СПОСОБ ОБНАРУЖЕНИЯ И ИДЕНТИФИКАЦИИ ХИМИЧЕСКИХ И БИОЛОГИЧЕСКИХ ОБЪЕКТОВ В РАСТВОРАХ ВЫСОКОГО РАЗБАВЛЕНИЯ ПО СТРУКТУРНЫМ ИЗМЕНЕНИЯМ СРЕДЫ Российский патент 2007 года по МПК G01N21/00 

Изобретение относится к области исследования и анализа материалов путем определения физических свойств и предназначено для обнаружения остаточных воздействий на исследуемую среду со стороны химических веществ, биологических агентов и их идентификацию по взаимодействию с излучением, содержащим спектры определяемых химических веществ или биологических агентов.

Изобретение может найти применение в областях медицины, химического синтеза высокочистых материалов, технологии микро- и наноэлектроники, при контроле и мониторинге окружающей среды, в различных других областях современных технологий.

Известны [Пилипенко А.Т., Пятницкий И.В. Аналитическая химия: В двух книгах: кн.1. - М.: Химия, 1990. - С.18-37] химические методы анализа растворов химических веществ. В большинстве случаев они предполагают идентификацию химического вещества в растворе путем подбора соответствующих реактивов и проведение качественных реакций, последующим проведением химической реакции для определения количества идентифицированного вещества. Метод требует значительных временных затрат, сложен при осуществлении и позволяет определять концентрации в пределах 10^-8 моля.

Известны [Пилипенко А.Т., Пятницкий И.В. Аналитическая химия: В двух книгах: кн.2. - М.: Химия, 1990. - С.645-649.] Методы спектрального анализа как физические методы определения химического состава и строения вещества по его спектру. При возбуждении вещества определенной энергией в нем происходит возбуждение валентных или внутренних электронов, или вращение, или колебание молекул, которое сопровождается появлением линий или полос в его спектре.

Резонансно-ионизационная спектроскопия - один из новых методов спектрального анализа. Позволяет решать аналитические задачи при пределе определения 10^-17%. Поглощение света периферической частью спектра облака дуги или пламени приводит к заметному уменьшению интенсивности середины спектральных линий, что называют самопоглощением линий. При больших концентрациях атомов примесей в разрядном облаке наблюдается явление самообращения спектральных линий. Такие линии имеют в центре темную полосу и видны только ее крылья. Описанные методы не позволяют идентифицировать химические вещества в растворах высокого разбавления при концентрации менее 10¹⁷%. Несмотря на высокую чувствительность, спектральные методы оказываются недостаточно чувствительными для работы с растворами высокого разбавления, поскольку их (растворов) физические свойства определяются уже структурными изменениями в среде (кластерами), возникшими под энергоинформационным воздействием химических веществ или биологических объектов, удаленных из среды многократным разбавлением.

За прототип принят способ выявления энергоинформационного воздействия на тестируемый объект (патент РФ №94029824, G 01 N 21), позволяющий определять энергоинформационное воздействие на тестируемый объект путем измерения его физических параметров с последующей их оценкой, заключающийся в переносе энергоинформационного воздействия с тестируемого объекта на вещество-носитель информации, находящийся в жидкой фазе с последующим воздействием на вещество-носитель информации инфракрасным излучением.

При этом в спектре поглощения регистрируют характерную для вещества-носителя информации полосу поглощения, определяют спектральный параметр полосы поглощения для каждого значения температуры, изменяемой с произвольным интервалом в диапазоне существования жидкой фазы вещества-носителя информации и сравнивают полученный спектральный параметр с зависимостью спектрального параметра для жидкой фазы в отсутствие энергоинформационного воздействия и по отклонению температурной зависимости от монотонной устанавливают наличие энергоинформационного воздействия.

В качестве сравниваемого спектрального параметра при различных температурах принимают или положение максимума полосы поглощения по методу хорд, или полуширину полосы поглощения, или пиковую интенсивность на заданной частоте полосы поглощения воды.

