Офіційний веб сайт

Фізика і техніка сучасної поляриметрії

р30

Представлено Інститутом фізики напівпровідників імені В.Є.Лашкарьова НАН України.

 

Автори: Матяш І.Є., Руденко С.П., Савенков С.М., Самойлов А.В., Сердега Б.К., Стешенко С.О., Ушенін Ю.В., Ширшов Ю.М.

 

Сприйняття людством матеріального оточення світу відбувається в основному реєстрацією випромінювання, у складі якого є поляризована частина.  Не здатність людського зору розрізняти стан поляризації світла спричиняє неповноцінне відображення об’єктивної реальності. Подолання цього недоліку  і присвячена робота авторів.  
Авторами  розроблено теоретичні та фізико-технічні засади новітнього експериментального напрямку – поляриметрії високої інформативної здатності. 
Розроблено нову концепцію вимірювальної поляриметрії - адаптивну Мюллер-поляриметрію та створено базову установку для її реалізації, поляриметричні прилади різних типів, функціонування яких ґрунтується на принципі Стокс-поляриметрії. Практична значимість цього методу у тому, що він дозволяє забезпечити отримання максимального об’єму інформації про досліджуваний об’єкт з максимально досяжною точністю та швидкістю при заданій конфігурації та метрологічних характеристиках вузлів дослідної установки без додаткових матеріальних витрат.
Розроблено технологію серійного виготовлення ряду приладів "Плазмон" та проведено їх широкомасштабне випробування в  установах НАн України.

 Результати досліджень мають значення для різноманітних галузей науки (фізики, хімії, біології, медицини), техніки (приладобудування), технологій (матеріалознавство).

 

Кількість публікацій: 19 монографії, 169 статей (94 – у зарубіжних виданнях). Загальна кількість посилань на публікації авторів складає 1412 (згідно з базою даних Scopus), h-індекc = 21. Новизну та конкурентоспроможність технічних рішень захищено 14 патентами України. За даною тематикою захищено 3 докторських та 14 кандидатських дисертації.

 

Громадське обговорення роботи відбудеться 29 вересня 2017 року о 14.30 на засіданні Вченої ради Інституту фізико-технічних та комп'ютерних наук Чернівецького національного університету імені Юрія Федьковича за адресою: м. Чернівці, вул. Сторожинецька, 101 (корпус 9, аудиторія 2).

Надіслати коментар

Коментарі

Павлов Сергій Володимирович, Тужанський Станіслав Євгенович

В роботі «Фізика і техніка сучасної поляриметрії» гармонійно поєднані фундаментальні та прикладні теоретичні і експериментальні аспекти. Сучасна поляриметрія є актуальним науковим напрямком, що охоплює різні науково-технічні галузі - від нанотехнологій та біомедицини до космічних досліджень. Авторським колективом отримано ряд важливих наукових і практичних результатів, які стосуються дослідження та застосування: плазмон-поляритонної взаємодії (розроблено серію приладів медико-біологічного застосування), спектральної модуляційної поляриметрії (у контексті вивчення означеної взаємодії); технології створення акустооптичних модуляторів поляризації з унікальними модуляційними характеристиками; моделювання взаємодії електромагнітного випромінювання з анізотропними середовищами, об’єктами та хвилеводними структурами (представлені оригінальними поляриметричними моделями та методиками обрахунку). Важливим практичним результатом також вважаємо суттєву оптимізацію вимірювального процесу, що дозволило істотно покращити точнісні та швидкісні характеристики розроблених поляриметричних систем без істотного ускладнення їх схем та додаткових матеріальних витрат.
Вважаємо, що представлена робота «Фізика і техніка сучасної поляриметрії» та її авторський колектив у особі Матяша І.Є., Руденко С.П., Савенкова С.М., Самойлова А.В., Сердеги Б.К., Стешенко С.О., Ушеніна Ю.В., Ширшова Ю.М. заслуговують на присудження їм Державної премії України в галузі науки і техніки в 2017 році.
Проректор з наукової роботи, доктор технічних наук, професор
Павлов Сергій Володимирович
Кандидат технічних наук, доцент кафедри лазерної та оптикоелектронної техніки
Тужанський Станіслав Євгенович
Вінницький національний технічний університет

Катрич Віктор Олександрович

У циклі наукових праць «Фізика і техніка сучасної поляриметрії» описані теоретичні й експериментальні дослідження, результати яких дозволили створити обладнання, яке успішно пройшло апробацію й знайшло практичне застосування в діагностиці й поляриметричних вимірюваннях.

У світі лише декілька країн спроможні самостійно створювати сучасні радіоелектронні системи цивільного і військового призначення. Це пояснюється необхідністю наявності в державі відповідних матеріальних, інтелектуальних і технічних ресурсів, висококваліфікованих наукових і виробничих колективів. Україна відноситься до цих країн, зокрема і завдяки тому, що успішно працюють і розвиваються наукові колективи із значними доробками і давніми традиціями.

Основою створення новітніх радіоелектронних приладів є розробка нових радіофізичних методів та технологій, створення нових електродинамічних компонентів, зокрема НВЧ і КВЧ діапазонів, які формують електромагнітні поля з необхідними параметрами. У зв’язку з необхідністю створення пристроїв, технічні характеристики яких повинні відповідати комплексу вимог практики, їх експериментальна розробка й оптимізація характеристик являють собою тривалий та матеріально витратний процес, а іноді й зовсім неможливо досягти мети експериментальним шляхом. Тому важливу роль відіграє математичне моделювання реальних об’єктів з подальшим використанням адекватних моделей в системах автоматизованого проектування.

