Вышедшие номера
Home » Оптика и спектроскопия » Год 2026, выпуск 6 » Статья стр. 635
<<<>>>
Лазерный анализ отношения 13СО2/12СО2 в выдыхаемом воздухе в ближнем ИК-диапазоне с помощью двухканальной многоходовой кюветы Уайта
грантов нет
Степанов Е.В.1, Степанов П.Е.1, Хаджийская Е.Ю.2
1Институт общей физики им. А.М. Прохорова РАН, Москва, Россия
2МИРЭА - Российский технологический университет, Москва, Россия
Email: EugeneStepanov@yandex.ru, PeterEStepanov@yandex.ru, lizavuster@gmail.com
Поступила в редакцию: 12 декабря 2025 г.
В окончательной редакции: 17 февраля 2026 г.
Принята к печати: 27 марта 2026 г.
Выставление онлайн: 25 июня 2026 г.
PDF версия
Для высокоточного спектрального анализа относительного содержания 13СО2 и 12CO2 в выдыхаемом воздухе в ближнем ИК-диапазоне (2.05 μm) использованы методы диодной лазерной спектроскопии. Необходимая чувствительность измерения разности изотопического состава в пробах выдыхаемого воздуха, равная ~0.5‰, получена за счет сочетания нескольких инструментальных подходов. Использованы быстрое сканирование частоты диодного лазера, одновременная регистрация контуров линий поглощения 13CO2 и 12CO2, сужение полосы детектируемого радиочастотного сигнала за счет дифференцирования, цифровое накопление спектров и их фильтрация, повышение контраста спектров за счет снижения общего давления в аналитической кювете. Кроме того, использована балансировка резонансного поглощения изотопомеров за счет использования оптических каналов с различной длиной оптического пути в многоходовой кювете. Ключевые слова: лазерный анализ отношения 13CO2/12CO2, спектры пропускания СО2, выдыхаемый воздух, изотопические дыхательные тесты, диодная лазерная спектроскопия, многоходовая оптическая кювета.
  1. Е.В. Степанов. Диодная лазерная спектроскопия и анализ молекул-биомаркеров (ФИЗМАТЛИТ, М., 2009). 416 с
  2. Е.В. Степанов, В.А. Миляев, Ю.Г. Селиванов. УФН, 170 (4), 458 (2000)
  3. S. Assonov. Rapid Commun. Mass Spectrom., 38 (4), e9666 (2024). DOI: 10.1002/rcm.9666
  4. B. Uthra, Ranu, M.A. Rahman, S. Sriram, P.B. Agarwal. Adv. Sensor Res., 1 (2024). DOI: 10.1002/adsr.202300085
  5. A. Hesham, L. Zeyad, F. ElZahraa, A. ElGamal, P. Mohammed, M. Sakr, Y.M. Sabry. Proc. 10th Int. Conf. Intelligent Computing and Information Systems (ICICIS) (IEEE, 2021), p. 124. DOI: 10.1109/ICICIS52592.2021.9694262
  6. G. Honorio-Silva, M. Guevara-Vega, N.B.S. Silva, M.A. Garcia-Junior, D.C.T. Alves, L.R. Goulart, M.M. Martins, A.L. Oliveira, R.M.P.V. Vitorino, T.M. Cunha, C. Henrique, G. Martins, M.G. Carneiro, R. Sabino-Silva. Talanta Open, 10, 100383 (2024). DOI: 10.1016/j.talo.2024.100383
  7. D. Hofstetter, J. Di Francesco, L. Hvozdara, H.P. Herzig, M. Beck. Appl. Phys. B, 103 (4), 967 (2011). DOI: 10.1007/s00340-011-4532-1
  8. C. Popa, M. Petrus, A.M. Bratu. J. Biophotonics, e202500140 (2025). DOI: 10.1002/jbio.202500140
  9. R. Selvaraj, N.J. Vasa, S.S. Nagendra, B. Mizaikoff. Molecules, 25 (9), 2227 (2020). DOI: 10.3390/molecules25092227
  10. Z. Zhang, H. Xia, P. Sun, R. Yu, X. Yang, Y. Lin, B. Wu, T. Pang, Q. Guo, Z. Li, X. Liu, Y. Cai, C. Shu. Acta Photon. Sin., 52 (3), 0352108 (2023). DOI: 10.3788/gzxb20235203.0352108
  11. B. Henderson, A. Khodabakhsh, M. Mets.l., I. Ventrillard, F.M. Schmidt, D. Romanini, G.A.D. Ritchie, S.L. Hekkert, R. Briot, T. Risby, N. Marczin, F.J.M. Harren, S.M. Cristescu. Appl. Phys. B, 124 (8), 161 (2018). DOI: 10.1007/s00340-018-7030-x
  12. S. Koulikov, S. Assonov, A. Fajgelj, P. Tans. Talanta, 184, 73 (2018). DOI: 10.1016/j.talanta.2018.02.076
  13. K.K. Chow, M. Short, H. Zeng. Biomed. Spectrosc. Imaging, 1 (4), 339 (2012). DOI: 10.3233/BSI-120029
