Журнал Вестник НГУ. Cерия Физика. 2013. Том 8, выпуск 4 подробнее EN

Квантовая оптика, квантовая электроника

Айрапетян В. С., Широкова Т. А., Пасько П. Г. ИК параметрический лазер с высокой эффективностью излучения во всем диапазоне перестройки частоты

Проведены расчетные и экспериментальные исследования генерационных характеристик ИК параметрического генератора света (ПГС) на нелинейном кристалле LiNbO3. Реализованная внерезонаторная кольцевая схема ПГС со сменными выходными зеркалами, позволяет преобразование частоты накачки в параметрическую генерацию до 30 % во всем диапазоне перестройки от 1,41 до 4,24 мкм.

6

Радиофизика и электроника

 

Кузнецов С. А., Аржанников А. В., Тумм М. К. А. Особенности дифракции электромагнитных волн на регулярно-периодических индуктивных металлических структурах

Рассмотрены ключевые положения электродинамики планарных металлизированных микроструктур с регулярно-периодическим топологическим рисунком индуктивного типа, ориентированных на использование в качестве частотно-селективных фильтров терагерцового диапазона. Рассмотрение проведено на примере низко и высокоаспектных структур с топологией дипольных щелей. Анализ спектральных характеристик таких структур при различных толщинах и размерах щелевых ячеек осуществлен на основе компьютерного моделирования с использованием полноволнового электродинамического симулятора ANSYS HFSS™. По итогам данного моделирования обсуждены электродинамические особенности структур, изготовленных методами LIGA-технологии в Сибирском центре синхротронного и терагерцового излучений. Представленные результаты могут быть использованы при разработке микроструктурных фильтров с оптимизированными частотно-селективными характеристиками.

11

Физика высоких энергий, ускорителей и высокотемпературной плазмы

 

Шевченко О. А., Винокуров Н. А. Статистическая теория однопроходных лазеров на свободных электронах на основе уравнения для двухчастичной корреляционной функции

Возникновение генерации из начальных флуктуаций плотности тока электронного пучка в однопроходных лазерах на свободных электронах (ЛСЭ), работающих в режиме сверхлюминесценции, обычно рассматривается
в линейном приближении. В этом случае усиленные в ЛСЭ флуктуации линейно выражаются через начальные возмущения, усреднение по которым выполняется явным образом. В общем случае, когда влияние нелинейных эффектов становится существенным, такой подход использовать нельзя. За последние годы нами был разработан альтернативный подход к этой проблеме, основанный на цепочке уравнений Боголюбова – Борна – Грина – Кирквуда – Ивона (ББГКИ) для n-частичных функций распределения. Взаимодействие частиц в ЛСЭ является запаздывающим, но путем специального выбора независимой переменной, играющей роль времени, запаздывание можно исключить. Это позволяет записать цепочку ББГКИ, аналогичную той, которая используется в обычной статистической физике. В случае ЛСЭ, как и в физике плазмы, цепочку можно оборвать на втором уравнении (для двухчастичной корреляционной функции). Используя данный подход, мы рассматриваем несколько частных случаев, которые иллюстрируют особенности работы ЛСЭ в режиме сверхлюминесценции.

25

Шевченко О. А., Винокуров Н. А. Расчет двухвременной корреляционной функции на линейной стадии усиления в однопроходном лазере на свободных электронах

Недавно был предложен новый подход к теории лазеров на свободных электронах (ЛСЭ), работающих в режиме сверхлюминесценции. Этот подход основан на цепочке уравнений Боголюбова – Борна – Грина – Кирквуда – Ивона (ББГКИ), адаптированной для случая ЛСЭ. Данный подход фактически является единственным логически обоснованным способом описания явления возникновения генерации из дробового шума в ЛСЭ. Для вычисления усредненного спектра излучения необходимо знать двухвременную корреляционную функцию. В данной статье получено решение уравнения для двухвременной корреляционной функции на линейной стадии работы ЛСЭ.

35

Анчарова У. В., Михайленко М. А., Толочко Б. П., Коробейников М. В., Штарклев Е. А., Власов А. Ю., Шарафутдинов М. Р., Брязгин А. А. Влияние облучения релятивистскими электронами на кинетику синтеза Ni0,75Zn0,25Fe2O4

Производится высокотемпературный синтез никель-цинкового феррита Ni0,75Zn0,25Fe2O4 в условиях нагрева в высокотемпературной камере или радиационно-термического воздействия под облучением интенсивного электронного пучка. Показано, что при облучении в области температур 600–1 000 С наблюдается значительный прирост скоростей реакции и усадки продукта, повышается однородность по размерам зерна керамики.

41

Физика жидкости, нейтральных и ионизованных газов

 

Бобарыкина Т. А., Чиркашенко В. Ф. Управление параметрами ударной волны путем взаимодействия со слоем газа низкой плотности

Экспериментально в сверхзвуковом потоке (М = 2,1) реализован режим взаимодействия слабой ударной волны (УВ) ( dp ~ 0,1) со слоем нагретого продуктами сгорания газа с формированием волны сжатия на фронте УВ при слабом уменьшении максимального давления. На основании численного моделирования установлены причины низкой эффективности воздействия в условиях эксперимента и определено влияние основных параметров теплового слоя на эффективность ослабления УВ. Определены параметры теплового слоя, реализация которых в физическом эксперименте позволит существенно уменьшить интенсивность УВ. Представлены данные, подтверждающие определяющий вклад в ослабление УВ дозвукового числа Маха и демонстрирующие косвенное влияние температуры газа в тепловом слое. Показано, что интенсивность УВ увеличивается при увеличении размера дозвуковой области теплового слоя.

