Открытый доступ
Доступ предоставлен
Только для подписчиков
Том 509, № 1 (2023)
ФИЗИКА
ПОДДЕРЖАНИЕ СВЧ-РАЗРЯДА В ПОЛОЙ СЕРДЦЕВИНЕ ВОЛОКОННЫХ СВЕТОВОДОВ ДЛЯ ГАЗОВЫХ ВОЛОКОННЫХ ЛАЗЕРОВ
Аннотация
Впервые измерены минимальные значения напряженности электрического СВЧ-поля частотой 2.45 ГГц, необходимые для поддержания разряда в ряде благородных газов (аргон, неон и гелий) в волоконных световодах с полыми сердцевинами малого диаметра вплоть до 100 мкм. Минимальные значения напряженности составляют для всех трех газов (2.5–2.8) кВ/см при давлении аргона ~50 торр, неона ~300 торр и гелия ~500 торр.
3-8
ПРЯМОЙ ЭКСПЕРИМЕНТ ПО ПРОХОЖДЕНИЮ СВЕРХШИРОКОПОЛОСНЫХ ИМПУЛЬСОВ СУБНАНОСЕКУНДНОЙ ДЛИТЕЛЬНОСТИ В АТМОСФЕРЕ ЗЕМЛИ
Аннотация
Представлены результаты первых прямых экспериментов по прохождению импульсов сверхширокополосного излучения субнаносекундной длительности в атмосфере Земли на дистанции более 10 км. В отличие от расчетных работ показано сохранение амлитудно-временной формы импульсов в процессе увеличения дистанции. Установление этого факта имеет определяющее значение при практическом применении сверхширокополосных импульсов в новых технологических разработках.
9-14
ЛИДАРНЫЙ МОНИТОРИНГ МАГМАТИЧЕСКОЙ АКТИВНОСТИ МАЛОЙ КАМЕРЫ ЭЛЬБРУССКОГО ВУЛКАНИЧЕСКОГО ЦЕНТРА
Аннотация
Представлены результаты лидарного мониторинга вариации магматического аэрозоля. Лидар установили в горячем тоннеле-тупике в конце вспомогательной штольни Баксанской нейтринной обсерватории ИЯИ РАН, которая расположена над малой магматической камерой Эльбрусского вулканического центра. Обнаружено быстрое (в течение ~30 мин) трехкратное повышение концентрации аэрозолей в горячем тоннеле (28.10.2019 22: 30 UTC). Для анализа были привлечены результаты измерений объемной активности радона, температуры и влажности воздуха. Выявлено синхронное повышение температуры, влажности и концентрации аэрозоля в тоннеле, а также их корреляция с деформацией коры Земли приливными волнами, мониторинг которой проводится в БНО лазерным деформографом. Однако в этих сигналах трехкратный скачок не проявился. Совокупность данных подтверждает существование горячей магматической камеры в основании горы Андырчи, обнаруженной ранее малоапертурной группой сейсмометров. Обсуждается предположение, что выход газов из магматической камеры мог обеспечить скачок концентрации аэрозолей без возмущения других параметров.
15-20
ПОЛУЧЕНИЕ ТЕРМОЭЛЕКТРИЧЕСКОГО МАТЕРИАЛА Cu2Se МЕТОДОМ САМОРАСПРОСТРАНЯЮЩЕГОСЯ ВЫСОКОТЕМПЕРАТУРНОГО СИНТЕЗА
Аннотация
Методом самораспространяющегося высокотемпературного синтеза в режиме горения из порошковой смеси 2Cu + Se получен продукт на основе фазы α-Cu2Se. Исследовано влияние условий синтеза на состав продукта горения и определены параметры элементарной ячейки синтезированных фаз. Установлено, что в результате горения прессованных смесей 2Cu+Se при давлении Ar 0.5–1.5 МПа формируется продукт, содержащий две модификации Cu2Se – низкотемпературную моноклинную α-Cu2Se и высокотемпературную кубическую β-Cu1.8Se фазы. При горении смеси 2Cu+Se насыпной плотности при давлении Ar выше 0.5 МПа получен однофазный продукт – моноклинная фаза α-Cu2Se.