Существенным недостатком способа-прототипа является то, что в нем определяется только наличие энергоинформационного воздействия на исследуемую среду каким-либо химическим веществом или биологическим агентом, а собственно само химическое вещество или биологический агент не определяется (не идентифицируется).

Кроме того, способ-прототип не позволяет различать энергоинформационное одновременное воздействие на исследуемую среду со стороны нескольких биологических агентов или химических веществ.

Техническая задача изобретения - обнаружение остаточных воздействий на исследуемую среду со стороны химических веществ, биологических агентов и их идентификация по взаимодействию с излучением, содержащим параметрические спектры определяемых химических веществ или биологических агентов.

Поставленная задача решается способом обнаружения и идентификации химических веществ и биологических агентов в растворах высокого разбавления по возникшим от их воздействия структурным изменениям, заключающегося в том, что предварительно осуществляют перенос энергоинформационного воздействия с исследуемой среды на вещество-носитель, находящийся в жидкой фазе, вещество-носитель информации подвергают воздействию излучения со спектральной характеристикой, соответствующей определяемому веществу или биологическому агенту, в спектре поглощения регистрируют полосу поглощения вещества-носителя информации, определяют положение максимума полосы поглощения, его пиковую интенсивность, полуширину полосы поглощения, а последствия присутствия биологического агента или химического вещества определяют по возросшей интенсивности в положении максимума полосы поглощения и уменьшению ширины полосы пропускания в сравнении со средой без энергоинформационного воздействия.

В качестве вещества-носителя используется непосредственно твердый раствор высокого разбавления (исследуемая среда).

Способ осуществляется следующим образом.

Производят подготовку жидкой среды - носителя информации для исследуемого образца путем устранения в ней (предыдущего) случайного энергоинформационного воздействия, например, или нагревом до температуры кипения, или дистиллированием, или воздействием излучения. В качестве жидкой среды - носителя информации может использоваться, например, вода высокой очистки, спирт и др.

На основе среды-носителя готовят рабочий образец путем переноса энергоинформационных характеристик с исследуемого объекта в среду-носитель, например,

или помещением исследуемого объекта непосредственно в среду-носитель для полностью нерастворимых в данной среде объектов,

или созданием раствора высокого разбавления путем многократных разбавлений (потенцирование),

или расположением исследуемого объекта в непосредственной близости со средой-носителем.

Создают поток когерентного излучения со спектральными характеристиками, отражающими определенный ряд устойчивых атомных или кластерных квантовых уровней тестируемого химического вещества или биологического агента, например, лазерный луч, возникающий в резонаторе с использованием паров конкретного объекта, например медь, золото, как предполагаемого идентифицируемого объекта воздействия на исследуемую среду.

Поток когерентного излучения со спектральными характеристиками предлагаемого объекта воздействия (химического вещества или биологического агента) пропускают через образец среды-носителя, не подвергавшейся энергоинформационному воздействию. Регистрируют полосу поглощения спектра лазерного луча веществом-носителем, а в полосе поглощения определяют положение максимума интенсивности, пиковую интенсивность, полуширину полосы поглощения.

Поток когерентного излучения со спектральными характеристиками предлагаемого (тестируемого химического вещества или биологического агента) объекта воздействия пропускают через рабочий образец (раствор). Регистрируют полосу поглощения рабочим образцом в пределах окрестности частот используемого источника. В полосе поглощения рабочего образца определяют положение максимума интенсивности, пиковую интенсивность, полуширину полосы поглощения.

Сравнивают частотное положение пиковой интенсивности и ее величину, полуширину полосы поглощения образца без энергоинформационного воздействия и рабочего образца (с энергоинформационным воздействием).

Фиксируют наличие структурных изменений на исследуемую среду (рабочий образец) со стороны определяемого химического вещества или биологического объекта в случае одновременного увеличения пиковой интенсивности и уменьшения полуширины полосы поглощения в рабочем образце в сравнении со средой без энергоинформационного воздействия.