49

Гапонов С. А., Терехова Н. М. Моделирование влияния внешнего градиента давления на устойчивость возмущений в пограничных слоях сжимаемого газа

Данная работа продолжает цикл исследований по моделированию пассивных методов управления режимами течения в пограничных слоях сжимаемого газа. Нами рассмотрено влияние внешнего продольного градиента давления на эволюцию возмущений разной природы. Для невысокого числа Маха М = 2 повышение давления способствует более раннему переходу ламинарной формы течения в турбулентную, и, напротив, падение давления приводит к затягиванию перехода к турбулентности. Для высоких чисел Маха М = 5.35 установлено, что акустические возмущения обнаруживают очень высокую зависимость от знака и величины внешнего градиента, причем при благоприятном градиенте их критическое число Рейнольдса становится больше, чем для вихревых возмущений, а при неблагоприятном – пограничный слой дестабилизируется сразу на передней кромке.

64

Винокуров А. П., Шторк С. И., Алексеенко С. В. Исследование нестационарных вихре вых структур в осесимметричной гидродинамической камере

Работа посвящена экспериментальному и численному исследованию нестационарных вихревых процессов в изотермической модели осесимметричной вихревой горелки. Получены пульсационные характеристики прецессирующего вихревого ядра, из которых выявлены зависимости частоты прецессии прецессирующего вихревого ядра от расхода жидкости, параметра крутки завихрителя и диаметра сопла. Проведено исследование перепадов давления в камере от тех же параметров. Посредством лазерного доплеровского анемометра измерены профили осредненной осевой скорости. Численное моделирование проведено с использованием коммерческого пакета StarCCM+. Для расчетов использовался метод отсоединенных вихрей с моделью Спаларта – Аллмараса. Результаты сравнения экспериментальных и численных данных показали адекватность использованного численного метода. Комбинация экспериментального и математического моделирования обеспечила получение детальных данных, дающих достаточно полное представление о структуре пространственно сложного нестационарного течения с прецессирующим вихревым ядром.

76

Запрягаев В. И., Кавун И. Н., Кундасев С. Г. Расчетно-экспериментальное исследование газодинамической структуры сверхзвуковой перерасширенной струи

Получены экспериментальные данные по структуре сверхзвуковой перерасширенной струи Ma=3 со степенью нерасчетности n=0.58, предназначенные для верификации результатов численных расчетов. Показаны основные факторы, влияющие на точность получаемых экспериментальных данных. Результаты эксперимента дополнены численным моделированием течения с помощью пакета ANSYS Fluent. Проведен анализ наблюдаемых различий расчетных и экспериментальных данных.

84

Хачикян А. А., Большова Т. А., Бунев В. А., Бабкин В. С. Численное исследование процессов самовоспламенения и распространения ламинарного пламени в богатых смесях этанола с воздухом

Численными методами исследованы процессы самовоспламенения и распространения плоского ламинарного пламени в смесях этанола с воздухом. Показано, что в богатых смесях в пламени и при самовоспламенении развиваются сверхадиабатические температуры. Более быстрый процесс образования воды оказывается и более продуктивным в тепловыделении и повышении температуры, чем более медленные процессы образования СО и СО2. Наличие сверхадиабатических температур стабилизирует горение богатых смесей этанола подкритического состава.

93

Замураев В. П., Калинина А. П. Численно-аналитическая оценка параметров импульсного источника энергии, не приводящих к запиранию сверхзвукового потока в канале переменного сечения

Изучается импульсный подвод энергии в канале переменного сечения. Получены приближенные формулы для импульсного подвода энергии, по которым можно оценить расстояние распространения ударной волны от импульсного источника энергии вверх по потоку, а также полную мощность, период подвода энергии, соответствующие условиям запирания канала. Применимость полученных аналитических зависимостей подтверждается численными расчетами на основе уравнений Эйлера в квазиодномерном приближении.

103

Добросельский К. Г. Методика исследования поперечного обтекания цилиндра в гидродинамической трубе

Модернизирована экспериментальная установка (гидродинамическая труба) для исследования турбулентных течений. Проведены тестовые эксперименты с поперечным обтеканием цилиндра. С использованием метода трассерной визуализации PIV (Particle Image Velocimetry) получены поля скоростей около цилиндра для докавитационного и кавитационного режимов (Re = 2,8 * 10^5).

110

Информатика, информационно-коммуникационные технологии

 

Морозов Б. Б., Долговесов Б. С., Мазурок Б. С., Городилов М. А. Особенности построения систем визуализации на базе распределенной мультимедийной среды

Описывается подход к разработке технических решений для создания распределенной мультимедийной виртуальной среды реального времени. Основная задача среды – управление формированием и доставка мультимедийного контента от множественных источников множественным потребителям.

118

Сведения об авторах

125

Информация для авторов

127


Вернуться на главную