Цикл наукових праць містить у собі результати досліджень, виконаних колективом авторів в Інституті радіофізики й електроніки ім. О. Я. Усикова НАН України. Протягом багатьох років цей колектив займається розробкою алгоритмів для аналізу складних пристроїв хвилевідної й антенної техніки, насамперед, методами часткових областей і узагальнених матриць розсіювання. Розроблені алгоритми реалізовані у вигляді програмного пакета, який автоматично розбиває хвилевідні канали складного поперечного перерізу на часткові області, які допускають єдине подання поля у вигляді рядів або інтегралів, знаходить модовий склад хвилеводів, інтеграли зв'язку між з’єднуваними хвилеводами, розраховує узагальнені матриці розсіяння окремих неоднородностей і всього пристрою в цілому. Єдиним обмеженням на хвилевідні канали й неоднорідності в них є координатне задання їх границь у декартовій або циліндричній системах координат. Однак це обмеження може бути зняте за допомогою східчастої апроксимації гладких границь.

Створений програмний пакет за своєю універсальністю відповідає рівню найкращих у світі комерційних пакетів на основі сіткових методів, але при цьому на порядки перевершує їх за точністю і швидкістю обчислень. Він є потужним інструментом, який дозволив розробити низку унікальних приладів, які знайшли практичне застосування. Крім того, він має великі перспективи для розробки нових пристроїв, зокрема, пристроїв антенно-фідерного тракту, фільтрів, поляризаторів, відгалужувачів, хвилевідно-щілинних випромінюючих структур і антен.

Робота є надзвичайно актуальною для розробки та створення сучасних радіоелектронних і радіолокаційних систем, систем радіометрії, розвитку радіотехнічних методів і технологій.
У циклі робіт описано низку вперше отриманих авторами пристроїв, що обертають площину поляризації падаючої хвилі. Ефективність розроблених алгоритмів дозволила знайти обертачі площини поляризації з характеристиками, не досяжними раніше, знайти оптимальні геометрії для різних необхідних кутів обертання площини поляризації.

Вважаю, що автори циклу наукових праць «Фізика і техніка сучасної поляриметрії» Матяш І.Є., Руденко С.П., Савенков С.М., Самойлов А.В., Сердега Б.К., Стешенко С.О., Ушенін Ю.В., Ширшов Ю.М. безумовно заслуговують присудження Державної премії України в галузі науки і техніки.

Проректор з наукової роботи Харківського національного університету імені В.Н. Каразіна,
д-р фіз.-мат. наук, проф. В.О. Катрич

Дубровка Федір Федорович

Цикл робіт, висунутих на здобуття Державної Премії України в галузі науки і техніки, присвячено розробці пристроїв, принцип дії яких використовує поляризаційні властивості електромагнітних хвиль, що поширюються в різноманітних матеріалах. Один із розділів циклу присвячено новим фізичним принципам побудови поляризаційних пристроїв, а саме метаматеріалів і наноструктур. Вони засновані на явищі «гігантської оптичної активності» (сильного повороту площини поляризації хвилі на дуже малій відстані). Авторами встановлено, що причиною цього явища є складні 6-компонентні електромагнітні поля, що існують поблизу позамежних апертур або в проміжку між ґратами/діафрагмами. Відповідні резонанси виявлено в Інституті радіофізики та електроніки ім. О.Я.Усикова НАН України і показано, що вони є новітніми видами власних коливань відкритих структур, а саме «апертурними» і «діедральними» коливаннями. Нова інтерпретація на основі власних коливань дозволяє аналітично пояснити закономірності, властиві складним явищам, що раніше вивчалися тільки шляхом прямого натурного або чисельного експерименту в режимі «сліпого» пошуку. Стало зрозуміло, наприклад, як досягти повного узгодження або створити досить широкі смуги оптичної активності при хорошому узгодженні. На цій основі запропоновано нові принципи синтезу обертачів площини поляризації з рекордно малими поздовжніми розмірами. Ці принципи можуть бути використані в мікрохвильовій техніці і в оптиці як альтернативу загальноприйнятим підходам до маніпуляції поляризацією електромагнітних хвиль, що використовують диференціальний зсув фаз і потребують значних поздовжніх електричних розмірів пристроїв.
Принагідно зауважимо, що чисельні дослідження електромагнітних полів стали можливими завдяки розробленому в Інституті радіофізики та електроніки ім. О.Я.Усикова НАН України програмному забезпеченню, що дозволяє аналізувати і оптимізувати складні антенно-фідерні пристрої високоточними і надійними методами часткових областей і узагальнених матриць розсіювання. Цей програмний продукт є корисним інструментом, що дозволив розробити ряд пристроїв, які знайшли своє застосування в НВЧ-промисловості України та інших країн.
Вважаю, що за принциповий внесок у фізику і техніку поляриметрії цикл робіт «Фізика і техніка сучасної поляриметрії» гідний присудження його авторам Державної премії України в галузі науки і техніки у 2017 р.
Заслужений діяч науки і техніки України, Лауреат державної премії України в галузі науки і техніки, доктор технічних наук, професор, завідувач кафедри теоретичних основ радіотехніки Національного технічного університету України "Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського".

Dr. Sergii Sholom, USA

It was pleasure to learn that the cycle of studies related to polarimetric properties of different materials and fulfilled by scientists from V.Ye. Lashkaryov Institute of Semiconductor Physics and Taras Shevchenko National University of Kyiv has been nominated to the major Ukrainian National Prize. This research is a really cutting-edge achievement recognized by peers from the worldwide scientific community, and I am happy to support awarding of the Prize to this team.
Sergii Sholom, Ph.D.,
Physics Department,
Oklahoma State University

Dr Tatiana Novikova

В последние десятилетия оптические технологии на базе поляриметрических измерений широко используются в различных областях, включая медицинскуию диагностику, астрофизику, удаленое зондирование и материаловедение (например, анализ анизотропии кристаллических полупроводников, пленок и поверхностей). Развитие матричных моделей сред различной природы и концепция адаптивной Мюллер-поляриметрии для их измерения, представленные в цикле работ авторов Матяша И.Е., Руденко С.П., Савенкова С.Н., Самойлова А.В., Сердеги Б.К., Стешенко С.А., Ушенина Ю.В., Ширшова Ю.М., содержат огромный прикладной потенциал. Разработки основ адаптивной Мюллер-поляриметрии открывает возможность создание поляриметров нового поколения.
Работы цикла «Физика и техника современной поляриметрии» выполнены на высочайшем научном уровне, поэтому я поддерживаю номинацию коллектива авторов на присуждение Государственной премии Украины в области науки и техники.