21-27
МЕХАНИКА
ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИЗУЧЕНИЕ НЕМОДАЛЬНОГО МЕХАНИЗМА РОСТА ВОЗМУЩЕНИЙ В ЛАМИНАРНОЙ ЗАТОПЛЕННОЙ СТРУЕ
Аннотация
Известно, что в пристенных течениях, наряду с ростом мод неустойчивости, важную роль играет немодальный (алгебраический) механизм линейного роста. В неограниченных течениях, в том числе в затопленных струях, немодальный механизм роста стал теоретически изучаться лишь в последнее десятилетие, в экспериментах этот механизм до сих пор не идентифицирован. Проведены эксперименты по возбуждению немодального “lift-up”-механизма роста. В ламинарную затопленную струю круглого поперечного сечения вносятся специальные волнообразные конструкции (дефлекторы), возбуждающие валикообразное поперечное движение. Полученные данные позволяют однозначно идентифицировать немодальный “lift-up”-рост вносимых возмущений. Развитие возмущений в эксперименте качественно соответствует теоретически рассчитанным оптимальным возмущениям. Рассмотрены особенности перехода к турбулентности, вызванного немодальным ростом.
28-38
ТОЧНОЕ РЕШЕНИЕ УРАВНЕНИЯ ВИНЕРА–ХОПФА НА ОТРЕЗКЕ ДЛЯ КОНТАКТНЫХ ЗАДАЧ И ЗАДАЧ ТЕОРИИ ТРЕЩИН В СЛОИСТОЙ СРЕДЕ
Аннотация
Излагается подход, позволяющий впервые построить точное решение интегральных уравнений Винера–Хопфа на конечном отрезке для случая мероморфных функций в преобразованиях Фурье ядра. Интегральное уравнение Винера–Хопфа традиционно рассматривается заданным на полубесконечном отрезке. Однако в приложениях часто встречаются случаи их применения заданными на конечном отрезке. Для этих целей разработаны приближенные методы применения этих интегральных уравнений. Однако при рассмотрении интегральных уравнений Винера–Хопфа, порожденных смешанными задачами механики сплошных сред и математической физики в многослойной среде конечной толщины, оказалось, что эти интегральные уравнения решаются точно как на полубесконечном, так и на конечном отрезках. Подход опирается на новый метод моделирования в дифференциальных уравнениях и в некоторых типах интегральных уравнений. Он позволяет осуществить сведение интегральных уравнений Винера–Хопфа к бесконечным системам линейных алгебраических уравнений, которые решаются точно. Полученный результат открывает возможность строить точные решения граничных задач для деформируемых штампов и трещин нового типа в ограниченных телах.
39-44
ПРИБЛИЖЕНИЕ ПОЛЯ ПРИТЯЖЕНИЯ ТЕЛА, БЛИЗКОГО К ДИНАМИЧЕСКИ СИММЕТРИЧНОМУ, ПОЛЕМ ПРИТЯЖЕНИЯ ТРЕХ ШАРОВ
Аннотация
Рассматривается поле притяжения твердого тела, близкого к динамически симметричному. Исследуется вопрос о том, как приблизить такое поле притяжения полем притяжения трех однородных шаров так, чтобы для этих полей разложение гравитационного потенциала совпадало вплоть до членов пятого порядка малости. В качестве примера рассмотрено приближение тремя шарами астероида (433) Эрос.
