Просмотр исходного текста страницы Шаблон:3000

                                                       Аннотация
Тема проекта: Разработка автоматизированной системы для микроанализа процессов кристаллообразования в динамическом режиме
1. Цель исследования Разработка автомотизированной системы для микроанализа процессов кристалообразования в динамическом режиме.
2. Гипотеза   Знание закономерностей и механизмов образования твердофазных (кристаллических, аморфных) микрообъектов составляют основу для внедрения нанотехннологических принципов и получения современных материалов с уникальными свойствами (сверх-и полупроводников, магнитных и оптических нанокластеров). Последнее, как известно, является одной из приоритетных задач индустриально-инновационного развития государства.
 Существо нанотехнологических принципов заключается в целенаправленном синтезе микродисперсий, а именно:
1.	В получении частиц заданной конфигурации и фиксированных размеров.
2.	В управлении скоростью роста частиц с момента зародышеообразования до формирования кристаллической структуры.
            Следует отметить, что процессы кристаллообразования с одной стороны развиваются с высокой скоротью (1- 5 секунд), а с другой сопровождаются формированием, непрерывно изменяемых во времени, огромного оличества неоднородных по размерам частиц (диапазон вариаций от 0,05 до 15 мкм). Одновременное определение всех этих качественно-количественных характеристик в рамках традиционных методов микрооптического анализа не представляется возможным.
              Для соответствия вышеуказанным требованиям автоматизированный комплекс должен  обладать совокупностью следующих функциональных возможностей:
1.	  Обеспечить непосредственное наблюдение процессов кристаллообразования в реальном времени(в том числе фронтально для широкой аудитории), а также повторно (после их записи и документирования) в динамическом режиме (как дискретно так и в замедленном вариантах ).Последнее позволит с одной стороны сократить период запаздывания при фиксации (детекторами) динамических характеристик кристаллообразования (размеры и количества частиц), а с другой осуществляет обработку данных в комфортном (для исследователя) режиме.  
2.	Ограничить участие субъекта при проведении химико-аналогических измерений, включая обработку данных, что в целом позволит сократить затраты времени на реализацию анализов, исключить физиологические нагрузки (на органы зрения) и минимизировать ошибки.
3.	Иметь апробированные (представительно проверенные на процессах химического осаждения ряда кристаллитов) методики исполнения всех процедур анализа, а также надежные критерии и алгоритмы обработки опытных данных в динамическом режиме.
             Вышеизложенное определило необходимость модернизации традиционного метода микрооптического  анализа на техническом и методологическом уровне. Быстрое (экспрессное), точное и с высоким разрешением (по размерам частиц и по их общему количеству) выполнение микрооптических анализов можно обеспечить на основе их автоматизации с использованием современных компьютерных технологий и видеосистем. Последнее согласуется современными тенденциями развития физико- химических методов исследования.
3.Этапы исследования
Для достижения целей настоящего проекта потребовалось поэтапно решить следующие задачи:
1.	      Обеспечить на техническом уровне рационально сопряжение микроанализаторов с компьютерными и видео-системами для неперывной фиксации процессов кристаллообразования в динамическом режиме.
2.	             Разработать алгоритмы и создать программные средства для автоматизированного определения количественных характеристик (числа частиц) и геометрических параметров (площади, линейные размеры) микрообъектов в динамическом режиме. 
3.	             Разработать ы выдать рекомендации (от пробоподготовки до выдачи результатов) по методике проведения опытных исследований процессов кристаллизации, различающихся по скорости, а также геометрическим и конфигурационным параметрам отдельных частиц.
4.	             На основе разработанного метода исследования выполнить представительные испытания и определить физико- химические характеристики процессов кристаллизации элементной серы(ромбической модификации) и оксалата кальций.
5.	Подготовить рекомендации для использования автоматизированной системы микроанализа процессов кристаллизации при выполнении научных работ, а также при общеобразовательной подготовке по отдельным разделам химии.
Заключение
Разработана автоматизированная система для исследования закономерностей развития процессов кристаллообразования на микроуровне. Обеспечено техническое и методологическое сопряжение традиционных микроскопов с персональными ЭВМ и видеоприставками, обоснованы представительные среднестатистические критерии для определения скоростей кристаллообразования (по изменению во времени общего количества и размеров частиц), разработаны алгоритмы и программные средства для их реализации в автоматическом режиме.