Сущность изобретения выявляется также при рассмотрении физических процессов в растворах высокого разбавления с квантово-механических позиций и при анализе результатов проведенных экспериментов.

Исследованию свойств растворов высокого разбавления в настоящее время уделяется достаточно много внимания в различных областях (металлургия, микроэлектроника, медицина и др.) в связи с заметным изменением их структуры и свойств по сравнению с исходной средой. Структура раствора высокого разбавления отличается от структуры исходной жидкости тем, что в нем сохраняется специфическая голографическая поляризация молекул, отражающая внешнюю и частично внутреннюю структуру растворяемого объекта. В подобных структурах не имеет смысла оценивать концентрацию химического вещества или биологического объекта. Следует рассматривать общие характеристики структуры, обусловливающие свойства раствора высокого разбавления как целого объекта исследования.

Механизм образования такой структуры можно описать следующим образом. Молекулы растворителя, например воды, формируют на стадии приготовления (возникновения, создания, времени жизни) раствора связи между собой с учетом формы и энергетики поверхности растворяемого объекта. Вокруг растворяемой субстанции образуется оболочка со специфической поляризацией, соответствующая приблизительной форме этой субстанции. При принудительном перемещении растворяемого объекта в другое место жидкости происходит «сбрасывание» образовавшейся оболочки. Разорванные связи молекул жидкости устанавливают новые связи между собой таким образом, чтобы получалось нейтральное образование, однако установленная ранее поляризация в толще оболочки сохраняется.

Образовавшиеся под воздействием растворяемого агента ассоциации называют кластерами, они могут составлять до 40% объема среды и с их существованием связывают специфику свойств среды в отсутствие самих химических веществ или биологических агентов. Считается, что время жизни кластеров 10^-5-10^-9 секунды из-за величины межмолекулярных связей, соответствующих уровню тепловой энергии (E_t=kT), т.е. кластерная структура в жидкости существует как структура ближнего порядка. Дополнительно к этому кластеры можно рассматривать как антисуператомы, возникшие на основе какой-либо атомной или молекулярной среды, одновременно отражающие энергетические соотношения того агента, под воздействием которого они возникли. Параметрам устойчивых кластерных структур, на базе которых имеет смысл рассматривать возможность сохранения энергетических соотношений, которые соответствуют растворяемому объекту, следует предъявлять ряд требований:

- кластерное образование должно иметь меньшую потенциальную энергию в сравнении с остальным объемом среды;

- возбужденные состояния кластера как целого не должны приводить к образованию свободных носителей (электронов) в диапазоне рассматриваемых (рабочих) частот;

- энергии устойчивых возбужденных состояний кластера должны отражать энергетические соотношения растворяемого объекта и должны быть сопоставимы с тепловыми;

- кластер должен быть квантовым объектом подобно атому.

В рамках перечисленных требований анализировали раствор высокого разбавления. Его рассматривали как квазистационарную систему из свободных молекул и кластерных ячеек с временем жизни 10⁵-10^-8 секунды. Считали, что между ними существует энергетический барьер величиной более Е_t=kT, что поверхность кластерной ячейки постоянно находится в возбужденном состоянии за счет постоянной бомбардировки свободных молекулами и имеет тенденцию к сокращению по механизму многократной генерации экситонов с последующим их разрывом и в конечном итоге переходом молекул с поверхности кластеров в свободное состояние. Кроме того, было принято, что экситон-поляритонный спектр возбужденных состояний кластеров отражает определенные энергетические характеристики растворяемого объекта, достаточные для определения этого объекта при анализе такого спектра.

Энергию связи экситона принимали в пределах 20-40 мэВ, ориентируясь на модель молекулярного кристалла и данные для свободных экситонов в твердых телах [В.П.Драгунов, И.Г.Неизвестный, В.А.Гридчин. Основы наноэлектроники: Уч. пособие. - Новосибирск: Изд-во НГТУ, 2000. - С.109-114].

