СИБИРСКИЙ ФИЗИЧЕСКИЙ ЖУРНАЛ 2019. Том 14, № 2 EN

Физика высоких энергий, ускорителей и высокотемпературной плазмы

Домаров Е. В., Воробьев Д. С., Голковский М. Г., Голубенко Ю. И., Корчагин А. И., Куксанов Н. К., Лаврухин А. В., Немытов П. И., Салимов Р. А., Семенов А. В., Сорокин А. В., Фадеев С. Н., Чакин И. К., Черепков В. Г. Исследование параметров мощного электронного пучка промышленного ускорителя ЭЛВ

Проведен анализ факторов, влияющих на диаметр и угол расходимости электронного пучка на выходе из ускорительной трубки промышленного ускорителя серии ЭЛВ. Проведены измерения параметров мощного электронного пучка вплоть до мощности 100 кВт. На основе полученных данных спроектирован и предварительно испытан новый тип газодинамического выпускного устройства, способного эффективно выводить сфокусированный электронный пучок в атмосферу.

5

Физика жидкости, нейтральных и ионизованных газов

Козлов В. В., Грек Г. Р., Катасонов М. М., Литвиненко М. В., Литвиненко Ю. А., Тамбовцев А. С., Шмаков А. Г. Особенности горения круглой микроструи водорода в спутной струе воздуха

Представлены результаты экспериментальных исследований особенностей горения круглой микроструи водорода в спутной коаксиальной струе воздуха. Показано, что сценарий горения связан с наличием «области перетяжки пламени», и данный факт коррелирует с аналогичными сценариями диффузионного горения микроструи водорода на дозвуковой скорости, исследованными нами ранее. Обнаружено, что сферическая форма области перетяжки пламени трансформируется в цилиндрическую форму. Установлено, что горение круглой микроструи водорода в спутной коаксиальной струе воздуха на сверхзвуковой скорости сопровождается наличием сверхзвуковых ячеек как в микроструе водорода, так и в спутной струе воздуха. Сверхзвуковое горение круглой микроструи водорода в спутной коаксиальной струе воздуха связано с отрывом пламени от среза сопла.

21

Козлов В. В., Грек Г. Р., Литвиненко М. В., Литвиненко Ю. А., Тамбовцев А. С., Шмаков А. Г. Особенности горения круглой микроструи водорода в спутной струе смеси воздуха и нанопорошка

Представлены результаты экспериментальных исследований горения круглой микроструи водорода в спутной струе смеси воздуха с нанопорошком SiO₂, истекающей из щелевого (многосоплового) коаксиального сопла на до- и сверхзвуковой скорости. Показано, что сценарии горения микроструи водорода в спутной струе смеси воздуха с нанопорошком аналогичны сценариям диффузионного горения микроструи водорода как при дозву-ковой, так и при сверхзвуковой скорости истечения струй. Обнаружены наличие «области перетяжки пламе-ни» при дозвуковой и отрыв пламени от среза сопла при сверхзвуковой скорости истечения струи. Установле-но, что с ростом скорости истечения струй можно наблюдать интенсификацию свечения пламени на границе потоков водорода и смеси воздуха с нанопорошком и наличие области перетяжки пламени как в ламинарной спутной струе, так и в пламени микроструи водорода. С другой стороны, можно наблюдать практически ис-чезновение области перетяжки пламени при приближении к трансзвуковым скоростям истечения струй.

35

Кочарин В. Л., Яцких А. А., Косинов А. Д., Ермолаев Ю. Г., Семёнов Н. В. Экспериментальное исследование воздействия волны сжатия на течение в сверхзвуковом пограничном слое при числе Маха 2,5

Проведены экспериментальные исследования воздействия слабой ударной волны от двумерной неровности, установленной на боковой стенке рабочей части аэродинамической трубы, на сверхзвуковой пограничный слой притупленной плоской пластины при числе Маха 2,5. Измерения выполнены термоанемометром постоянного сопротивления в области продольных вихрей, порождаемых слабой ударной волной при взаимодействии с течением в окрестности передней кромки модели. Проведен спектральный и статистический анализ измеренных возмущений в пограничном слое. Получены амплитудно-частотные спектры пульсаций массового расхода и статистические диаграммы измеренных возмущений в сверхзвуковой части пограничного слоя.

