|
СИБИРСКИЙ ФИЗИЧЕСКИЙ ЖУРНАЛ 2017. Том 12, № 4 EN |
|
Физика высоких энергий, ускорителей и высокотемпературной плазмы |
|
Эпштейн Л. Б., Ахметшин Р. Р., Григорьев Д. Н., Казанин В. Ф., Мельник А. С., Шелковый Д. В., Юдин Ю. В. Анализ данных электромагнитного калориметра эксперимента СОМЕТ в режиме реального времени Описывается алгоритм анализа данных калориметра эксперимента COMET в режиме реального времени. Для обеспечения стабильной работы системы считывания информации детектора необходимо принять решение о ее запуске на основе информации с калориметра. При этом требуется обеспечить энергетическое разрешение в режиме реального времени не хуже 5 %. На основе результатов моделирования был разработан и оптимизирован алгоритм обработки сигналов для оперативного определения энергии, выделяемой частицами, попадающими в калориметр, на основе оцифровки сигналов и их анализе в программируемой логике в режиме бегущей волны. Предложенный алгоритм проверен моделированием методом Монте-Карло, стендовыми измерениями и экспериментами на пучке электронов. Полученные результаты удовлетворяют требованиям эксперимента. |
|
Туев П. В., Соседкин А. П., Лотов К. В. Формирование ускоряемого сгустка из электронов плазмы при моделировании кильватерного ускорения квазистатическим кодом Исследование плазменного кильватерного ускорения в настоящее время в значительной степени полагается на численное моделирование этого явления узкоспециализированными кодами. Чрезмерная вычислительная сложность задачи вынуждает применять упрощенные модели и методы, существенно ограничивающие область применимости этих кодов. Так, например, в квазистатическом приближении используется модель плазмы, не включающая в себя захват плазменных электронов полем кильватерной волны. В данной статье представлена методика, позволяющая применить квазистатический пучково-плазменный решатель для вычисления параметров захваченных в кильватерную волну электронов плазмы. |
|
Мальцева М. В., Павлов В. М., Самойлов С. Л., Андрианов А. В., Пивоваров И. Л. Измерения резонаторов системы умножения мощности типа SLED Система умножения мощности представляет собой набор высокодобротных резонаторов, предназначенных
для запасания энергии электромагнитного поля. Данная система позволяет увеличить пиковую мощность в системе, тем самым увеличивая амплитуду ускоряющего поля. В работе приводится описание конструкции системы
умножения мощности и принцип ее работы. Проведены измерения электромагнитных характеристик изготовленных резонаторов, а также огибающей отраженного импульса мощности и коэффициента усиления системы. |
|
Беликов О. В., Козак В. Р., Медведко А. С. Аппаратные средства увеличения надежности систем питания корректирующих электромагнитов Магнитная система современных ускорительных комплексов требует множества электромагнитов, предназначенных для коррекции положения пучка заряженных частиц. Как правило, каждый корректирующий электромагнит питается от отдельного прецизионного источника питания. Использование большого количества прецизионных источников снижает надежность работы системы питания. Одно из решений, позволяющих увеличить надежность, является проектирование системы питания с избыточностью. Для этого в систему добавляются резервные источники питания и устройства «горячей» замены. В случае неисправности одного из источников питания соответствующий корректирующий электромагнит дистанционно переключается на резервный источник питания, и система продолжает функционировать. В статье описывается аппаратное решение, примененное для увеличения надежности работы системы питания корректирующих электромагнитов Европейского рентгеновского лазера на свободных электронах. |
|
Физика жидкости, нейтральных и ионизованных газов |
|
Замураев В. П., Калинина А. П. Двухмодовое одностороннее поверхностное воздействие на трансзвуковое обтекание симметричного крылового профиля В работе численно исследуется влияние вынужденных колебаний элемента поверхности на одной из сторон крылового профиля на ударно-волновую структуру его трансзвукового обтекания. Рассмотрены двухмодовые колебания. Вклад в суммарную энергию отдельных гармоник варьировался. Показано появление дополнительной подъемной силы. |
|
Мулляджанов Р. И., Сандберг Р. Д., Абдуракипов С. С., Джордж В. К., Ханъялич К. О спиральных структурах в круглой турбулентной струе При помощи базы данных результатов прямого численного моделирования (Direct Numerical Simulation, DNS) уравнений Навье – Стокса проведен анализ характеристик когерентных структур в турбулентной круглой струе, вытекающей из длинной трубы, на расстоянии до 40 калибров от сопла при числе Рейнольдса Re = 5940. Обнаружено, что оптимальные базисные функции POD разложения (Proper Orthogonal Decomposition, POD) имеют вид спиральных возмущений и соответствуют когерентным вихревым структурам, присутствующим в ближней и дальней области течения. Показано, что две первые зеркально-симметричные POD моды, содержащие около 5 % полной кинетической энергии турбулентности, описывают пространственную структуру и динамику крупномасштабных пульсаций скорости первой азимутальной моды m = 1 сдвигового слоя прямоточной турбулентной струи. |
|