  14. L. Mei, S. Svanberg. Appl. Opt., 54 (9), 2234 (2015). DOI: 10.1364/AO.54.002234
  15. В.Т. Ивашкин, Е.И. Никитина, Е.В. Степанов, В.А. Миляев, П.В. Зырянов. Helicobacter pylori: Революция в гастроэнтерологии (Триада-Х, М., 1999)
  16. E. Gordon, L. S. Rothman, R. J. Hargreaves et al. JQSRT, 277, 107949 (2022). DOI: 10.1016/j.jqsrt.2021.107949
  17. Б.М. Яворский, А.А. Детлаф, А.К. Лебедев. Справочник по физике для инженеров и студентов вуза (ОНИКС, М., 2006)
  18. E.V. Stepanov, Quant. Electron., 32 (11), 981 (2007). DOI: 10.1070/QE2002v032n11ABEH002332
  19. В.Т. Ивашкин, Е.В. Степанов, Е.К. Баранская, А.В. Лапшин. Российский журнал гастроэнтерологии, гепатологии и колоноскопии, (2), 79 (2006)
  20. E.V. Stepanov, P.V. Zyryanov, S.G. Kasoev, A.V. Koval, V.A. Milyaev, A.A. Panov, E.A. Tishchenko. Phys. Wave Phenom., 20 (1), 45 (2012). DOI: 10.3103/S1541308X12010062
  21. W. Huang, H. Xia, Z. Zhang, Q. Wang, P. Sun, T. Pang, B. Wu, R. Yu, X. Yang, X. Liu, Y. Cai. Anal. Chem., 97 (9), 5217 (2025). DOI: 10.1021/acs.analchem.4c06763
  22. X. Cui, X. Cui, Q. Zhu, S. Yin, X. Shi, L. Zhang, Y. Hong, B. Yu. Opt. Lasers Eng., 186, 108828 (2025). DOI: 10.1016/j.optlaseng.2025.108828
  23. R. Ghorbani, F.M. Schmidt. Opt. Express, 25 (11), 12743 (2017). DOI: 10.1364/OE.25.012743
  24. Y. Liu, T. Wu, Q. Wu, W. Chen, C. Ye, M. Wang, X. He. Anal. Chem., 93 (46), 15468 (2021). DOI: 10.1021/acs.analchem.1c03482
  25. H. Zhang, T. Wu, Q. Wu, W. Chen, C. Ye, M. Wang, X. He. Anal. Chem., 95 (50), 18479 (2023). DOI: 10.1021/acs.analchem.3c03722
  26. T. Zhou, T. Wu, Q. Wu, C. Ye, R. Hu, W. Chen, X. He. Opt. Express, 28 (8), 10970 (2020). DOI: 10.1364/OE.385103
  27. E.V. Stepanov, A.N. Glushko, S.G. Kasoev, D.A. Lapshin. Quant. Electron., 41 (12), 1124 (2011). DOI: 10.1070/QE2011v041n12ABEH014698
  28. E.V. Stepanov, P.V. Zyryanov, S.G. Kasoev, A.V. Koval, V.A. Milyaev, A.A. Panov, E.A. Tishchenko. Phys. Wave Phenom., 20 (1), 45 (2012). DOI: 10.3103/S1541308X12010062
  29. A.I. Dyachenko, E.V. Stepanov, Yu.A. Shulagin. Opt. Spectrosc., 128 (7), 1048 (2020). DOI: 10.1134/S0030400X2007005X
  30. E.V. Stepanov, V.T. Ivashkin. Laser Phys., 32 (8), 084005 (2022). DOI: 10.1088/1555-6611/ac732e
  31. K. Tanaka, R. Kojima, K. Takahashi, K. Tonokura. Infrared Phys. Technol., 60, 281 (2013). DOI: 10.1016/j.infrared.2013.05.011
  32. С.В. Киреев, А.А. Кондрашов, С.Л. Шнырев. Опт. и спектр., 131 (1), 116 (2023). DOI: 10.21883/OS.2023.01.54548.3776-22
  33. E.S. Mironchuk. Bull. Lebedev Phys. Inst., 37 (6), 180 (2010). DOI: 10.3103/S1068335610060072
  34. S.N. Andreev, E.S. Mironchuk, I.V. Nikolaev, V.N. Ochkin, M.V. Spiridonov, S.N. Tskhai. Appl. Phys. B, 104 (1), 73 (2011). DOI: 10.1007/s00340-011-4602-4
  35. E.V. Stepanov, A.N. Glushko, V.K. Konyukhov, D.A. Lapshin. Laser Phys., 32 (8), 084007 (2022). DOI: 10.1088/1555-6611/ac7330
  36. E.V. Stepanov. Phys. Wave Phenom., 15 (4), 241 (2007). DOI: 10.3103/S1541308X07040036
  37. J.U. White. JOSA, 32 (5), 285 (1942). DOI: 10.1364/JOSA.32.000285
  38. A. Nikonov, R. Davletshin, N. Iakovleva, P. Lazarev. J. Commun. Technol. Electron., 62, 1048 (2017). DOI: 10.1134/S1064226917090170

Подсчитывается количество просмотров абстрактов ("html" на диаграммах) и полных версий статей ("pdf"). Просмотры с одинаковых IP-адресов засчитываются, если происходят с интервалом не менее 2-х часов.

Дата начала обработки статистических данных - 27 января 2016 г.

Учредители

Издатель

© 2026 Физико-технический институт им. А.Ф. Иоффе Российской академии наук
Powered by webapplicationthemes.com - High quality HTML Theme