Искали такой размер D₁ кластерной ячейки, при котором ячейку можно было рассматривать как квантовую яму размером W (Фиг.1), имеющую разрешенные энергетические уровни, соответствующие поляритонному спектру возбужденного экситона, т.е. энергии инфракрасного диапазона, в котором предположительно и находятся энергетические характеристики объекта, например, в уже существующих медицинских диагностических устройствах.

Геометрические параметры квантовых ям рассчитывают с привлечением уравнения Шредингера из соображений того, что перенос энергоинформационных характеристик осуществляется вместе с возбужденными электронами или атомными возбужденными состояниями, например экситонами, в диапазоне энергий Е для однородного пространства.

здесь h - волновая постоянная Планка, m - масса частицы, Е - полная энергия частицы, ψ - волновая функция, U - потенциальная энергия.

Общие решения уравнения (1) в областях 1, 2 и 3 (фиг.1) с постоянными значениями потенциала представляли в виде

где A₁, A₂ - постоянные коэффициенты.

Громоздкость выражения упрощается при введении коэффициентов

где j=1, 2.

При замене получим

Решения ψ₁, ψ₂ записаны с учетом того, что они должны равняться нулю на бесконечности. Сшивая волновые функции и их первые производные при x=±0,5W, придем к уравнению

определяющему значение волнового вектора К, который удовлетворяет условиям задачи. Подставляя значения β₁ и β₂ в (2) получим трансцендентное уравнение

где U_j - высота потенциальной ямы.

Решение уравнения позволяет оценить разрешенные значения волнового вектора К, где n=1, 2, 3,... нумерует разрешенные значения К в порядке возрастания. Если значения арксинуса брать в интервале (0, π/2) и заменить для j=1, 2, то можно записать выражение в более короткой форме

В данном случае для длины волны λ, принятой с учетом максимального поглощения по собственным экспериментальным данным λ=690 нм

Выражение (3) определяет набор положительных значений волнового вектора К при определенном значении ширины потенциальной ямы W. Поэтому возможные энергетические уровни соответствуют этим состояниям. Причем энергия в потенциальной яме квантуется и принимает одно из разрешенных дискретных значений.

Раскладывая арксинус в ряд, получаем выражение для оценки разрешенного значения волнового вектора. Полагая E_n≪U_j, получим

В первом приближении постоянные R₁, R₂ можно принять равными 1.

Поскольку энергия квантуется по закону

то для первого разрешенного энергетического уровня Е₁,

а из (5)

Расчет, в качестве примера, проводился для экспериментально определенных энергий E₁ экситон-поляритонных возбуждений [Поверхностные поляритоны. - ред. Агранович В.М., Милс. - М.: Наука, 1985. - С.425], принятых в диапазоне от 20 до 80 мэВ для кластерных систем, образованных в растворе высокого разбавления. Для каждого значения E₁ получили несколько значений величины кластеров. Результаты приведены в таблице 1.

Таблица 1E₁, мэВШирина квантовой ямы W, нм2057, 116, 1743045, 93, 1394040, 82, 1215035, 73, 1096032, 65, 1007030, 61, 928027, 57, 86

Расчетные данные в таблице приведены для ограниченного дискретного ряда энергий рассматриваемого диапазона, и уже это показывает широчайшие возможности существования связанных состояний, более устойчивых в сравнении с тепловым фоном.

Наиболее распространенным значением энергии в виде связанного состояния является величина 40 мэВ, полученная экспериментальным путем для экситон-поляритонного возбуждения. Для этой величины может быть выбрано минимальное значение ширины квантовой ямы, составляющей 40 нм, которое, по сути, минимизирует тепловые разрушения энергоинформационного волнового пакета. Расчет распределения энергетических уровней для ямы с такими параметрами дает ряд Е_j → 40, 360, 640, 1000 мэВ.

