старший научный сотрудник лаборатории экологического приборостроения ИМКЭС СО РАН кандидат технических наук Дмитрий Витальевич Петров. — Однако для первых нужны расходные материалы, плюс эти аппараты не позволяют проводить измерения в режиме реального времени, а также нуждаются в частых проверках градуировки. Масс-спектрометры, в свою очередь, являются очень дорогостоящими приборами и требуют квалифицированного обслуживания. Наша лаборатория работает над созданием газоанализаторов нового поколения на основе явления комбинационного рассеяния света — КР-анализаторов».
 
Суть подхода, который используют ученые ИМКЭС СО РАН, заключается в следующем: если на анализируемую среду направить свет с фиксированной длиной волны, то в рассеянном излучении будет иметь место слабое свечение на других длинах волн, которое связано с внутренними частотами молекул. Расшифровка полученного спектра позволяет получить данные о том, какие частицы и в каком количестве находились в анализируемом материале.
 
Импульс развития этой темы в ИМКЭС СО РАН дало сотрудничество с промышленниками: ООО «Газпром трансгаз Томск» заинтересовала возможность анализировать природный газ быстро, точно и без расходных материалов. Совместно был выполнен ряд научно-исследовательских работ, разработаны оригинальные технические решения, обеспечивающие требуемую чувствительность, и создан первый прототип устройства. Эффективность разработанного анализатора подтверждена независимой экспертизой во Всероссийском НИИ метрологии им. Д.И. Менделеева (г. Санкт-Петербург).
 
Специалисты ИМКЭС СО РАН стоят на пороге решения и другой, гораздо более сложной проблемы: если при анализе углеводородов нужно было обеспечить предельную чувствительность на уровне пятитысячной доли процента, то при исследовании состава атмосферного воздуха этот параметр должен быть еще выше. На сегодняшний день уже готовится к испытаниям новая улучшенная версия анализатора.
 
Помимо этих областей применения возможно использование КР-анализатора и в медицине, например, при диагностике целого ряда бронхолегочных заболеваний — астмы, бронхита, хронической обструктивной болезни легких. Это направление развивается совместно с Сибирским государственным медицинским университетом. Предполагается, что анализ состава выдыхаемого воздуха поможет поставить точный диагноз и пациентам, страдающими заболеваниями желудочно-кишечного тракта. Уже скоро ученые приступят к исследованию первых образцов — не исключено, что в будущем прибор может быть установлен прямо в факультетских клиниках.
 
Ольга Булгакова

Похожие новости

  • 24/01/2017

    Томские ученые работают над системой предупреждения опасных метеорологических явлений

    ​Исследователи из Института мониторинга климатических и экологических систем СО РАН (г. Томск) разрабатывают аппаратно-программный комплекс для заблаговременного обнаружения опасных метеорологических явлений: интенсивных ливней, крупного града, смерча.
    1185
  • 28/08/2017

    В Томске разработали уникальный комплекс для сканирования нефтяных систем

    Ученые томского Института химии нефти (ИХН) разработали прибор для измерения физико-химических характеристик нефтяных систем. Первый отечественный сканирующий тензиометр превосходит зарубежные аналоги по возможностям и стоит в три раза меньше.
    633
  • 31/12/2017

    Топ-10 исследований российских ученых 2017 года по версии РНФ

    Около 35 тысяч российских ученых проводили и проводят фундаментальные исследования при поддержке Российского научного фонда (РНФ). Ежемесячно в российских и зарубежных СМИ выходят десятки новостей об их достижениях.
    1959
  • 06/09/2016

    Ученые СО РАН создали прибор, способный прогнозировать землетрясения

    ​Специалисты Института мониторинга климатических и экологических систем СО РАН (г. Томск) разработали геофизический регистратор, с помощью которого можно прогнозировать землетрясения, оценивать сейсмоопасность территории и даже определять положение земного ядра.
    1192
  • 30/11/2018

    Ученые следят за воздухом в Западной Сибири

    Когда мы слышим слово «ученый», то представляем себе лабораторию и человека в белом халате, желательно с разноцветными колбами и замысловатыми приборами. Однако часто ученые работают совсем в другой обстановке, например в горах и на равнинах, в пещерах и на вулканах, на палубе корабля и на борту самолета.
    357
  • 07/12/2018

    В Томске разрабатывают способ связи с шифрованием «атмосферным» ключом

    ​В Институте оптики атмосферы (ИОА) им. В.Е. Зуева Сибирского отделения РАН в Томске разрабатывают способ беспроводной оптической связи, где каналы будут особо емкими, а передаваемая информация зашифрована атмосферой.
    301
  • 17/04/2017

    Томские ученые нашли способ повысить прочность газопроводов в Арктике

    ​Ученые Томского политехнического университета (ТПУ) и Института физики прочности и материаловедения (ИФПМ) СО РАН предлагают новый способ повышения прочности трубопроводов, которые в морозы становятся более хрупкими, сообщил РИА Томск академик РАН Виктор Панин.
    780
  • 22/02/2018

    О чем расскажет спектрометр?

    Маленькая пробирка с водой, тонкий срез горной породы… Сложно поверить, как много информации содержится в них! Выполнив один лишь анализ с помощью волнового рентгенофлуоресцентного спектрометра ARL PERFORM’X 4200, можно определить содержание 90 элементов таблицы Менделеева в различных твердых и жидких образцах – водах, нефтепродуктах, катализаторах, геологических объектах! Полученные результаты применяются при поиске новых месторождений нефти и газа, для разработки новых месторождений углеводородов и ценных ископаемых, а также при производстве металлов, для экологического мониторинга.
    397
  • 07/10/2016

    Российские ученые изобрели робота, способного «грызть» бетон

    Мобильную установку для прокладывания тоннелей в любом грунте, включая лунный, создали специалисты Томского политехнического университета и Федерального исследовательского центра угля и углехимии СО РАН (Кемерово).
    1501
  • 03/06/2016

    Кузбасский робот-геоход: путешествия к центру Земли и Луны

    ​​Фантастика постепенно становится реальностью. 150 лет назад Жюль Верн написал один из знаменитых романов "Путешествие к центру Земли". Его с увлечением читали как современники, так и потомки писателя, убежденные в том, что предсказания великого фантаста никогда не станут реальностью.
    2076