Dr Tatiana Novikova,
Applied Optics and Polarimetry group
Laboratory of Physics of Interfaces and Thin Films,
CNRS, Ecole polytechnique,
Palaiseau, France

Pr. Dr. Dipl. Ing. Razvigor OSSIKOVSKI

It is my immense pleasure to recommend the project "Physics and technology of modern polarimetry" for the attribution of the government award of Ukraine in the field of science and technology.
The main objective of this far-reaching project is the development of ‘intelligent’ polarimetric systems and their application to various fields of science and technology (material science, chemistry, biology). The project results from a many-year theoretical and experimental expertise of its group members and is, in a large part, based on the original ideas developed by the project participants about the so-called ‘adaptive Mueller poalrimetry’ that has opened up novel, unsuspected practical opportunities with far-reaching consequences for experimental polarimetry by making it possible to optimize the polarimetric measurement as a function of the medium under measurement. The efficient mastering of all experimental aspects addressed in the project becomes possible only owing to the profound understanding of the theoretical notions allowing the extraction of the full information content from a polarimetric experiment. Among these notions, I would mention the general theoretical model of a single-scattering anisotropic medium allowing for a deeper characterization and a finer classification of the depolarizing properties of a medium through the concept of anisotropic depolarization, established in the course of the project. Similarly, the outstanding work done on the invertibility of both full and partial polarimetric measurements in the presence of noise as well as on the design of optimal polarimeters also undoubtedly contributes to the success of the project. Another theoretical tool necessary for fully exploiting the polarimetric response of a material is the generalized matrix equivalence theorem, established by the project participants whose original Phys. Rev. E article is one of the most heavily cited papers in the field, with more than 30 citations.
Without going any further into listing numerous advantages and potential outcomes of the project in various areas of human activities, I would merely state that, to my opinion, it largely fulfils the requirements for attributing it the government award of Ukraine in the field of science and technology. Consequently, I very strongly support its nomination.

Просвирнин Сергей Леонидович

Цикл работ «Физика и техника современной поляриметрии» посвящен решению обратной задачи поляриметрии и разработке приборов, использующих явление поверхностного плазмонного резонанса для определения диэлектрических свойств объектов и материалов. Коллективом авторов работа над этой тематикой ведется с 90-х годов. В результате была разработана серия приборов «Плазмон», которые нашли практическое применение в Институте нейрохирургии им. А.П. Ромоданова АМН Украины, в Национальном техническом университете «Киевский политехнический институт», в Институте иммунологии Национального медицинского университета им. А.А. Богомольца МОЗ Украины.

Преимуществами используемого похода по сравнению с традиционными являются получение максимального объема информации про исследуемый объект с максимально достижимой точностью и скоростью, возможность применения к широчайшему диапазону объектов и материалов, включая анизотропные.

В работе также предложен новый подход к синтезу структур, осуществляющих поворот плоскости поляризации, что полезно при разработке устройств, действие которых использует поляризационные свойства электромагнитных полей. Предложенный подход основан на спектральном анализе структур, обладающих диедральной симметрией. Авторам удалось найти пути обеспечения максимальной оптической активности при минимальных продольных размерах устройств. Стоит отметить перспективность этого научного направления. Полученные результаты, кроме оптики, могут иметь практическое применение в реальных устройствах КВЧ и СВЧ диапазонов, и в активно осваиваемом терагерцовом диапазоне волн.

Считаю, что по своей научной и практической значимости цикл работ «Физика и техника современной поляриметрии» заслуживает присуждения Государственной премии Украины в области науки и техники.

Зав. отд. "Теоретической радиофизики" Радиоастрономического института НАН Украины, доктор физ.-мат. наук, проф. С.Л.Просвирнин

Alexander Kokhanovsky, EUMETSAT, Germany

This project contains two large corpuses of important results. First develops the polarimetric measurements; and second deals with the algebraic methods in polarization and crystal optics.
Characterizing these important and original contributions, I think that this is a new formulation of the crystal optics in terms of anisotropy parameters.
The results formed this project have thoroughly been published in peer-reviewed, high rank international journals and monographs.
Therefore, my opinion is that the project «Physics and technology of modern polarimetry» deserves completely adjudication of the government award of Ukraine.

ИПФ АН Молдовы

Замечательна сама идея работы выполненной в цикле «Фізика і техніка сучасної поляриметрії», поскольку реальные материальные объекты в природе имеют анизотропные свойства. Поляриметрия же позволяет малозатратными методами выявить все параметры этой анизотропии, то есть многие важные свойства веществ и объектов, которые другим способами не выявляются или требуют больших затрат. Этот факт очень важен в производственных технологических процессах, и это уже применяется в аналитической химии, например для быстрого измерения концентрации оптически-активных веществ. Оптическая активность веществ очень чувствительна к изменениям пространственной структуры молекул к межмолекулярному взаимодействию, к различным резонансным явлениям. Ориентация молекул, колебательные моды определяет степень межмолекулярного взаимодействия и его влияние на оптическую активность среды. Все эти свойства хорошо выявляются поляриметрией и дают ценную информацию об изучаемом объекте, например о природе заместителей в органических молекулах, о строении комплексных неорганических соединений. Все это позволяет не только идентифицировать некоторые вещества, но и степень их активности в конкретном процессе. Кроме того, такие методы как вращательная дисперсия, определяющая угол вращения поляризации при изменении длины волны излучения позволяет изучать строение вещества. Важно, что авторы применяли методы поляриметрии в весьма широком диапазоне излучений, что позволяет развивать метод для широчайшего круга материалов и свойств. Важные свойства метода в его неразрушающем характере и быстродействии. Свойства и характеристики метода не требуют больших затрат на разработку и внедрение специализированных приборов для экспресс-диагностики. Коллективом авторов предложен, кроме того, новый подход к синтезу структур, осуществляющих поворот плоскости поляризации, основанный на спектральном анализе структур, обладающих дихедральной симметрией. Этот результат важен как с фундаментальной точки зрения, так и может иметь прикладное направление. По своей научной и прикладной значимости цикл работ «Фізика і техніка сучасної поляриметрії» представляет новое практически важное научно-техническое направление и заслуживает присуждения Государственной премии Украины в области науки и техники.

