Победитель конкурса
"Синтез-Кейс"

Екатерина
Дерибина

Решение кейса холдинга "Швабе" - Датчик качества воды

01.00.00 Физико-математические науки


Беломорск


Санкт-Петербургский государственный университет
Магистратура, 1 курс, факультет:


Описание проекта

Промышленное загрязнение воды является серьезной проблемой в наше время. Для анализа загрязненности воды применяются различные химические и физические методы. Одним из наиболее перспективных методов анализа качества воды, позволяющим проанализировать наибольшее количество параметров, является фотометрический метод, именно его мы использовали при решении кейса “Датчик качества воды” холдинга Швабе. Фотометрический метод состоит в получении и анализе спектра поглощения воды при прохождении через нее ультрафиолетового излучения. Наша команда имеет большой опыт в спектроскопии полупроводников и нам было интересно изучить прикладную область, выходящую за границы нашего опыта. Особенно увлекательной, но в то же время сложной частью нашей работы было проектирование оптической схемы спектрометра. В ходе решения кейса, мы приобрели новый для нас опыт использования программного обеспечения для дизайна оптических систем и надеемся, что сможем применить его в будущем в нашей работе. Другим вызовом, с которым столкнулась наша команда это подбор комплектующих для датчика качества воды. Мы поставили себе задачу, обеспечить наилучшее спектральное разрешение, используя в конструкции оптические компоненты представленные на рынке, это было непростой задачей, так как устройство должно соответствовать заявленным размерам, а большинство доступных компонентов не подходят для выполнения требований, заявленных в кейсе. В нашем решении, мы использовали схему спектрометра, позволяющую получить лучшее спектральное разрешение, по сравнению с референсным устройством, предложенным в кейсе. Улучшение этой характеристики оптического прибора позволит лучше различать в спектре поглощения загрязненной воды обычно трудно различимые соединения, такие как NO2- и NO3-. В результате мы смогли рассчитать устройство с разрешением превосходящим референсное устройство в несколько раз и удовлетворяющее требованиям кейса.



Успехи

Выступала на конференции “Science and progress” 2021 - тезисы "Optical Properties of InGaAs/GaAs Quantum Wells with a Low Indium Content" и на 64-ой Всероссийской научной конференции МФТИ в секции нанотехнологий и наноэлектроника с докладом «Изучение послойного роста GaAs при помощи дифракции быстрых электронов на отражение»



Сейчас

Сейчас я являюсь сотрудником ресурсного центра “Нанофотоника”, занимаюсь выращением кристаллов с помощью молекулярно-пучковой эпитаксии. Этим методом можно получить высококачественные полупроводниковые гетероструктуры, которые применяются в различных элементах информационной фотоники. В данный момент я вместе с участниками команды @photon.spbu занимаюсь оптической характеризацией выращенных в нашей лаборатории образцов с квантовыми точками.




Также Вы можете создать личный кабинет благотворителя, в котором у Вас будет возможность поддержать молодых ученых персонально, используя для поиска фильтры по городам, наукам и вузам. В личном кабинете Вам будут доступны описания научных проектов, планируемые результаты и экспертные оценки, Ваша история поддержанных проектов и многое другое.