|
Журнал Вестник НГУ. Cерия Физика. 2007. Том 2, выпуск 3 скачать |
|
|
Физика жидкости, нейтральных и ионизованных газов |
|
|
Гузанов В. В., Харламов С. М. Экспериментальное исследование эволюции трехмерных волн на поверхности вертикально стекающих пленок жидкости Методом лазерно-индуцированной флуоресценции экспериментально обнаружены стационарные подковообразные волны на поверхности вертикально стекающих пленок водоспиртового и водоглицеринового растворов для Re = 2–10. Несмотря на отличие формы зарегистрированных волн от теоретической их скорость и амплитуда близки к теоретическим значениям в области малых Re < 5, однако для умеренных Re отклонение от теоретических значений существенное. |
|
|
Бойко А. В., Иванов А. В., Качанов Ю. С., Мищенко Д. А. Нестационарная неустойчивость Гёртлера Работа посвящена экспериментально-теоретическому исследованию устойчивости пограничного слоя Блазиуса, нарастающего на вогнутой стенке, к нестационарным вихрям Гёртлера, включая квазистационарные, которые физически соответствуют стационарным вихрям. Эксперименты проведены в условиях возбуждения контролируемых возмущений, которые вне ближнего поля источника представляют собой либо квазистационарную (на низких частотах), либо нестационарную (на высоких частотах) первую гёртлеровскую моду. Для всех исследованных режимов (числа Струхала от 0,000074 до 0,00398, поперечные волновые числа от 0,490 до 1,469) впервые получено хорошее количественное согласование экспериментальных и теоретических инкрементов, а также всех других характеристик линейной устойчивости включая собственные функции и фазовые скорости. Найдено, что нелокальная непараллельная теория лучше согласуется с экспериментом, чем параллельная. Для существенно нестационарных возмущений обнаружена парадоксальная возможность стабилизирующего влияния роста числа Гёртлера. |
|
|
Маркович Д. М., Первунин К. С. Исследование структуры газонасыщенной импактной струи методом лазерно-индуцированной флуоресценции В работе предложен новый оптический метод измерения характеристик газо-жидкостных потоков, основанный на подходе лазерно-индуцированной флуоресценции. Разработаны комплексные алгоритмы анализа изображений на основе процедур фильтрации, бинаризации, идентификации границ образов пузырей и определения размеров образов. В комбинации с подходами PIV и PTV предложенный метод позволяет одновременно измерять мгновенные пространственные распределения скорости непрерывной фазы, а также размеры, положения и скорости частиц дисперсной фазы. Разработанный метод применен для исследования гидродинамической структуры газонасыщенной импактной струи. В результате рассчитаны пространственные распределения статистических моментов пульсаций скорости жидкости, скорости пузырей и локального объемного газосодержания (до третьих моментов включительно), в том числе и смешанные корреляции. Проведено сравнение пространственных распределений моментов скорости жидкости для однофазного и двухфазного потоков. Для выбранного сечения однофазной и газонасыщенной импактных струй показано, что присутствие газовой фазы оказывает существенное воздействие на турбулентную структуру импактной струи. |
|
|
Химическая, биологическая и медицинская физика |
|
|
Уваров М. Н., Кулик Л. В. Изучение спиновой динамики триплетного фуллерена С60 в стеклообразном орто-терфениле методом электронного спинового эха Получены эхо-детектируемые ЭПР спектры триплетного фуллерена С60 в стеклообразной матрице орто-терфенила при температурах 80÷260 К. Для моделирования сужения спектра с увеличением температуры использовалась модель быстрых анизотропных псевдовращений (динамический эффект Яна – Теллера) молекулы С60 в потенциале, создаваемом стеклообразной матрицей. Произведена оценка величины этого потенциала и времени корреляции псевдовращений. |
|
|
Трунов В. И. Исследование фемтосекундной динамики молекулы триэтиламина в электронно-возбужденных состояниях Исследована фемтосекундная динамика молекулы триэтиламина после фотовозбуждения в первые два синглетных электронно-возбужденных состояниях S1 и S2. Использовалась двухимпульсная схема возбуждения-зондирования (pump-probe). В качестве возбуждающего и зондирующего излучения использовались излучение на основной частоте фемтосекундного лазера на титан-сапфире (длина волны 800 нм) и его вторая и третья гармоники (400 и 266 нм соответственно). Возбуждение в состояние S1 осуществлялось при поглощении кванта с длиной волны 266 нм, а в состояние S2 – при двухквантовом возбуждении излучением с длиной волны 400 нм. Зондирующее излучение на 800 нм обеспечивало ионизацию возбужденных молекул триэтиламина. Измерено время внутримолекулярной колебательной релаксации к равновесной геометрии в состояниях S1, которое составило 18 ± 6 фс. Обнаружено, что при возбуждении в состояние S2 процессы колебательной релаксации и внутренней конверсии в состояние S1 не разделены во времени и детектируются как единый процесс с характерным временем 71 ±12 фс. Квантово-химически рассчитана структура и энергетика молекулы триэтиламина в состояниях S1 и S2. |