Ведущий научный сотрудник Института прикладной физики Молдовы

докт.физ.-мат.наук О.В.Куликова

Старший научный сотрудник Института прикладной физики Молдовы

докт.физ.-мат.наук А.В.Симинел

V. Mirsky

I am happy to support this proposal for the State Prize of Ukraine in Science and Technology.
Since over 15 years my group has very positive experience with SPR spectrometers whose development is considered as one of the important results of the current proposal. The device provides very sensitive measurements of local changes of the refractive index near gold surface and with corresponding receptors immobilized on the gold surface it can be used as a chemical sensor or biosensor with refractometric transducing. Well designed construction and open configuration allows one to combine it with optical or electrochemical measurements. The works of the team performed with this device were published in highly ranked scientific journals and are actively cited. I was very pleased to cooperate with this team within international projects supported by NATO and by EC.

Prof. Dr. habil. Vladimir Mirsky,
Brandenburg University of Technology Cottbus - Senftenberg,
Germany

Терлецький Ростислав Федорович

Напружений стан у деформівному твердому тілі може бути спричинений як механічними силовими навантаженнями, так і взаємозв’язком процесів деформування з процесами іншої фізичної природи – переносом тепла і маси, електричною поляризацією і є об’єктом досліджень відповідно теорій пружності, термопружності, механодифузії та електропружності. Причини його виникнення можуть бути і комплексними. Температурні напруження виникають при контактній передачі теплової енергії до тіла через поверхню (тепловим потоком) чи безконтактній в об’єм (тепловиділеннями) електромагнітним випромінюванням радіочастотного чи світлового діапазонів частот. За дії світлового випромінювання як теплового, так і нетеплового (лазерного) їх вивчає радіаційна термомеханіка (термопружність).
В усіх згаданих випадках контроль напруженого стану в прозорих для видимого світла тілах можна здійснити методом модуляційної поляриметрії. За його допомогою вирішується обернена задача термопружності – визначення кінетики і динаміки (зміни за часом і координатою) температури за результатами вимірювань величини та знаку (стискальні чи розтягувальні) механічних напружень. Їй відведено належну частину у циклі праць «Фізика і техніка сучасної поляриметрії», висунутому Інститутом фізики напівпровідників ім. В.Є. Лашкарьова НАН України на здобуття Державної премії України в галузі науки і техніки у 2017 році.
Розробленим авторами циклу праць вимірювальним модуляційно-поляризаційним пристроям властива надвисока чутливість до анізотропії діелектричних властивостей, що дає змогу реєструвати температурні напруження за незначного перепаду температури в межах зразка. За таких умов термочутливістю (залежністю від температури) усіх фізичних характеристик тіла можна знехтувати і вважати їх сталими у відповідних рівняннях теплопереносу та термопружності. При цьому істотно спрощується математичний апарат і досягається відповідність розрахунків та експериментальних даних. Результати досліджень температурних напружень безпосередньо спрямовані на вирішення проблеми довговічності і надійності конструкцій як в наземних умовах, так і в космічному просторі (міцність метало-металевих та метало-скляних з'єднань). Викладене дає підстави вважати обґрунтованим подання Інститутом фізики напівпровідників імені В.Є. Лашкарьова НАН України циклу робіт на здобуття Державних премій України в галузі науки і техніки 2017 року.

Провідний науковий співробітник відділу теорії фізико-механічних полів Інституту прикладних проблем механіки і математики ім. Я.С. Підстригача НАН України, доктор фіз.-мат. наук, ст.н.с. Терлецький Р.Ф.

Залєток Софія Петрівна

Відділ біохімії пухлин та онкофармакології ІЕПОР ім. Р.Є.Кавецького НАН України впродовж 15 років використовує прилади серії “Плазмон” різних модифікацій, створені в процесі виконання циклу досліджень під загальною назвою «Високоінформативна поляриметрія та продукти на її основі», для розробки новітніх молекулярно-біологічних методів ранньої диференційної діагностики злоякісних пухлин та моніторингу лікування пухлинної хвороби.
За допомогою цих приладів у відділі проведено дослідження процесів експресії білкових субодиниць фактора транскрипції NF-κB та залежних від нього онкогенів, а також білків ферментів та регуляторних факторів метаболізму поліамінів — убіквітарних чинників контролю проліферації та диференціювання клітин. Розроблено метод іммобілізації ДНК на сенсорному чипі приладів серії “Плазмон” для дослідження процесів зв'язування різноманітних регуляторних та ефекторних молекул з ДНК.
З використанням даних, одержаних за допомогою приладів серії “Плазмон”, відділом отримана низка патентів, опублікована серія наукових статей, захищені 1 докторська та 3 кандидатські дисертації, ще 1 кандидатська дисертація готується до захисту.
Нині сенсорний прилад “Плазмон” використовується у нашому відділі для визначення білків фактора транскрипції NF-kB та білка ключового фермента синтезу поліамінів (орнітиндекарбоксилази) в лімфоцитах периферичної крові хворих на лімфолейкози з метою застосування цих показників для уточненої діагностики та прогнозу перебігу різних нозологічних форм лімфопроліферативних захворювань та їхніх підтипів.
Оцінюючи у цілому цикл робіт, представлений Інститутом фізики напівпровідників ім. В.Є.Лашкарьова НАН України до Комітету з Державних премій України в галузі науки і техніки, та враховуючи високий науковий рівень і практичну значимість отриманих авторами результатів та широке коло науковців, що користуються розробленими приладами, я вважаю, що представлена робота авторів Матяш І.Є., Руденко С.П., Савенков С.М., Самойлов А.В., Сердега Б.К., Стешенко С.О., Ушенін Ю.В., Ширшов Ю.М. «Фізика і техніка сучасної поляриметрії» та її автори заслуговують на присудження Державної премії України в галузі науки і техніки за 2017 рік.
Зав.відділу біохімії пухлин та онкофармакології Інституту експериментальної патології, онкології і радіобіології ім. Р.Є.Кавецького НАН України, докт.біол.наук Залєток Софія Петрівна

