Микроскопия

В монографии приведены результаты микроскопических исследований структуры гидратных новообразований, образующихся при взаимодействии с различными модифицирующими добавками, а также исследования изменения волокон хризотил-асбеста в процессе его службы в изделиях. В книге приводится кристаллооптический экспресс-метод определения свободного диоксида кремния в цементном сырье. Для научных и инженерно-технических работников цементных заводов, преподавателей, аспирантов, студентов старших курсов вузов.

В учебнике на конкретных примерах с применением действующих методик, необходимого оборудования раскрываются цели и задачи исследований, проводимых в биологии и медицине, их формы, методы, технологии и принципы их организации.

Данное издание представляет собой пособие, посвященное световым микроскопам для медико-биологических исследований. За последнее время не только произошли изменения в номенклатуре световых микроскопов, но и появились новые направления. В пособии представлена краткая информация о современных световых микроскопах и их конструкции, методы исследования и настройка микроскопов, а также правила ухода за микроскопами. Приведены термины и определения, а также необходимые формулы. Материалы, используемые в данной книге, представляют собой результаты экспериментальных работ, проводимых на современном оборудовании (на базе ООО «КФ „Микроскоп Плюс“», фирм «Шелди»/Motic, «Карл Цейсс»/Zeiss (Москва), Olympus (Moscow), «Биовитрум»/Nikon, МО «Отдел Медицинской Техники»/Micros). Представлены результаты апробации современных микроскопов разных фирм и мнения специалистов медико-биологического направления, полученные на тренингах по микроскопии. Проведён анализ номенклатуры последних лет ведущих мировых фирм-производителей с использованием каталогов и данных с сайтов собственно фирм, приведены результаты экспериментов виртуальных тренингов фирм Zeiss, Olympus, Nikon. В показе настроек и работы с микроскопом приняли участие слушатели курсов МАПО СПб, НИУ ИТМО, СПбГУ и студенты. Сервисные работы и показательные эксперименты с системами анализа изображения и камерами проведены сотрудниками ООО КФ «Микроскоп Плюс». Пособие предназначено для специалистов-микроскопистов, преподавателей и студентов вузов.

Изложены краткие теоретические сведения об устройстве микроскопа, о строении клеток и тканей животных и растений, приведены правила работы с микроскопами и порядок выполнения лабораторных работ. Предназначен для студентов, обучающихся по направлению подготовки 06.03.01 «Биология».

Приведены правила работы с микроорганизмами в лаборатории, представлены методы микроскопического исследования морфологии и цитологии прокариотных и эукарпотных микроорганизмов, сведения об основных таксономических группах микроорганизмов. К каждой теме даны практические задания и вопросы для самопроверки. Предназначено для студентов направления 06.03.01 «Биология», а также может быть полезно студентам биологических специальностей, изучающим микробиологию и микроорганизмы.

За последние десятилетия в области материаловедения был совершен огромный скачок вперед. Одновременно очень быстро развивались и оптические методы исследования материалов. В компьютерной микроскопии произошли столь значительные изменения, что появилась потребность в книге, описывающей возможности новейших оптических микроскопов, используемых для исследования конструкционных материалов. В книге рассматриваются основы оптической микроскопии, описываются методы оптических исследований, как классические (методы темного поля и интерференционная микроскопия), так и новейшие, а также неоптические – например, акустические и рентгеновские. Рассматривается построение двумерного изображения на основе трехмерного массива данных и методы преобразования цифрового изображения на компьютере, изучается работа конфокального лазерного сканирующего микроскопа, приводятся примеры трехмерной реконструкции структуры композитов. Книга будет полезна ученым, специалистам в области материаловедения, аспирантам.