|
|
Захаров Р. С., Глотов О. Г. Характеристики горения пиротехнических композиций с порошкообразным титаном Исследовано горение топлив, состоящих из металлического титана (15–29 %), нитрата аммония и энергетической матрицы при атмосферном давлении. Особенность рецептуры топлив – отсутствие перхлората аммония (ПХА). Определены скорости горения и характеристики конденсированных продуктов горения (КПГ), в том числе массовые распределения частиц КПГ во всем диапазоне размеров и детальные распределения в наноразмерном диапазоне с использованием оригинальных методик отбора. Обнаружена агломерация титана в волне горения, что приводит, в частности, к образованию шлаковых остатков даже при низком (15 %) содержании титана в топливе. Скорость горения возрастает при повышении содержания титана. При этом также возрастает масса шлаковых остатков и снижается полнота сгорания металла. Рентгенофазовый анализ показал, что частицы дыма представляют собой диоксид титана различных кристаллических форм (рутил, анатаз, брукит). Выход оксидного дыма составляет около 5 % от массы титана в топливе. Показано, что параметры дисперсности и структуры аэрозольных частиц оксидного дыма практически совпадают с таковыми для топлив на основе ПХА. Характерный размер первичных наночастиц оксидного дыма D10 = 23 нм, фрактальная размерность агрегатов Df = 1,55. |
|
|
Квантовая оптика, квантовая электроника |
|
|
Лобач И. А., Каблуков С. И. Селекция частоты в лазере на основе четырехсердцевинного иттербиевого оптического волокна В данной работе реализован и исследован лазер на основе четырехсердцевинного иттербиевого волокна и одномодовой брэгговской решетки. Несмотря на то что обратная связь была сделана только для одной сердцевины, лазерная генерация происходит во всех четырех сердцевинах. Это доказывает взаимодействие излучений из разных сердцевин. Модель взаимодействия, основанная на теории связанных мод, не подтвердилась. |
|
|
Матвеева Н. А., Тайченачев А. В., Тумайкин А. М., Юдин В. И. Квазиклассическое рассмотрение лазерного охлаждения несвязанных атомов в далекой от резонанса оптической решетке Квазиклассическая теория лазерного охлаждения применяется для анализа охлаждения несвязанных атомов c моментами основного и возбужденного состояния равными ½ в одномерной недиссипативной оптической решетке. Показано, что в приближении малого насыщения перехода полем накачки интерпретация механизмов охлаждения может быть проведена в рамках рассмотрения эффективной двухуровневой системы подуровней основного состояния. Выяснено, что в пределе слабых рамановских переходов механизм охлаждения несвязанных атомов подобен известному в теории двухуровневого атома доплеровскому механизму, а в пределе сильных – сизифовскому. В приближении медленных атомов найдены аналитические выражения для коэффициентов трения, выну жденной и спонтанной диффузии и дана оценка кинетической температуры. |
|
|
Бабин C. А., Власов А. А., Каблуков С. И., Шелемба И. С. Сенсорная система на основе волоконно-оптических брэгговских решеток Реализована волоконно-оптическая сенсорная система на основе анализатора спектра. Погрешность определения температуры не превышает 0,5 °С. Разработано устройство опроса волоконных брэгговских сенсоров на основе узкополосного перестраиваемого эрбиевого лазера. Характеристики лазера позволяют опрашивать до 45 датчиков температуры в диапазоне 100 °С с погрешностью не более 1 °С. |
|
|
Физика высоких энергий, ускорителей и высокотемпературной плазмы |
|
|
Романов А. Л. Использование матрицы отклика для определения параметров магнитной структуры ускорителей Для
вычисления отклонений параметров линейной оптики ускорителя от
проектных можно использовать матрицу, составленную из откликов
орбиты на поочередное включение корректоров [1]. Была написана
программа «responsematrix», позволяющая определять
отклонения следующих параметров: градиенты линз и магнитов,
калибровки корректоров и ДПП. Для вычисления матрицы отклика в
алгоритм программы была включена возможность задания протяженных
корректоров, при этом отклик на горизонтальные корректоры
вычисляется с учетом дисперсии [2]. |
|
|
Поступаев В .В., Судников А. В. Магнитная диагностика плазменных колебаний в многопробочной ловушке ГОЛ-3 Рассматриваются работы по созданию диагностики искажений формы токовых поверхностей в плазме многопробочной ловушки ГОЛ-3. Обсуждаются результаты экспериментов с одноканальным прототипом магнитного датчика. Показано, что существуют высокочастотные возмущения азимутального магнитного поля вблизи стенки вакуумной камеры как во время существования холодной предварительной плазмы в установке, так и при ее нагреве сильноточным релятивистским электронным пучком. Полученные результаты дали основание для начала работ по созданию полной 16-канальной системы. |