В общем случае расчет подтверждает наличие устойчивых уровней в рассматриваемой среде при условии, что энергия разрешенных квантовых уровней будет удовлетворять соотношению

Естественно предположить, что при создании раствора высокого разбавления формируются кластеры, как квантовые объекты, именно таких размеров, при которых набор устойчивых энергетических уровней в них будет соответствовать (быть схожим, иметь одинаковые соотношения) спектральным характеристикам растворяемого химического вещества или биологического агента при их возбуждении вне рассматриваемой среды, например в вакууме, нейтральной газовой среде и др. Другим образом можно предположить, что кластеры продолжают фрактально спектральный ряд растворяемого объекта.

Таким образом, раствор высокого разбавления можно считать квантовой жидкостью, структурно отражающей свойства конкретного химического вещества или биологического объекта и имеющей близость спектральных характеристик лучевых потоков в тех случаях, когда путем возбуждения эти лучевые потоки создаются от реального объекта и рассматриваемой кластерной структуры.

В этом случае определение объекта (химического вещества, биологического агента), под воздействием которого был сформирован раствор высокого разбавления, возможно по получению отклика при резонансном взаимодействии возбужденных состояний кластерной структуры как единого энергетического пакета с энергетическим (волновым) пакетом некоторого эталонного энергетического потока, например излучения, со спектральными характеристиками, соответствующими определяемому (отыскиваемому, идентифицируемому, тестируемому) химическому веществу или биологическому агенту.

Резонансный отклик возможен при соблюдении определенных условий. К основным из них следует отнести:

- существование в реальном времени или в близкой временной последовательности волновых потоков со спектральными характеристиками, соответствующими тестируемому химическому веществу или биологическому объекту, и близкими к энергетике возбужденных состояний кластеров (совпадение спектра более чем 40%), возникших под воздействием предлагаемых химических веществ или биологических агентов;

- длительность волнового потока, например, импульса когерентных электромагнитных волн, и частота импульсов должны обеспечивать инверсию заселенностей квантовых уровней кластеров (накачку);

- эталонный поток должен выводить энергию возбужденных состояний кластеров (энергия, возникающая при переходе возбуждений в основное состояние) за пределы исследуемой среды.

Наиболее полно перечисленным условиям в качестве эталонного потока удовлетворяют лазерные излучения, создаваемые на квантовых уровнях того компонента (элемента, химического вещества и др.), воздействие которого на структуру раствора высокого разбавления и определяется.

Формируемое когерентное излучение в квантовых генераторах определяется излучательными переходами и резонансными возможностями резонатора. При этом резонатор формирует поток излучения со спектральной характеристикой, соответствующей преимущественно одному или нескольким таким переходам. Интенсивность излучения от других квантовых переходов оказывается на несколько порядков меньше, но для некоторого ряда последовательностей еще может определяться инструментально.

На основании приведенных соображений следует считать лазерный поток, созданный с помощью какого-либо вещества, достаточным для обнаружения кластерной структуры, возникшей в данной среде под воздействием именно этого вещества.

Выше обращалось внимание на сходство квантовых уровней атомов, например, золота, и квантовых уровней кластеров, сформированных в растворе высокого разбавления под воздействием этих же атомов. В этом случае воздействие лазерного излучения на раствор высокого разбавления будет вызывать возбуждение, соответствующее лазерной накачке того же лазера. В возбужденных кластерах будет создаваться инверсия заселенностей квантовых уровней как временная последовательность перехода носителей (электронов) на верхние уровни с последующими безизлучательными переходами на уровни излучательные, для которых можно применить понятие определенного времени жизни.

По истечении времени жизни на излучательных уровнях происходит переход носителей в основные состояния и как бы энергетический сброс в виде соответствующих фотонов в возбужденное фазовое пространство первичного луча лазера (лазерного потока, которым облучается среда).

В отношении энергетического баланса при поглощении и выделении фотона это не будет простое переизлучение, поскольку следует иметь ввиду следующее.

В процессе накачки кластерных уровней принимает участие энергия, возникающая за счет резонансов с частотами в окрестности каждого из устойчивых уровней; при этом окрестные частоты устойчивых кластерных уровней будут резонансно подсоединяться (подавляться), а эта энергетическая добавка к кластерному устойчивому уровню будет передаваться на другие уровни кластеров, в том числе и на излучательные.