Монография посвящена вопросам применения металлографического микроскопа для анализа разнообразных металлических и неметаллических материалов. Рассмотрено использование различных способов освещения образцов при анализе в отраженном свете. Проанализированы некоторые часто встречающиеся практические задачи анализа материалов, а также типичные ошибки металлографического анализа и изготовления образцов. Предназначена для материаловедов-практиков, интересующихся возможностями металлографических микроскопов и интерпретацией данных, полученных с их помощью, а также тех, кто осваивает анализ и исследование разнообразных материалов, аспирантов, студентов старших курсов.

Методические материалы по дисциплине «Оптическая микроскопия» содержат нормативную базу дисциплины, рекомендации по организации и проведению лекций, практических занятий, семинаров, лабораторных работ и деловых игр, перечень учебных видео- и аудиоматериалов, слайдов, типовых плакатов и другие дидактические материалы для работы профессорско-преподавательского состава по данной дисциплине. Методические указания по выполнению лабораторных работ по курсу. «Оптическая микроскопия» содержат описания лабораторных работ, основные теоретические положения и общие методические рекомендации по проведению и организации лабораторного практикума по курсу «Оптическая микроскопия». Для студентов, аспирантов и преподавателей высших технических учебных заведений по направлению подготовки «Нанотехнология» с профилем подготовки «Наноинженерия». Будут полезны всем, занимающимся вопросами нанотехнологий, наноинженерии, проектированием МЭМС и НЭМС, созданием электронных систем различного назначения.

В книге под редакцией известных ученых собраны статьи и обзоры видных специалистов в области нанотехнологий, посвященные растровой электронной микроскопии (РЭМ). С помощью РЭМ можно изучать свойства наночастиц, нанопроволок, нанотрубок, трехмерных наноструктур, квантовых точек, магнитных наноматериалов, фотонных кристаллов и биологических наноструктур. Рассмотрены различные типы РЭМ, включая просвечивающие микроскопы с высоким разрешением, рентгеновский микроанализ, новейшие методы получения изображения посредством обратно рассеянных электронов, а также методы электронной криомикроскопии для исследования биообъектов. Книга предназначена для широкого круга практических специалистов в сфере нанотехнологий, но будет полезна также студентам вузов и разработчикам новых типов растровых электронных микроскопов.

Монография посвящена изучению поляронных эффектов в двухэлектронных системах теории биполяронов большого радиуса, D–центров, обменно-связанных пар, межполяронного взаимодействия и косвенных взаимодействий примесных центров через поля элементарных возбуждений кристаллической решетки. Проанализированы различия между двухцентровой и одноцентровой моделями континуального биполярона в изотропных и анизотропных кристаллах. Показано, что учет межэлектронных корреляций может значительно понизить энергию биполярона и D–центра и обменно-связанных пар мелких водородоподобных центров. Двухцентровая конфигурация биполярона соответствует мелкому побочному минимуму и нестабильна. Обменное взаимодействие между пекаровскими поляронами, обусловленно фотонами, носит антиферромагнитный характер и превышает ферромагнитное взаимодействие, соответствующее прямому кулоновскому обмену между электронами, локализованными в поляронных потенциальных ямах. Обсуждается возможность возникновения высокотемпературной сверхпроводимости, вызванной сверхтекучестью биполяронов, а также вопросы, связанные с вингнароской кристаллизацией поляронного газа. В континуальном приближении рассмотрены эффекты, связанные с влиянием носителей тока в зоне проводимости, или дырок в валентной зоне на энергию локализованных и автолокализованных состояний, эффекты автолокализации заряженных частиц в плазме твердого тела и электролитах, косвенные взаимодействия парамагнитных центров с плазменными колебаниями носителей тока в твердых телах. Значительная часть монографии посвящена примерам нахождения энергетического спектра локализованных и свободных поляронов и биполяронов вариационными методами с использованием минимизации многопараметрических функционалов. Расчеты проводились с учетом пространственной корреляции – прямой зависимости волновой функции системы от межэлектронного расстояния. Рассмотрены пределы сильной связи, так же методы нахождения энергии с учетом поляронных эффектов при произвольной величине электрон-фононных взаимодействий. Приведены многочисленные результаты численных расчетов энергии двухэлектронных систем для ряда конкретных кристаллов, а также для различных параметрах электрон-фононного взаимодействия. Рекомендована в печать Ученым советом ИФП НАН Украины и Ученым советом ИМПБ РАН. Издание осуществлено при поддержке Российского фонда фундаментальных исследований по проекту 13-01-07004-д