|
|
Физика твердого тела, полупроводников, наноструктур |
|
|
Горвард Р. В., Громилов С. А. Низкотемпературное рентгеноструктурное исследование Fe(dpm)3 Проведено рентгеноструктурное исследование Fe(dpm)3 в области 293–100 К. Обнаружены два фазовых перехода: при ~ 230 К из моноклинной (C2/c) модификации в триклинную (P-1, Z = 4), а после 200 К из триклинной (P-1, Z = 4) в триклинную (P-1, Z = 8). Проведен анализ изменений упаковки комплексов. Показано, что псевдогексагональный двухслойный мотив структуры сохраняется и происходит разворот хелатных колец в половине слоев. |
|
|
Козлов Д. А., Квон З. Д. Интерференционные эффекты в кондактансе квантовых проволок Квантование кондактанса (полной проводимости) широко изученных баллистических проволок является точным благодаря плавности их границ, возникающей из-за наличия краевых электростатических полей. Это приводит к подавлению межподзонного и обратного рассеяния и соответственно к квантованию кондактанса в единицах 2e2 / h. В данной работе экспериментально исследованы квантовые проволоки с резкими границами, т. е. с радиусом кривизны порядка длины волны электронов. Они изготовлены на основе двумерного электронного газа (ДЭГ) в гетеропереходе AlGaAs/GaAs с малым расстоянием между ДЭГ и поверхностью структуры (25 нм). В указанных проволоках обнаружено разрушение квантования кондактанса, сопровождающееся появлением интерференционных эффектов, вызванных когерентным рассеянием электронов на резких границах проволок. |
|
|
Ткачев Е. Н., Романенко А. И., Аникеева О. Б., Буряков Т. И., Федоров В. Е., Назаров А. С., Макотченко В. Г., Кузнецов В. Л., Усольцева А. Н. Разделение вкладов эффектов слабой локализации и электрон-электронного взаимодействия в проводимость углеродных каркасных наноструктур В данной работе исследовалось влияние модификации криволинейных углеродных наноструктур на электрофизические свойства. Использована специальная методика синтеза, исключающая наличие примесей аморфного углерода в каталитических многослойных углеродных нанотрубках (MWNTs) и расширенном графите. Это позволило наблюдать квадратично возрастающую положительную магнетопроводимость в интервале полей до 1 Тл, так называемые эффекты электрон-электронного взаимодействия. Они не проявлялись в объектах, синтезированных обычным способом. |
|
|
Радиофизика и электроника |
|
|
Евдокимов А. С., Пономарёв С. В. Компьютерное моделирование механических и радиотехнических характеристик крупногабаритных космических рефлекторов Рассматривается комплексная методика компьютерного моделирования перспективных рефлекторов, основанная на механике деформированного твердого тела и радиофизике. |
|
|
Жуков М. О., Беликов О. В. Источник питания корректирующих элементов ускорительной техники на базе цифрового сигнального процессора В последнее десятилетие в мире электроники наблюдается бурное развитие в области цифровой обработки сигналов. Множество зарубежных фирм выпускают специализированные сигнальные процессоры, предназначенные для обработки аналоговых сигналов. Данная продукция стала вполне доступной на российском рынке. Используется в основном для промышленных разработок, не требующих прецизионности (привода электродвигателей и т. д.). Однако возможности современных сигнальных процессоров позволяют применять их в ускорительной технике, для создания специализированных источников питания с цифровым регулированием в режиме «реального времени» (http://pdeis.at.tut.by/rt_ru.htm). |
|
|
Орешонок В. В., Суханов Д. П. Система контроля амплитуды и фазы высокочастотных сигналов для форинжектора ВЭПП-5 Форинжектор является источником интенсивных электронных и позитронных сгустков с энергией 510 МэВ и предназначен для обеспечения работы экспериментальных установок, входящих в состав ускорительно-накопительного комплекса ВЭПП-5. В целях поддержания максимальной энергии ускоряемых частиц необходим прецизионный мониторинг и манипулирование параметрами высокочастотных сигналов на входах умножителей мощности, ускоряющих секций и других устройств форинжектора. Для выполнения поставленных задач создается система амплитудно-фазовых измерений и управления фазой. В работе приведены структура, параметры и результаты исследований системы, а также архитектура устройств, разрабатываемых в рамках ее усовершенствования. |
|
|
Информатика, информационно-коммуникационные технологии |
|
|
Масалов И. В., Таранцев И. Г. Распределенная система автоматизации управления потоками мультимедиа данных Данная работа содержит описание прототипа распределенной системы автоматизации управления потоками мультимедиа данных. Рассматриваемый прототип позволяет производить управление несколькими потоками с одного рабочего места оператора. Кроме того, возможно управление одним потоком несколькими операторами. Прототип реализован на базе персонального компьютера и построен в виде системного сервиса и двух загружаемых модулей. |
|
|
Информация для авторов |
|
|
|
|