Детальная информация

Название: Формирование лазерного пучка в оптической системе прибора капиллярного электрофореза при помощи анаморфных призм: выпускная квалификационная работа бакалавра: направление 11.03.02 «Инфокоммуникационные технологии и системы связи» ; образовательная программа 11.03.02_06 «Оптические телекоммуникационные системы»
Авторы: Семичева Екатерина Дмитриевна
Научный руководитель: Купцов Владимир Дмитриевич; Васильева Е. К.
Организация: Санкт-Петербургский политехнический университет Петра Великого. Институт электроники и телекоммуникаций
Выходные сведения: Санкт-Петербург, 2022
Коллекция: Выпускные квалификационные работы; Общая коллекция
Тематика: генетический анализатор; секвенирование; анаморфные призмы; линза Пауэлла; детектор флуоресценции; genetic analyzer; sequencing; anamorphic prisms; Powell lens; fluorescence detector
Тип документа: Выпускная квалификационная работа бакалавра
Тип файла: PDF
Язык: Русский
Уровень высшего образования: Бакалавриат
Код специальности ФГОС: 11.03.02
Группа специальностей ФГОС: 110000 - Электроника, радиотехника и системы связи
DOI: 10.18720/SPBPU/3/2022/vr/vr22-2651
Права доступа: Доступ по паролю из сети Интернет (чтение)
Дополнительно: Новинка
Ключ записи: ru\spstu\vkr\18616

Разрешенные действия:

Действие 'Прочитать' будет доступно, если вы выполните вход в систему или будете работать с сайтом на компьютере в другой сети

Группа: Анонимные пользователи

Сеть: Интернет

Аннотация

Тема выпускной квалификационной работы: «Формирование лазерного пучка в оптической системе прибора капиллярного электрофореза при помощи анаморфных призм». Объектом исследования является оптическая система генетического анализатора НАНОФОР 05, который является прибором капиллярного электрофореза с детекцией флуоресценции, индуцированной лазером. Генетический анализатор НАНОФОР 05 предназначен для определения последовательности нуклеотидов в ДНК (секвенирования), а также для определения длины и/или относительной интенсивности флуоресценции фрагментов ДНК (фрагментного анализа). Целью работы является расширение лазерного пучка в оптической системе генетического анализатора от 1,6 мм до 3,6 мм для засветки объекта, представляющего собой линейку из 24 капилляров, заполненных образцами. Решаемые в работе задачи: – Моделирование существующей схемы расширения пучка, состоящей из пары анаморфных призм в оптической системе генетического анализатора при помощи программы ZEMAX и определение максимально возможного увеличения пучка для заданных оптических компонентов (призм). - Экспериментальное построение схемы с парой анаморфных призм, измерение мощности лазера и величины потерь мощности для разной конфигурации призм относительно друг друга. Сравнение результатов с результатами моделирования ZEMAX. – Моделирование альтернативной схемы расширения пучка с использованием линзы Пауэлла в ZEMAX. В работе проведено компьютерное моделирование оптических схем расширения пучка лазера в программе ZEMAX и физическое моделирование схемы с использованием пары анаморфных призм, проведены экспериментальные измерения мощности лазерного пучка на выходе схемы с призмами, сделаны выводы о возможностях расширения пучка лазера. Результаты работы помогут увеличить производительность генетического анализатора НАНОФОР 05 за счёт увеличения числа образцов, измеряемых одновременно в ходе анализа, что влечёт за собой сокращение времени исследований большого количества образцов и повышение экономической эффективности использования анализатора.

Topic of graduate qualification work: "Laser beam formation in optical system of capillar electroforesis by anamorphic prisms". The object of the study is the optical system of genetic analyzer NANOFOR 05, which is a capillary electrophoresis device with laser-induced fluorescence detection. Genetic analyzer NANOFOR 05 is designed to determine the sequence of nucleotides in DNA (sequencing), as well as to determine the length and/or relative intensity of fluorescence of DNA fragments (fragment analysis). The aim of the work is to extend the laser beam in the optical system of the genetic analyzer from 1.6 mm to 3.6 mm to illuminate the object, which is a line of 24 capillaries filled with samples. Problems solved in the work: – Modeling the existing beam expansion scheme consisting of a pair of anamorphic prisms in the optical system of the genetic analyzer using the ZEMAX program and determining the maximum possible beam magnification for the given optical components (prisms). – Experimental construction of a scheme with a pair of anamorphic prisms, measurement of laser power and power loss values for different prism configuration relative to each other. Comparison of the results with the ZEMAX simulation results. – Simulation of an alternative beam expansion scheme using the Powell lens in ZEMAX. In this work, we performed computer modeling of optical schemes for laser beam expansion in the ZEMAX program and physical modeling of the scheme using a pair of anamorphic prisms, carried out experimental measurements of laser beam power at the output of the scheme with prisms, and drew conclusions about the possibilities of expanding the laser beam. The results will help increase the performance of the NANOFOR 05 genetic analyzer by increasing the number of samples measured simultaneously during the analysis, which entails reducing the time required to analyze a large number of samples and increasing the cost-effectiveness of the analyzer.

Права на использование объекта хранения

Место доступа Группа пользователей Действие
Локальная сеть ИБК СПбПУ Все Прочитать
Внешние организации №2 Все Прочитать
Внешние организации №1 Все
Интернет Авторизованные пользователи СПбПУ Прочитать
Интернет Авторизованные пользователи (не СПбПУ, №2) Прочитать
Интернет Авторизованные пользователи (не СПбПУ, №1)
-> Интернет Анонимные пользователи

Оглавление

  • ВВЕДЕНИЕ
  • 1 Прибор капиллярного электрофореза НАНОФОР 05
    • 1.1 Назначение, обобщенная блок-схема прибора, принцип капиллярного гель-электрофореза
    • 1.2. Многоканальный детектор лазерно-индуцированной флуоресценции
  • 2 Способы формирования лазерного пучка
    • 2.1. Изменение ширины пучка с помощью линз, схемы Кеплера и Галилея
    • 2.2. Изменение ширины пучка с помощью пары анаморфных призм
    • 2.3. Исследование пары анаморфных призм с преломляющим углом 30 в программе Zemax
  • 3. ИЗМЕРЕНИЯ МОЩНОСТИ ЛАЗЕРНОГО ПУЧКА, ПРОХОДЯЩЕГО ЧЕРЕЗ ПАРУ АНАМОРФНЫХ ПРИЗМ
  • ЗАКЛЮЧЕНИЕ
  • СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

Статистика использования

stat Количество обращений: 0
За последние 30 дней: 0
Подробная статистика