Гридіна Ніна Яківна

Біосенсор на основі поверхневого плазмонного резонансу “PLAZMON” розробляється в Інституті фізики напівпровідників ім. В.Є. Лашкарьова НАНУ в рамках проекту «Розроблення і створення сенсорних систем біоплазм для діагностики, лікування та профілактики серцево-судинних, інфекційних та нейрологічних хвороб». Вже декілька років він успішно використовується в ДУ «Інститут нейрохірургії ім. акад. А.П. Ромоданова НАМНУ» для робіт по розробці нових методів покращення ефективності лікування пацієнтів зі злоякісними пухлинами головного мозку. За допомогою приладу, що розробляється в ІФН ім. В.Є. Лашкарьова НАНУ, проводяться дослідження зв’язку між рівнем мембранного потенціалу клітин та зміною функціональної активності клітинного геному; проводиться диференціальна діагностика між доброякісними та злоякісними пухлинами головного мозку та корекція проявів пухлино-асоційованого запалення канальними блокаторами NMDA-рецепторів.

Це являється одним з новітніх основних методологічних підходів до рішення проблем пухлинного росту через вплив на фактори мікрооточення пухлин головного мозку з метою їх корекції та подальшого блокування росту гліом.

Отримані нами результати свідчать про те, що використання біосенсорів типу “PLAZMON” дозволить розкрити патогенетичні механізми взаємодії клітин при злоякісних процесах головного мозку у пацієнтів та у піддослідних тварин. Ці дані будуть конче необхідні для подальших новітніх нанотехнологічних розробок, які будуть використані як для методик експрес-діагностики онкозахворювань головного мозку людини, так і для їх лікування.

Вважаю, що робота «Фізика і техніка сучасної поляриметрії» авторів Матяш І.Є., Руденко С.П., Савенков С.М., Самойлов А.В., Сердега Б.К., Стешенко С.О., Ушенін Ю.В., Ширшов Ю.М. гідна присудження його авторам Державної премії України в галузі науки і техніки у 2017 р.

Зав. лаб. експериментальної нейрохірургії
канд. мед. наук, пров. наук. співр. Гридіна Н.Я.

Лєнков С. В.

Основна ідея досліджень авторів проекту Р30: використання високої чутливості та інформаційної здатності модуляційно-поляризаційної спектроскопії, а також виявлення та аналіз результатів дослідження впливу складу і структури матеріалу, технологічних параметрів виготовлення зразків, дії різноманітних зовнішніх чинників на фізичні властивості об’єктів. Для вирішення поставленого завдання проведено комплекс досліджень поляризаційно залежних явищ: лінійного і циркулярного двопроменезаломлення та плеохроїзму, ефекту Фарадея, неповного та порушеного повного внутрішнього відбивання, поверхневого плазмон-поляритонного резонансу для всебічного вивчення нових композитних, наноструктурованних матеріалів та тонких плівок.
Результати доцільно використовувати при визначенні складу та структури нанокомпозитних матеріалів найбільш придатних для сенсорів, а також удосконалення технологічних процесів їх виготовлення.
Вважаю за доцільне присвоєння наведеної роботи Державної премії України в галузі науки і техніки за 2017 р.
Лєнков Сергій Васильович, доктор технічних наук, професор, Заслужений діяч науки і техніки України, Лауреат Державної премії України в галузі науки і техніки.

Кучинский В.И., Горбатюк А.В.

При взаимодействии электромагнитного излучения с материальными телами результирующие поляризованные волны становятся весьма емкими носителями информации о физических параметрах и мгновенном состоянии этих тел. Это вызывает острый интерес со стороны полезного применения данного факта в задачах диагностики конкретных объектов микронного и наномикронного масштабов в материаловедении, технологии конструкций, в твердотельной электронике, фотонике, в физике плазмы, для характеризации удаленных (в том числе и космических) источников излучения и, наконец, для диагностики нормального и аномального поведения живых тканей. Тем временем, проблемная сторона всевозможных приложений состоит в том, что желанная информация оказывается сложным образом «закодированной» в характеристиках отраженного электромагнитного поля, тогда как ее расшифровка требует разработки существенно новых подходов, основанных на доскональном понимании не только электродинамики, но и многообразной специфики процессов взаимодействия света с конкретными вещественными структурами. В этой связи вызывает искреннее восхищение фактическое создание необходимой методики, а вернее, развитой диагностической технологии в рамках оригинального цикла научно-исследовательских работ «Физика и техника современной поляриметрии», выполненных его авторами в Институте физики полупроводников им. В .Е. Лашкарева НАН Украины и представленного на соискание Государственной премии Украины в области науки и техники в 2017 года.
Отдельные публикации цикла представляют собою последовательные ступени масштабной исследовательской программы, которые охватывают создание структурно-теоретического базиса, включающего расчетно-аналитическую технику обработки временных характеристик поведения мгновенных компонент вектора поляризованного состояния поля (вектора Стокса) как реакции на изменение состояния исследуемого объекта, значительное расширение полноты представлений о природе взаимодействия поляризованного излучения с различными средами, системные прикладные исследования по физической оптики и направленные на приборостроение конструкторско-технологические работы. Свидетельством этого факта являются многочисленные научные достижения авторов, изложенные в авторитетных зарубежных журналах и значительное количество патентов, которые уже использованы в разработке и изготовлении целого ряда полезных поляриметрических устройств. Достигнутые авторами результаты в своей совокупности утверждают предлагаемую технологию модуляционной поляриметрии как новое эффективное и универсальное средство современного научного эксперимента.
В рамках данного комментария мы ограничились только указанием на наиболее яркие стороны представляемой работы. Что же касается оценки работы в целом, то мы совершенно убеждены, что представленный цикл исследований Матяш И.Е., Руденко С.П., Савенков С.Н., Самойлов А.В., Сердега Б.К., Стешенко С.А., Ушенин Ю.В., Ширшов Ю.М. несомненно заслуживает того, чтобы быть удостоенным Государственной премии Украины в области науки и техники в 2017 году.
Главный научный сотрудник Физико-технического института им. А.Ф.Иоффе РАН, профессор кафедры «Оптоэлектроника» Санкт-Петербургского государственного электротехнического университета «ЛЭТИ», доктор физ.-мат. наук, Кучинский В.И.,
Главный научный сотрудник Физико-технического института им. А.Ф.Иоффе РАН, Лауреат Госпремии СССР, доктор физ.-мат. наук, профессор Горбатюк А.В.