Методические материалы по дисциплине «Электронная микроскопия» содержат нормативную базу дисциплины, рекомендации по организации и проведению лекций, практических занятий, семинаров, лабораторных работ и деловых игр, перечень учебных видео- и аудиоматериалов, слайдов, типовых плакатов и другие дидактические материалы для работы профессорско-преподавательского состава по данной дисциплине. Для студентов, аспирантов и преподавателей высших технических учебных заведений по направлению подготовки «Нанотехнология» с профилем подготовки «Наноинженерия». Будут полезны всем, занимающимся вопросами нанотехнологий, наноинженерии, проектированием МЭМС и НЭМС, созданием электронных систем различного назначения.

Представлены современные достижения в теории и эксперименте метода дифракции электронов в 4D пространственно-временном континууме. Даны основы классической газовой электронографии, в том числе высокотемпературной, на основе понятия поверхности потенциальной энергии. Введение развертки во времени в дифракционные методы с использованием пикосекундных и фемтосекундных электронных диагностирующих импульсов, синхронизированных с импульсами возбуждающего лазерного возбуждения, позволило разработать методы сверхбыстрой электронной кристаллографии, дифракции рентгеновских лучей с временным разрешением и динамической просвечивающей электронной микроскопии, томографии молекулярного состояния. Становится возможной визуализация переходных процессов при фотовозбуждении свободных молекул и биологических объектов, анализ процессов на поверхности и в наноструктурах. Для широкого круга читателей, студентов, аспирантов, научных работников, интересующихся проблемами структуры и динамики наноматериалов, строением вещества.

В монографии всесторонне рассмотрены мало изученные ранее урановые черни, сложенные минералами четырехвалентного урана. Обобщены и схематизированы закономерности гипергенного минералообразования урана, объединяющие все типы его рудного концентрирования. Минерализация разновалентных форм рудного элемента – уранильная (U 6+) и черневая (U 4+)– рассматривается как проявление единой окислительно-восстановительной зоны гипергенеза. Приведены примеры урановых месторождений различных генетических типов с черневыми рудами. Минеральный состав урановых черней детализирован с применением локальных методов аналитической электронной микроскопии (АЭМ); выявлено новое минеральное семейство фосфатов четырехвалентного урана. Поскольку комплекс методов АЭМ является наиболее эффективным инструментом исследования рыхлого вещества, значительную часть книги занимает методический раздел с описанием практики кристаллохимического исследования дисперсных, плохо окристаллизованных (в том числе метамиктных) минералов урана. Рассмотрение на конкретных примерах метода микродифракционного изучения вещества полезно для исследователей разного профиля, применяющих электронную микроскопию. Издание осуществлено при поддержке Российского фонда фундаментальных исследований по проекту 12-05-07032 Издание осуществлено при поддержке Программы № 4 фундаментальных исследований Президиума РАН «Природная среда России: адаптационные процессы в условиях изменяющегося климата и развития атомной энергетики»

В книге рассмотрены современные методы расчета межчастичного взаимодействия, электронной структуры и моделирования неупорядоченных структур. Особое внимание уделено методикам моделирования, основанным на методе сильной связи. Обсуждаются методы молекулярной динамики, обратного Монте-Карло, многогранников Вороного, а также Шоммерса и Реатто. Методом многогранников Вороного подробно исследуется структура ближнего порядка построенных моделей. Подробно рассмотрен развиваемый авторами метод моделирования неупорядоченных систем. Он применен для расчета электронной структуры и свойств некристаллических систем различных типов. Объяснено поведение электропроводности и магнитной восприимчивости металлического расплава при переходе металл–неметалл, а также температурная зависимость скорости звука. Рассмотрены развитые авторами аналитические методы расчета электронной структуры и магнитных свойств, основанные на использовании функций Грина в приближении сильной связи. Издание осуществлено при поддержке Российского фонда фундаментальных исследований по проекту 10-03-0702

