Журнал Вестник НГУ. Cерия Физика. 2012. Том 7, выпуск 3 EN

Квантовая оптика, квантовая электроника

Табатчикова К. С., Тайченачев А. В., Юдин В. И. Подавление полевого сдвига резонансов Рамси на сильно запрещенных переходах атомов и ионов

Выполнен теоретический анализ схем Рамси с импульсами разной длительности и с композитным импульсом с учетом конечной ширины линии лазерного излучения. Для обеих схем определены оптимальные параметры
импульсов, соответствующие наибольшему подавлению полевого сдвига и максимальной амплитуде резонанса. Схема Рамси с композитным импульсом обеспечивает большую эффективность подавления полевого сдвига и менее чувствительна к флуктуациям частоты Раби по сравнению со схемой Рамси с импульсами разной длительности. Первые эксперименты на одиночном ионе иттербия, выполненные в Германии (PTB), подтвердили теоретические выводы.

6

Батомункуев Ю. Ц. Аберрации объемного цилиндрического голограммного оптического элемента

Методом характеристической функции получены аналитические выражения, позволяющие рассчитать монохроматические и хроматические аберрации третьего, пятого и седьмого порядков объемного цилиндрического
голограммного оптического элемента (ГОЭ). Представлены формулы коэффициентов аберраций третьего, пятого и седьмого порядков. Указывается, что в этих коэффициентах могут быть выделены коэффициенты аберраций, возникающих из-за фотоиндуцированного, термоиндуцированного и деформационного изменений показателя преломления и размеров объемного цилиндрического ГОЭ. Показано, что в первом приближении ширина рабочей спектральной области для объемного отражающего цилиндрического ГОЭ обратно пропорциональна его толщине, а для объемного пропускающего ГОЭ – обратно пропорциональна квадрату его толщины.

15

Радиофизика и электроника

 

Козак В. Р., Купер Э. А., Винокуров Н. А., Середняков С. С., Тарарышкин С. В., Трибендис А. Г., Селиванов П. А. Система управления Новосибирским лазером на свободных электронах

Новосибирский лазер на свободных электронах (ЛСЭ) является источником когерентного излучения с перестраиваемой длиной волны и работает на базе многооборотного ускорителя-рекуператора. ЛСЭ представляет
собой крупную физическую установку, управляемую с помощью большого количества различного оборудования. Для осуществления эффективного управления и мониторирования состояния ЛСЭ разработана специализированная система управления. В работе рассматриваются структура, аппаратные и программные средства системы управления, основные особенности, приведены параметры и возможности, предоставляемые описываемой системой.

24

Физика высоких энергий, ускорителей и высокотемпературной плазмы

Бурдин П. Н., Девятайкина Т. А., Казанцева Э. С., Рыбицкая Т. В., Скарбо Б. А., Старостенко А. А., Цыганов А. С. Улучшение качества поля квадрупольных линз при серийном производстве

Представлена технология изготовления железных квадрупольных линз с высоким качеством поля для основного кольца NSLSII. Технология разработана в ИЯФ СО РАН и включает подстройку октупольной и секступольной гармоник с помощью межполюсных вставок и накладок на полюса. Приведены результаты измерения полей для серии готовых линз.

34

Физика жидкости, нейтральных и ионизованных газов

Корнилов В. И. Изучение возможности моделирования толстого турбулентного пограничного слоя на плоской пластине ограниченной длины

Выполнены экспериментальные исследования, направленные на изучение возможности моделирования толстого равновесного (по Клаузеру) несжимаемого турбулентного пограничного слоя на плоской пластине ограниченной длины. Показано, что турбулизаторы, выполненные в виде цилиндров варьируемой высоты, установленные в два ряда по нормали к обтекаемой стенке, являются эффективным средством модификации турбулентного пограничного слоя. В большинстве случаев осредненные и пульсационные параметры пограничного слоя имеют характерные для естественно развивающегося турбулентного пограничного слоя значения на расстоянии порядка 530 калибров цилиндра. Профили средней скорости с искусственно увеличенной толщиной пограничного слоя с хорошей точностью аппроксимируются в переменных закона стенки и обобщаются единой зависимостью с использованием эмпирического масштаба скорости.