В результате подсоединения энергии окрестных частот к устойчивым кластерным уровням и передачей этой энергии в конечном итоге на излучательные уровни возможно либо уменьшение времени жизни излучательного уровня (частота переизлучения фотонов больше), либо увеличение амплитуды выделяющегося фотона (без изменения частоты импульсов). В конечном итоге результатом (в результате) переизлучения все-таки будет увеличение интенсивности выходящего из среды лазерного луча в сравнении со входящим на частоте максимальной амплитуды.

В этой же связи следует ожидать перераспределение интенсивностей в частотной характеристике основного лазерного луча: интенсивность в лазерном луче на частотах, более удаленных от максимума, должна уменьшаться.

Количественная оценка описанных ожидаемых изменений может проводиться только в сравнении с жидкостью, не подвергавшейся воздействию со стороны рассматриваемого химического вещества или биологического агента (как разница в интенсивностях соответствующих частот).

Приведенные выше обоснования предлагаемого способа подтверждаются многочисленными экспериментальными данными, из ряда которых приведены примеры, подтверждающих корректность способа и его реализации.

Пример 1.

Определяли энергоинформационное воздействие меди на водную среду.

Водную среду подвергали двойной дистилляции в вакууме, размещали под защиту многослойного экрана, имеющего дисперсный пористой слой, и использовали как образец без энергоинформационного воздействия (исходная среда).

На основе исходной среды готовили раствор высокого разбавления меди и алюминия путем размещения в среду гранулы меди (вес - 0,4 грамма) или алюминия, выдерживали в ней с периодическим встряхиванием в течение 24 часов.

Снимали спектральную характеристику лазера ЛГИ 101 на парах меди с использованием механической развертки дифракционной решетки в спектрофотометре С-302, регистрировали интенсивность устройством, в котором в качестве датчиков использовали диодные матрицы высокого разрешения. Длину волны в максимуме интенсивности определяли в гониометре Г-5. Она составила 0,5782 мкм (5782 нм). Зависимость интенсивности от длины волны показана на фиг.2а.

Выделяли каждую из длин волн лазерного луча, пропускали через кювету с исходной средой (фиг.2б), с раствором высокого разбавления алюминия (фиг.2в), меди (фиг.2г), регистрировали интенсивность, регистрировали зависимость интенсивности от длины волны. Данные в графическом виде представлены на фиг.2б, в, г.

В полосе поглощения определяли положение максимума интенсивности, пиковую интенсивность, полуширину полосы поглощения, смещение положения максимума на кривых для каждого из проведенных экспериментов.

Сравнивали указанные характеристики, анализировали результаты. Как следует фиг.2, положение максимума интенсивности сохраняется для всех случаев. Наибольшая полуширина полосы поглощения и наименьшая интенсивность в положении максимума соответствовала исходной среде и раствору высокого разбавления алюминия. Полуширина спектральной линии лазерного луча и полуширина полосы поглощения для раствора высокого разбавления меди оказывались близкими, интенсивность в положении максимума мало отличались. Таким образом, в отличие от прототипа, близость спектральной характеристики лазерного луча, полученного на парах меди, и спектральной характеристики в полосе поглощения раствора высокого разбавления меди дает основание идентифицировать энергоинформационное воздействие меди на исследуемую среду.

Пример 2.

Определяли энергоинформационное воздействие на среду искомого элемента в присутствии подобного воздействия со стороны других элементов.

Водную среду подвергали двойной дистилляции в вакууме, размещали под защиту многослойного экрана, имеющего дисперсный пористой слой, и использовали как образец без энергоинформационного воздействия (исходная среда).

На основе исходной среды готовили раствор высокого разбавления с применением трех химических элементов (медь, алюминий и никель) путем размещения в среде гранулы по две в каждой (вес гранулы - 0,4 грамма) и выдерживали их с периодическим встряхиванием в течение 24 часов.