Юрий Чегель

Я имел возможность познакомиться с командой авторов цикла Р30, представленных к премии за создание одной из первых версий прибора Плазмон. На этапе разработки все команда применила свои навыки и генерировала идеи, которые реализовались в улучшении конструкции, повышении технических характеристик прибора, а так же регистрации патентов на изобретения. При создании прототипов, а так же при серийном выпуске использовались производственные мощности Украины. По прошествии многих лет прибор Плазмон появился и успешно работает в лабораториях десятков стран мира.

С использованием прибора была проделана большая экспериментальная работа во многих областях науки и как результат написаны десятки статей, с их упоминанием.
Благодаря открытой архитектуре оптической части прибора Плазмон, ученые имеют возможность модифицировать сам прибор и разрабатывать новые методики измерения интеракций на поверхности.

Я считаю, что команда заслуживает на получение государственной премии в области науки и техники, так как проделанная работа не только включала в себя генерацию научных идей, но и включала в себя практическую реализацию в приборе. Созданная измерительная платформа позволила совершать открытия не только на Украине, но и способствовала развитию науки во всем мире.

Юрий Чегель
Основатель и директор
NanoSPR LLC
Чикаго, США

Мокріцький Вадим Анатолійович

Поток тепла в твердом теле с поверхности сопровождается неоднородным температурным полем, индуктирующим внутренние механические напряжения (контактная термоупругость). Неоднородное поглощение электромагнитного излучения в твердом теле является причиной возникновения радиационной термоупругости. Диффузия вещества под действием градиента его состава предопределяет "замороженную" термоупругость. Объединяющим обстоятельством всех этих вариантов одного и того же явления является возникновение линейной фазовой анизотропии, как следствия механического напряжения в материалах и изделиях. Вот почему актуальность исследований, результаты которых изложены в цикле работ «Поляриметрия высокой информационной способности и продукты на ее основе» непосредственным образом связана с проблемой долговечности и надежности конструкций, как в наземных условиях, так и в космическом пространстве (прочность металло-металлических и металло-стеклянных соединений). Одним из разделов цикла изложены закономерности в функциональном виде между пространственными распределениями температуры (потенциала) и механических напряжений в твердом теле. Для этого выбран самый простой, но экспериментально не исследованный случай явления термоупругости в условиях независимости от температуры коэффициентов, участвующих в генерации термонапряжений и их регистрации. Эта цель достигается применением в работе современного оптико-поляризационного метода, регистрационная способность которого достигается за счет модуляции поляризации электромагнитного излучения. Этим действием увеличена чувствительность измерительной системы к деформации настолько, что появилась возможность регистрировать ее величину, обусловленную тепловым потоком от незначительной разницы температур в пределах исследуемого образца. В прозрачных для выбранного излучения образцах проведены измерения пространственных распределений напряжений, генерированных тепловыми потоками в двух случаях – контактным нагревом и тепловым излучением. Из полученных координатных зависимостей величины и знака механического напряжения графическим интегрированием, с учетом соответствующих граничных условий, решена обратная задача термоупругости - определены кинетика и динамика (во времени и пространстве) температуры. Использование отмеченного метода способствует решению этой задачи тем, что благодаря сверхвысокой чувствительности разработанной измерительной системы регистрируются напряжения, обусловленные незначительным перепадом температуры. При таких условиях отпадает необходимость в учете в теоретических уравнениях зависимостей всех коэффициентов от температуры, которые, как правило, не имеют функционального представления. Поэтому существенно упрощается математический аппарат и достигается соответствие расчетов и экспериментальных данных. Это только одна небольшая часть из цикла работ «Физика и техника современной поляриметрии», обоснованно представленного ИФП им. В.Е. Лашкарева НАН Украины на соискание Государственной премии Украины в области науки и техники в 2017 году. Учитывая научную новизну результатов, полученных в работе, а также их несомненную практическую значимость, считаю, что ее авторы Матяш И.Е., Руденко С.П., Савенков С.Н., Самойлов А.В., Сердега Б.К., Стешенко С.А., Ушенин Ю.В., Ширшов Ю.М. заслуживают звания лауреатов названой премии.
Доктор технических наук,
профессор кафедры «Информационные
технологии проектирования в электронике
и телекоммуникациях» Одесского национального
политехнического университета В.А.Мокрицкий