44

Аульченко С. М., Замураев В. П., Калинина А. П. Управление обтеканием элементов летательного аппарата с помощью внешнего подвода энергии

Изучено влияние импульсно-периодического подвода энергии на трансзвуковые режимы обтекания тела вращения при различных моделях источника. Показана возможность значительной перестройки течения, что может служить основой для эффективного управления обтеканием как в целом летательного аппарата, так и его элементов.

57

Ганеев О. В., Зудов В. Н., Третьяков П. К., Тупикин А. В. Диффузионное пламя пропана в слабом электрическом поле

В настоящее время во многих технологических устройствах производится сжигание топлива в диффузионном режиме горения. Одной из проблем остается стабилизация пламени при повышенном расходе воздуха. Воздействие электрических полей является эффективным средством управления пламенем, так как в зоне реакции присутствует ионизованная среда. Наложение поля на горение может в значительной степени улучшить условия стабилизации. В работе представлены результаты экспериментального исследования влияния слабого электрического поля на диффузионное горение пропана, в том числе при наличии спутного потока воздуха. Рассмотрено влияние поля на интегральные характеристики пламени: высоту подъема, условия и режимы стабилизации.

62

Фоминых Е. Г., Петрова-Богданова О. О., Анисимов М. П. Многолистные поверхности скоростей нуклеации пара для случая полиморфных энантиотропных переходов в конденсате

Приведены примеры топологий поверхностей скорости зародышеобразования для систем с энантиотропными полиморфными переходами, полученные с использованием идеи полуэмпирического построения поверхностей скорости нуклеации над диаграммами фазовых равновесий. Показано, что в этих случаях реализуется многоканальная нуклеация, соответствующая набору независимых поверхностей скорости зародышеобразования. Традиционные попытки описания таких систем в одноканальном приближении теории являются неправомерными. Полученные топологии поверхностей нуклеации можно использовать в качестве примеров, иллюстрирующих обобщенное правило следования фаз (правило ступеней Оствальда).

67

Чернявский А. Н., Павленко А. Н. Полуэмпирический метод расчета времени ожидания вскипания в стекающей волновой пленке жидкости

Представлена математическая модель, позволяющая рассчитывать времена ожидания вскипания в стекающих волновых пленках жидкости при нестационарном тепловыделении. Показана необходимость учета конвективной составляющей теплопереноса при моделировании теплообмена в стекающих пленках. Использован эффективный коэффициент температуропроводности, учитывающий вклад конвективной составляющей теплопереноса, рассчитанный по методике Воронцова из среднестатистических волновых характеристик пленки. Представлен способ учета влияния волнового движения на процесс теплообмена. Проведено сравнение результатов численного моделирования с экспериментальными данными.

78

Ходаков М. Д., Зарвин А. Е., Коробейщиков Н. Г., Каляда В. В. Масс-спектрометрия сверхзвуковых кластированных потоков метана и аргон-метановых смесей

Приведено описание нового экспериментального комплекса ЛЭМПУС-2, обеспечивающего экспериментальные исследования в сверхзвуковых потоках газов и газовых смесей в условиях безмасляного вакуума. Выполнены модельные эксперименты в потоках чистого аргона с целью проверки и испытаний диагностической аппаратуры комплекса. Приведены экспериментальные исследования формирования кластерных пучков метана и аргонметановых смесей для определения оптимальных условий формирования интенсивных молекулярных пучков кластеров метана. Установлено, что в сверхзвуковой струе чистого метана кластеры большого размера не диагностируются по масс-спектру олигомерных осколков, тогда как в смесях аргона с малыми примесями метана в масс-спектре регистрируются, по-видимому, как олигомеры метана, так и смешанные кластеры аргон – метан. Подтверждено, что кластеризация метана начинается при меньших давлениях торможения, чем аргона, и приводит к дополнительной задержке кластерообразования в аргоне. Показано, что для получения потоков кластеров метана большой интенсивности целесообразно использовать специально подобранные газовые смеси.

84

Сызранцев В. В., Бардаханов С. П., Лысенко В. И. Вязкость водных дисперсий, содержащих наноразмерные порошки диоксида кремния

Получены зависимости динамической вязкости дисперсий, содержащих наноразмерные порошки диоксида кремния, от концентрации, размера частиц и удельной поверхности порошков. Проведено сравнение таких зависимостей для нанопорошков, полученных двумя разными методами, и обоснована причина разной степени воздействия различных по происхождению порошков на вязкость дисперсий.