Снимали спектральную характеристику лазера ЛГИ 101 на парах меди с использованием механической развертки дифракционной решетки в спектрофотометре С-302, регистрировали интенсивность устройством, в котором в качестве датчиков использовались диодные матрицы высокого разрешения. Длину волны в максимуме интенсивности определяли в гониометре Г-5. Она составила 0,5782 мкм (5782 нм). Зависимость интенсивности от длины волны показана на фиг.3а кривая 1.

Выделяли каждую из длин волн лазерного луча, пропускали через кювету с исходной средой (фиг.3а, кривая 2), с раствором высокого разбавления никеля-алюминия (фиг.3б), меди-алюминия (фиг.3в), меди-никеля (фиг.3г), регистрировали интенсивность, регистрировали зависимость интенсивности от длины волны. Данные в графическом виде представлены фиг.3б, в, г.

В полосе поглощения определяли положение максимума интенсивности, пиковую интенсивность, полуширину полосы поглощения, смещение положения максимума на кривых для каждого из проведенных экспериментов.

Сравнивали указанные характеристики, анализировали результаты. Как следует из фиг.3, положение максимума интенсивности сохранялась для всех случаев. Наибольшая полуширина полосы поглощения и наименьшая интенсивность в положении максимума соответствовали исходной среде и раствору высокого разбавления никеля-алюминия. Полуширина спектральной линии лазерного луча и полуширина полосы поглощения для растворов высокого разбавления меди-никеля и меди-алюминия оказывались близкими, интенсивность в положении максимума мало отличалась. Таким образом, в отличие от прототипа, близость спектральной характеристики лазерного луча, полученного на парах меди, и спектральной характеристики в полосе поглощения раствора высокого разбавления меди дает основание идентифицировать энергоинформационное воздействие меди на исследуемую среду даже в присутствии подобного воздействия со стороны других элементов.

Заявляемый способ позволяет достоверно определить и идентифицировать энергоинформационное воздействие какого-либо химического элемента или биологического объекта на исследуемую среду, как по отдельности, так и в присутствии подобного воздействия со стороны других элементов за счет того, что воздействие на вещество-носитель осуществляется источником когерентного излучения со спектральной характеристикой, соответствующей определяемому идентифицируемому химическому веществу или биологическому агенту.

Изобретение относится к области исследования и анализа материалов. Вещество-носитель информации подвергают воздействию излучения, имеющего спектральные характеристики определяемого химического вещества или биологического объекта в полосе (диапазоне) энергий от инфракрасного до ультрафиолетового (эталонный спектр). Регистрируют полосу поглощения веществом-носителем эталонного спектра, а в полосе поглощения определяют положение максимума интенсивности, пиковую интенсивность, полуширину полосы поглощения, смещение положения максимума. В случае одновременного увеличения пиковой интенсивности и уменьшения полуширины полосы поглощения в сравнении со средой без энергоинформационного воздействия считают определенными структурные изменения в исследуемой среде и определяют присутствие химических веществ и биологических агентов. Технический результат - обнаружение остаточных воздействий на исследуемую среду со стороны химических веществ, биологических агентов и возможность их идентификации. 3 ил., 1 табл.

Способ обнаружения и идентификации химических веществ и биологических агентов в растворах высокого разбавления, заключающийся в том, что предварительно осуществляют перенос энергоинформационного воздействия с исследуемой среды на вещество-носитель, находящийся в жидкой фазе, вещество-носитель информации подвергают воздействию излучения, в спектре поглощения регистрируют полосу поглощения вещества-носителя информации, определяют положение максимума полосы поглощения, его пиковую интенсивность, полуширину полосы поглощения, отличающийся тем, что воздействие на вещество-носитель осуществляется источником когерентного излучения со спектральной характеристикой, соответствующей определяемому идентифицируемому химическому веществу или биологическому агенту, а присутствие в растворе высокого разбавления биологического агента или химического вещества определяют по возросшей интенсивности в положении максимума полосы поглощения и уменьшению ширины полосы пропускания в сравнении со средой без энергоинформационного воздействия.