45-49
СИММЕТРИИ УРАВНЕНИЙ ЛАНГРЕНА–МОНИНА–НОВИКОВА ДЛЯ РАСПРЕДЕЛЕНИЙ ВЕРОЯТНОСТИ ПОЛЯ ВИХРЯ
Аннотация
A.M. Поляковым предложена программа расширить группу симметрий гидродинамических моделей до конформной инвариантности статистики в обратных каскадах, где конформная группа бесконечномерная. В настоящей работе представлена группа преобразований \(G\) уравнения для \(n\)-точечной функции плотности распределения вероятностей fn (ФПРВ) из бесконечной цепочки уравнений Лангрена–Монина–Новикова (статистическая форма уравнений Эйлера) для поля вихря в двухмерном потоке. Основной результат: группа G конформно преобразует характеристики уравнения с нулевой завихренностью и инвариантно семейство fn-уравнений для ФПРВ вдоль этих линий. Вдоль других характеристик уравнение не является инвариантным. Действие G сохраняет класс ФПРВ. Результаты применимы к исследованию инвариантности статистических характеристик в оптической турбулентности.
50-55
МОМЕНТНО-МЕМБРАННАЯ ТЕОРИЯ УПРУГИХ ГИБКИХ ПЛАСТИН КАК КОНТИНУАЛЬНАЯ ГЕОМЕТРИЧЕСКИ НЕЛИНЕЙНАЯ ТЕОРИЯ ЛИСТА ГРАФЕНА
Аннотация
В предположении о малости деформаций, изгибно-крутильных характеристик и углов поворота (в том числе и углов свободного поворота) элементов пластинки на основе трехмерной геометрически-нелинейной моментной теории упругости c сохранением лишь тех нелинейных членов, которые происходят от нормального перемещения (прогиба) и его производных, построена геометрически нелинейная моментно-мембранная теория упругих пластин как континуальная теория деформаций гибкого графена. Для указанной нелинейной теории упругих пластин, введением функций напряжений, разрешающие уравнения представлены также в смешанной форме: это система уравнений равновесия поперечно-изгибной деформации, составленная в деформированном состоянии пластинки, с присоединением уравнений неразрывности деформаций, выраженных через функции напряжений и функции прогиба. Для геометрически нелинейной моментно-мембранной теории упругих пластин установлен вариационный принцип типа Лагранжа.
56-62
ТУРБУЛИЗАЦИЯ СВЕРХЗВУКОВОГО ПОГРАНИЧНОГО СЛОЯ НА ПРЯМОМ КРЫЛЕ ИЗ-ЗА АКУСТИЧЕСКОГО ШУМА
Аннотация
Представлены результаты прямого численного моделирования процесса восприимчивости сверхзвукового пограничного слоя над прямым крылом с тонким параболическим профилем к акустическому шуму различной интенсивности. Продемонстрировано, что акустический шум способен вызывать ламинарно-турбулентный переход на прямом крыле сверхзвукового пассажирского самолета.
63-66
ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ
Рассеяние упругой волны на плоской трещине: применение для дефектоскопии
Аннотация
Рассмотрена 3D-задача рассеяния упругих волн на трещине в виде полуплоскости в упругой среде. Отмечено, что ранее опубликованные решения не охватывают в полной мере вопросы, актуальные для ультразвуковой дефектоскопии, например, для выявления поперечных трещин в сварных швах. Предлагаемое решение выполнено методом Винера–Хопфа. Показано, что рассеянные продольные и поперечные волны в общем виде могут быть записаны в квадратурах. Отмечены некоторые особенности выявления острия поперечных трещин, включая связь с направлением озвучивания и влияние критических углов.
67-75
ОСОБЕННОСТИ ДЕГАЗАЦИИ АЗОТА ХОНДРИТА DHAJALA (H3.8)
Аннотация
Образцы метеорита Dhajala (обыкновенный хондрит, тип H3.8) выдерживались изотермически в специально сконструированном приборе в диапазоне температур от 300 до 800°С в течение 90 мин. Состав и содержание выделяющихся газов исследовались на газовом хроматографе. Были обнаружены: CO, CO2, H2O в концентрациях 300–1000 мкг/г образца; также H2, CH4 и H2S в концентрациях 0.1–40 мкг/г. Общее содержание азота при дегазации квазилинейно нарастало со временем от 40 до 500 мкг/г при каждой фиксированной температуре. По экспериментальным наблюдениям за изменением скорости выделения азота в зависимости от времени и температуры был сделан вывод о влиянии фазовых переходов на проницаемость минеральной матрицы.
76-80