96

Физика твердого тела, полупроводников, наноструктур

Наумов В. Н., Тагаев А. Б., Мусихин А. Е. Плотность фононных состояний твердых тел из экспериментальной теплоемкости

Предлагается новый метод вычисления спектральной плотности фононных состояний g(?) из экспериментальных данных по теплоемкости C(T), полученных в широком интервале температур. На начальном этапе вычислений g(?) описывается на асимптотиках (вблизи нулевых и граничных частот). Параметры могут быть определены из кривой C(T). Полученное таким образом нулевое приближение для плотности фононных состояний g(?) затем уточняется посредством итерационного процесса, при котором осуществляется перераспределение по частотам колебательных мод нулевого приближения. Итерационный процесс связан с уменьшением разницы между расчетной и экспериментальной теплоемкостью и управляется перераспределением колебательных мод. Метод рассмотрен для ряда модельных спектров, имеющих разную степень сложности. Полученные результаты указывают на возможность выделения до трех пиков в g(?) с правильным описанием их формы. Вычислена плотность состояний для алюминия и сделано сравнение с результатами исследований, представленными в литературе.

102

Попов В. Н., Ковалёв О. Б., Смирнова Е. М., Цивинская Ю. С. Численная оценка влияния поверхностно-активного вещества на массоперенос при плавлении поверхности металла лазерным импульсом

Предложена математическая модель процесса легирования поверхности металла с помощью импульсного лазерного излучения, в которой учитывается зависимость поверхностного натяжения от наличия поверхностно активного вещества в расплаве. Проведено численное моделирование, по результатам которого оценивалось влияние количества поверхностно-активной примеси на характер формирующихся течений и распределение легирующего вещества в металле.

114

Физика химическая, биологическая, медицинская

Мацкевич Н. И., Брызгалова А. Н., Wolf Th., Greaves C., Наумов В. Н., Вязовкин И. В., Чупахина Т. И. Структура, ионная проводимость и термодинамика новых соединений на основе оксидов висмута и рения

Методом твердофазных реакций из оксида висмута (Bi2O3), перрената аммония (NH4ReO4), оксида лютеция (Lu2O3) и оксида гольмия (Ho2O3) синтезированы соединения Bi14ReO24.5, Bi12.5Lu1.5ReO24.5, Bi12.5Ho1.5ReO24.5. Методом рентгеноструктурного анализа определены параметры решетки и пространственная группа. Соединение Bi14ReO24.5 имеет тетрагональную симметрию, пространственная группа I 4/m, а соединения Bi12.5Ho1.5ReO24.5 и Bi12.5Lu1.5ReO24.5 – кубическую симметрию, пространственная группа Fm3m. Методом импеданс-спектроскопии измерена ионная проводимость фазы Bi12.5Lu1.5ReO24.5 в интервале температур 500–900 ?С. Показано, что Bi12.5Lu12.5ReO24.5 является одним из перспективных ионных проводников в области средних температур и имеет проводимость при 800 К такую же, как BiCuVOx, Bi12.5Ln12.5ReO24.5 (Ln = La, Nd). Методом калориметрии растворения в соляной кислоте концентрацией 2 моль·л–1 (2 М) измерена теплота растворения Bi12.5Lu1.5ReO24.5. С использованием полученных и литературных данных оценена теплота образования из бинарных оксидов и показано, что соединение Bi12.5Lu1.5ReO24.5 является термодинамически устойчивым при комнатных температурах.

122

Информатика, информационно-коммуникационные технологии

Голицын А. А., Сейфи Н. А. Электронный модуль цифровой обработки изображения для устройства круглосуточного наблюдения

Описывается разработка аппаратной части комплекса получения и обработки изображений, предназначенного для использования в качестве визирного канала в цифровом круглосуточном приборе наблюдения. Произведен выбор фотоприемного устройства, наиболее подходящего для наблюдения в условиях низкой освещенности, разработан модуль получения и обработки изображения на базе программируемой логической интегральной схемы, а также печатная плата устройства.

129

Учебно-методическое обеспечение преподавания физики

Яковлев В. И. Баланс энергии-импульса при излучении релятивистского заряда

Методическая работа, содержащая элементарный вывод баланса энергии-импульса при излучении релятивистского заряда, достигнутый за счет привлечения скорости потери энергии частицей в качестве независимой от мощности излучения энергетической характеристики излучения.

137

Сведения об авторах

143

Информация для авторов

146


Вернуться на главную