Arturs Meedvids

The investigation of matter properties presented in a series of papers by means of polarization modulation of radiation carried out in two ways: a) - the change in the polarization state of radiation directed to the sample with registration in any way the consequences of its impact on the sample; b) - the registration of changes in the state of polarization of radiation and its interaction with the sample relative to the baseline. Each of these ways reflect the different anisotropic properties of the sample, namely, the amplitude of anisotropy of the sample is investigated by the first method, that is linear or circular dichroism ( pleochroism ) and linear ( circular ) birefringence by the second method. As shown in a series of presented papers, this method can be used for study of many polarization effects, which is observed in a variety of matter in all states of aggregation. Large dynamic range of the measured parameters of anisotropy (5-6 orders of magnitude), and high detectivity modulation technique is the rationale for the use of the name (scientific direction) the term "information polarimetry high capacity" (more briefly "highly informative polarimetry").The authors' experimental results related to the method (a) convincingly illustrate the eligibility of the conclusions. This is evident in the polarization probing such technically important structure in semiconductor technology, such as crystalline p-n junction. For the first time, it was found that the spectral characteristic of the polarization difference of barrier layer photo EMF, which is associated with the diffusion length of the charge carriers, the thickness of the emitter and the thickness of layer of the space charge.
Taking into account the scientific results obtained by executing the series of papers «Physics and technology of modern polarimetry» undoubtedly merits the award of the State Prize of Ukraine in Science and Technology in 2017.
Professor, Dr.habil.Phys. Arturs Medvids, Head of the Semiconductor Physics Department, Riga Technical University, Latvia.

СМИНТИНА Валентин Андрійович

Інститут фізики напівпровідників НАН України висунув на здобуття Державних премій України в галузі науки і техніки за 2017 р. цикл «Фізика і техніка сучасної поляриметрії». В цих роботах показано, що поєднання поляриметрії з технологією модуляції поляризації дає підстави для формування та розвитку такого новітнього напряму експериментальної фізики, як високоінформативна поляриметрія.
Цей напрям охоплює сукупність всіх поляризаційних ефектів – лінійні та циркулярні двопроменезаломлення і дихроїзм в середовищах з природною чи індукованою анізотропією діелектричних властивостей, а його методичною базою є розвинута в Інституті технологія модуляції поляризації електромагнітного випромінювання. Висока інформативна здатність методики продемонстрована на комплексі різноманітних досліджень, про що свідчать такі факти: одночасне вимірювання всіх компонентів Стокса; їх реєстрація в прозорих і непрозорих середовищах; значний динамічний діапазон (5-6 порядків) вимірюваних величин; реєстрація та аналіз величини анізотропії діелектричних властивостей, зумовлених різними фізичними, хімічними та біологічними чинниками. Ілюстрацією неперевершеної здатності у виявленні найменшої величини анізотропії досліджуваного матеріалу є зрушення фази у електромагнітній хвилі на величину 2×10-6 радіан, що відповідає деформації від власної ваги зразка. Враховуючи, що вказаний цикл робіт за своїм вагомим змістовним наповненням, науковою та практичною значимістю викладених у ньому результатів має підстави претендувати на державну відзнаку, якою є Державна премія України в галузі науки і техніки, її авторський колектив у складі Матяш І.Є., Руденко С.П., Савенков С.М., Самойлов А.В., Сердега Б.К., Стешенко С.О., Ушенін Ю.В., Ширшов Ю.М.заслуговує бути її лауреатами.

СМИНТИНА Валентин Андрійович доктор фіз.-мат. наук, проф. Лауреат державної премії України у галузі науки і техніки, Заслужений діяч науки і техніки України, завідувач кафедри експерементальної фізики Одеського національного університету імені І.І. Мечникова
ГРІНЕВИЧ Віктор Сергійович кандидат фіз.-мат. наук, старш. наук. співр., професор кафедри економічної кибернетики та інформаційних технологій Одеського національного університету імені І.І. Мечникова

Григорьєв Олег Миколайович

Циклом наукових праць «Фізика і техніка сучасної поляриметрії», представлених на здобуття Державної премії в галузі науки і техніки, його автори продемонстрували історію зародження, становлення та розвиток новітнього науково-технічного напрямку, назва якого – «Фізика і техніка сучасної поляриметрі» - адекватно відображає його суть. Його складовими є три тісно переплетені між собою розділи: Стокс-поляриметрія, Мюллер-поляриметрія та розроблена на основі цих двох низка вимірювальних приладів різноманітного призначення. Її висока інформативна здатність міститься, перш за все, у сукупності чотирьох параметрів (параметри Стокса), якими описується у загальному вигляді еліптично поляризоване випромінювання. У практично безмежній множині комбінацій величин цих параметрів міститься вичерпна інформація про фізичні, хімічні, біологічні тощо властивості речовин, з якими відбулася взаємодія хвилі шляхом пропускання, відбивання чи розсіяння. До того ж поєднання у роботі процесу реєстрації стану поляризації випромінювання з технікою її модуляції надає пристроям та системам, побудованим з їх використанням, неперевершеної виявної здатності щодо відповідних властивостей досліджуваних об’єктів.
Наукові результати добре сприймаються науковою спільнотою як у вітчизняних, так і в зарубіжних виданнях, а практичні розробки у вигляді вимірювальних поляриметричних приладів складають підґрунтя для новітньої експериментальної технології.
Викладене дає підстави вважати, що автори циклу наукових праць Матяш І.Є., Руденко С.П., Савенков С.М., Самойлов А.В., Сердега Б.К., Стешенко С.О., Ушенін Ю.В., Ширшов Ю.М. , який представлено Інститутом фізики напівпровідників імені В.Є. Лашкарьова НАН України, заслуговують присудження їм Державної премії України в галузі науки і техніки в 2017 році.

Григор’єв Олег Миколайович, доктор фізико-математичних наук, член-кореспондент НАН України, зав. відділом ІПМ НАН України.

Asmontas Steponas

Asmontas S.