46

Губанов Д. А., Кундасев С. Г., Трубицына Л. П. Влияние вдува малоразмерных струй различных конфигураций на структуру и акустическое излучение сверхзвуковой струи

Работа посвящена экспериментальному исследованию структуры и акустического излучения сверхзвуковой недорасширенной струи Ma = 1, Npr = 5 при наличии вихрегенераторов в виде вдува малоразмерных струй. Протестировано десять различных конфигураций, в которых газодинамические и геометрические параметры микроструй, такие как давление микроструй, расстояние вдува от среза основного сопла, азимутальный, тангенциальный и осевой углы наклона микросопел, изменялись по одному. Получены картины визуализации течения, азимутальные профили давления Пито и характеристики шума струи в дальнем акустическом поле. Выявлено, что вдув микроструй в общем случае приводит к увеличению дальнобойности струи и снижению интенсивности смешения в ней. К благоприятным для снижения акустического излучения струи параметрам вдува микроструй относятся близость точки вдува к срезу основного сопла, наклон микросопел к оси основного сопла и их малый тангенциальный угол. Количество микросопел влияет нелинейно на структуру и шум струи. Измерение распределения среднего давления вблизи искусственных продольных вихрей в потоке струи не может дать прогноз о характеристиках ее смешения и акустического излучения.

56

Афанасьев Л. В., Яцких А. А., Косинов А. Д., Ермолаев Ю. Г., Семёнов Н. В., Минин О. П., Шевельков С. Г. Исследование пульсаций потока в форкамере и их связи с пульсациями сверхзвукового потока

Проведено экспериментальное исследование влияния пульсаций потока в форкамере на сверхзвуковые возмущения свободного потока. Получены данные о пульсациях потока в форкамере и эффективности детурбулизирующей системы, а также о корреляции пульсаций потока форкамеры и пульсаций потока в рабочей части сверхзвуковой аэродинамической трубы Т-325 ИТПМ СО РАН. В ходе работы апробирована система трехканальных термоанемометрических измерений в дозвуковых и сверхзвуковых потоках.

77

Физика твердого тела, полупроводников, наноструктур

Кузнецов С. А., Николаев Н. А., Трашкеев С. И., Лазорский П. А., Аржанников А. В. Применение концепции ультратонких резонансных поглотителей для управления миллиметровым излучением с помощью жидких кристаллов

Приведено рассмотрение в терминах теории эквивалентных цепей ультратонких резонансных поглотителей электромагнитного излучения на основе высокоимпедансных метаповерхностей. Совмещение таких структур с тонким слоем перестраиваемого диэлектрика демонстрирует возможность эффективного управления амплитудными и фазовыми характеристиками пучков излучения при соблюдении условия малости толщины управляющего диэлектрического слоя в сравнении с рабочей длиной волны L. В качестве такого диэлектрика выбран слой нематического жидкого кристалла 5CB толщиной 80 мкм, на его основе изготовлен и экспериментально исследован прототип поглощающей ЖК-метаструктуры отражательного типа, оптимизированной к работе в окрестности частоты 140 ГГц (L = 2,14 мм). Тестирование полученной структуры продемонстрировало хорошее согласование между расчетными и экспериментальными спектрами отражения. Полученные результаты могут быть полезны для моделирования и разработки квазиоптических и интегральных активных устройств терагерцовой фотоники.

86

Гешев П. И. Расчет гигантского комбинационного рассеяния света на диполе, расположенном между металлической наночастицей и проводящей нанопленкой на подложке (теория TERS)

Металлическая наночастица (НЧ), расположенная вблизи пленки, действует как наноантенна. Поверхностные плазмоны, возбуждаемые светом в частице и пленке, преобразуют электромагнитное поле, ограничивают его и значитально усиливают в щели между частицей и пленкой. Коэффициент усиления поля зависит от многих факторов: размера и формы НЧ, проницаемости всех материалов, длины волны света, толщины пленки, угла луча света и очень сильно от величины зазора между частицей и пленкой. Усиление поля в узком зазоре (~1 нм) может составлять 1000 и более, а коэффициент усиления рамановского излучения может достигать огромных значений ~ 10¹⁰–10¹¹.

103

Информация для авторов

109

Вернуться на главную