Шикалов В. С., Клинков С. В., Ряшин Н. С., Косарев В. Ф. Измерение скорости бронзовых частиц в потоке из эжекторного сопла для холодного газодинамического напыления Трехимпульсным теневым методом получена экспериментальная зависимость скорости сферических микрочастиц алюминиевой бронзы Metco 51F-NS (средний размер частиц 44 мкм, Oerlikon Metco, США) в потоке из осесимметричного эжекторного сопла с центральным телом от давления торможения, определяемого конфигурацией сопла с сохранением постоянного разрежения на срезе его центрального тела. Обнаружено, что данная зависимость имеет экстремум, в котором происходит смена знака производной, что отличает эжекторные сопла от типичных сопел Лаваля, применяемых в холодном газодинамическом напылении. В референтных экспериментах показано, что максимальные значения скорости микрочастиц из экспериментального эжекторного сопла близки к значениям скорости таких частиц в потоке из сопла Лаваля, соответствующих по давлению торможения. Полученные результаты открывают широкие перспективы применения эжекторных сопел с центральным телом и дозаторов открытого типа в условиях холодного газодинамического напыления. |
|
Попов В. Н., Щукин В. Г. Численное исследование теплофизических процессов модифицирования металла при высокочастотном индукционном нагреве поверхности подложки Проведено численное моделирование теплофизических процессов при модифицировании поверхностного слоя металла в перемещающейся подложке. На поверхности подложки находится слой наноразмерных частиц тугоплавкого соединения, которые после проникновения в расплав служат центрами кристаллизации. Для разогрева и плавления металла используется непрерывная индукционная обработка мощным электромагнитным полем. Распределение электромагнитной энергии в подложке описывается эмпирическими формулами. По результатам численных экспериментов оцениваются распределение температурного поля, размеры зон плавления и кристаллизации, кинетика роста твердой фазы, площадь обработанной поверхности подложки в зависимости от скорости ее перемещения и характеристик индукционного нагрева. |
|
Фомичев В. П., Ядренкин М. А. Экспериментальное исследование магнитогазодинамического взаимодействия перед моделью спускаемого аппарата Экспериментально исследовано обтекание затупленного тела – модели спускаемого аппарата, в условиях локального магнитогазодинамического взаимодействия при ионизации потока воздуха высоковольтным импульсным разрядом. Показана возможность управления ударно-волновой структурой гиперзвукового потока, заключающегося в увеличении отхода головного скачка уплотнения от модели. Произведена оценка параметра Стюарта
с использованием измерения давления в критической точке модели. Показано, что основные стадии изменения |
|
Физика твердого тела, полупроводников, наноструктур |
|
Вохминцев А. С., Минин М. Г., Вайнштейн И. А. Параметры спектрально-разрешенной термолюминесценции гексагонального нитрида бора Методами термостимулированной люминесценции (ТСЛ) со спектральным разрешением исследованы облученные ультрафиолетовым излучением с длиной волны 210 нм микропорошки гексагонального нитрида бора (h-BN). Определены значения параметров (энергия активации, эффективный частотный фактор и порядок кинетики) многоловушечной системы. Показано, что ТСЛ в полосах 380 и 425 нм обусловлена переходами электронов с уровней одно- (1B) и трехборных (3B) центров с энергией 0,7 и 1,2 эВ ниже дна зоны проводимости на дырочные уровни углерода (CN-центры) с энергией 1,4 эВ выше потолка валентной зоны соответственно. Обнаружено, что при термической активации электронных (1B- и 3B-центров) и дырочных (СN-центров) ловушек в механизмах ТСЛ доминируют процессы первого и второго порядка кинетики соответственно. Предложен механизм туннелирования заряда с глубоких электронных ловушек на уровни 1B- и 3B-центров для образцов h-BN при нагревании. |
|
Родякина Е. Е., Ситников С. В., Латышев А. В. Эффект электромиграции на поверхности кремния (001) в условиях гомоэпитаксии Методами in situ сверхвысоковакуумной отражательной электронной микроскопии и ex situ атомно-силовой микроскопии исследованы начальные стадии объединения атомных ступеней в эшелоны в условиях электромиграции на поверхности кремния (001) при гомоэпитаксиальном росте и сублимации при температуре 1100 °С. Получены степенные временные зависимости среднего расстояния между эшелонами атомных ступеней и ширины террас между эшелонами. Установлено, что показатели степени при росте и сублимации различны и меньше величины 0,5, ранее экспериментально измеренной при длительном времени эшелонирования. Обнаружено, что при увеличении потока атомов на поверхность рост амплитуды флуктуации ступеней препятствуют объединению ступеней на начальных стадиях эшелонирования. |
|
Физика химическая, биологическая, медицинская |
|
Сковпин И. В., Живонитко В. В., Коптюг И. В. Некоторые аспекты наблюдения индуцированной параводородом поляризации ядерных спинов в гидрировании на иммобилизованных комплексах родия Изучена возможность использования катализаторов, образующихся при восстановлении иммобилизованных комплексов родия в «мягких» условиях реакции гидрирования, для получения непрерывного потока гиперполяризованного пропана. Установлено, что образующиеся катализаторы являются более эффективными в контексте получения гиперполяризованного пропана в сравнении с нанесенными металлическими катализаторами, приготовленными традиционными способами. |
|
|
Сведения об авторах |
|
|
Информация для авторов |
|
|
|
|