Методические материалы по дисциплине «Методы микроскопии» содержат нормативную базу дисциплины, рекомендации по организации и проведению лекций, практических занятий, семинаров, лабораторных работ и деловых игр, перечень учебных видео- и аудиоматериалов, слайдов, типовых плакатов и другие дидактические материалы для работы профессорско-преподавательского состава по данной дисциплине. Для студентов, аспирантов и преподавателей высших технических учебных заведений по направлению подготовки «Нанотехнология» с профилем подготовки «Наноинженерия». Будет полезен всем, занимающимся вопросами нанотехнологий, наноинженерии, проектированием МЭМС и НЭМС, созданием электронных систем различного назначения.

Описаны физические явления, используемые в работе сканирующего туннельного микроскопа и атомного силового микроскопа. Рассмотрены физико-химические законы наиболее разработанных зондовых нанотехнологий. Для студентов и аспирантов специальностей «Технологии приборостроения», «Технологии электронных средств», «Нанотехнологии».

Рассмотрены принципы работы и характеристики лазеров, волоконных и микроструктурных световодов, лазерных волоконно-оптических систем, применяемых в биологии и медицине, включая перестраиваемые лазеры, лазеры со сверхкороткой длительностью импульсов и волоконные лазеры. Проанализированы свойства лазерного излучения, и на этой основе дано описание особенностей взаимодействия лазерного излучения с биологическими тканями, включая нелинейные эффекты. Приведены примеры применения лазеров и волоконной оптики в биомедицинской диагностике, хирургии и фототерапии. Изложены принципы и проанализированы диагностические возможности лазерной спектрофотометрии, оптико-калориметрической и фотоионизационной спектроскопии, масс-спектрометрии, ИК-фурье-спектроскопии, терагерцовой спектроскопии, микроспектрального анализа, включающего флуоресцентную и КР-микроскопию, а также оптической когерентной томографии, конфокальной и многофотонной микроскопии. Описаны лазерные спектрометры, волоконно-оптические датчики и зонды, разработанные для целей медицины. Для научных работников, преподавателей, аспирантов и студентов старших курсов, специализирующихся в области биомедицинской оптики и биофотоники, лазерной биофизики и применения лазеров в биомедицине.

В монографии приведены результаты микроскопических исследований структуры гидратных новообразований, образующихся при взаимодействии с различными модифицирующими добавками, а также исследования изменения волокон хризотил-асбеста в процессе его службы в изделиях. В книге приводится кристаллооптический экспресс-метод определения свободного диоксида кремния в цементном сырье. Для научных и инженерно-технических работников цементных заводов, преподавателей, аспирантов, студентов старших курсов вузов.

Рассмотрены основные методы исследования структуры материалов, параметры микроструктуры и способы ее визуализации. Особое внимание уделено методам микроскопии, применяемым в материаловедении, таким как оптическая, электронная и зондовая. Приведены сведения о дополнительных и специальных микроскопических методах.

Учебное пособие «Наносистемы в строительном материаловедении» представляет собой первую попытку в практике отечественной высшей школы систематического изложения основных положений и вопросов, связанных с применением нанотехно-логических подходов при разработке и производстве строительных материалов. В издании изложены основные понятия о наноразмер-ном состоянии вещества, начальные представления о наномине-ралогии сырья для строительной индустрии, основы аналитических методов исследования наносистем в строительном материаловедении. Рассмотрены вопросы применения наносистем при получении вяжущих различных механизмов твердения и композиционных материалов на их основе. Учебное пособие предназначено для студентов и аспирантов строительных специальностей, а также может представлять интерес для инженеров и научных сотрудников.