Opinion on the work «Physics and technology of modern polarimetry» presented by Matyash I.E., Rudenko S.P., Savenkov S.M., Samoilov A.V., Serdega B.K., Steshenko S.O., Ushenin Y.V., Shirshov Y.M. for the State Prize of Ukraine in the field of Science and Technology Modulation polarimetry, developed over the last decade, justly holds a prominent place in a series of works presented by the Institute of Semiconductor Physics V.Lashkaryov NAS Ukraine for the State Prize of Ukraine in the field of Science and Technology. Experimental devices that use analysis of the polarization state of radiation on the basis of its modulation are characterized with unmatched sensitivity to the value of anisotropy of dielectric properties. This fact imparts their high detectability and, therefore, high informative capacity. This is shown in a number of works of the cycle presenting the results of studies on the effects of linear anisotropy of amplitude and phase (dichroism and birefringence) in different materials and cases of the transmission and reflection of radiation. The works of the authors of the presented cycle in the field of modulation polarimetry are familiar to the scientific community of Lithuania. This was facilitated not only through the journal publications, but also due to multiple presentations of one of its authors on various scientific results obtained using this experimental technique. The authors of the cycle of works have shown that the modulation polarimetry can be put on a par with atomic force microscopy and transmission electron microscopy, popular methods of modern physics in the study of materials and structures, and in some cases even may exceed their informative capacity. As an undeniable advantage of the presented work is the diversity of the results of application. It demonstrates the development of devices of metrological purpose, such as Mueller-polarimeter, laser strain gauge for transparent and opaque materials and structures, modulation polarimeter for solids, liquids and gases. The development of biorefractometer line of the series PLASMON driven to serial production is particularly impressive. The foregoing inspires to conclude that the work "Polarimetry of high informative capacity and products on its basis" undoubtedly merits the award of the State Prize of Ukraine in Science and Technology in 2017.
Head of Electronics department of Center for physical sciences and technology
Professor, Habil. Doctor Steponas Ašmontas

Денбновецький Станіслав Володимирович

У циклі робіт «Фізика і техніка сучасної поляриметрії», поданих на здобуття Державних премій України в галузі науки і техніки 2017 р., представлено розроблені авторами фізико-технічні основи приладобудування, використовуваного для дослідження та реєстрації процесів взаємодії поляризованого електромагнітного випромінювання з речовиною, та їх реалізація в цілому ряді модуляційно-поляризаційних установок. Призначення створених приладів полягає у вимірюванні практично всіх поляризаційно-залежних ефектів, а їх функціонування базується на двох обставинах. По-перше, випромінювання при його взаємодії з речовиною (пропускання, відбиття, поглинання) змінює стан поляризації на величину, у якій міститься інформація про властивості досліджуваного об'єкта. По-друге, модуляція стану поляризації зондуючого випромінювання, а також його оптимальна фільтрація дозволяє гарантувати реєстрацію надмалих сигналів з високим відношенням сигнал/шум. Цими обставинами на кілька порядків підвищується виявна здатність установок до вимірюваних параметрів. Так, зміна величини показника заломлення зразка під власною вагою в гравітаційному полі Землі стає доступною для реєстрації. Тому стають доступні для вимірювання з високою точністю всі фізичні величини, що призводять до появи анізотропії (деформація, термонапруження, магнітне і електричне поле, градієнти температури і складу речовини, концентрація оптично активних розчинів тощо). Сфокусованим до мінімального розміру лазерним променем досягається просторова роздільна здатність співрозмірна з елементами мікросхем, а зміна довжини хвилі і глибини її поглинання зробило можливим зондування розподілу внутрішніх механічних напружень в тонких плівках і приповерхневих шарах.
Розроблені авторським колективом прилади мають перспективи у використані в лабораторіях вищих учбових закладах, де вони будуть слугувати базою для проведення багатьох лабораторних робіт з курсів загальної та спеціальної фізики (кристалло- і магнітооптики, поляриметрії, біофізики, матеріалознавства, тощо). Вважаю, що представлена робота та її автори гідні присвоєння Державної премії України в галузі науки і техніки.
Заслужений діяч науки і техніки України,
д.т.н., проф. Денбновецький Станіслав Володимирович
КПІ ім. Ігоря Сікорського, Факультет електроніки, кафедра Електронних приладів та пристроїв.

Козицький Сергій Васильович, Завадський Віктор Афанас-чГість

Одна з трьох частин циклу робіт, висунутого Інститутом фізики напівпровідників ім. В.Є.Лашкарьова НАН України на здобуття Державної премії України з науки і техніки, присвячена розробці новітньої технології експериментальної фізики - модуляційній поляриметрії. Про її інформаційну ефективність свідчать, зокрема, результати у вигляді нових фотовольтаїчних ефектів, пов’язаних з анізотропними та поляризаційно залежними властивостями напівпровідникових кристалів та структур. На основі одного із них створено оптичну неруйнівну методику діагностики структур сонячних фотоелектричних перетворювачів. Аналітичні властивості методики базуються на вперше запропонованому принципі фізичного диференціювання за коефіцієнтом поглинання світла в анізотропних середовищах. Її високоінформативна здатність продемонстрована в дослідженнях спектральних характеристик вентильної фотоерс у фотоелектричних перетворювачах. Як свідчать експерименти, в спектрах виявлено три характеристичних параметри структури: довжину дифузії електронів, товщину емітера та товщину просторового заряду p-n-переходу. Оптимізація співвідношення цих параметрів технологічними умовами у процесі виготовлення перетворювачів надає їм підвищеної енергетичної ефективності. Це тільки один з багатьох практичних результатів циклу робіт «Фізика і техніка сучасної поляриметрії», що дає підстави для відзначення його авторів Матяш І.Є., Руденко С.П., Савенков С.М., Самойлов А.В., Сердега Б.К., Стешенко С.О., Ушенін Ю.В., Ширшов Ю.М. Державною премією України в галузі науки і техніки у 2017 році.
Заслужений працівник освіти України, доктор фізико-математичних наук, професор, академік Академії наук Нью-Йорка, завідувач кафедри теоретичної механіки Одеської національної морської академії С.В.Козицький
Член-кореспондент Академії зв’язку України, кандидат технічних наук, професор кафедри морської електроніки національного Університету «Одеська морська академія» В.А.Завадський

Залишити новий коментар

Вміст цього поля є приватним і не буде доступний широкому загалу.
CAPTCHA
Для запобігання від спаму, щоб залишити коментар введіть будь ласка символи,які зображені нижче. Дякуємо за розуміня.