Исследуется фокусировка электромагнитной энергии оптического диапазона частот в наноразмерную пространственную область в окрестности нановершины металлического микроострия, расположенного вблизи слоистой структуры, состоящей из плоских диэлектрических и/или металлических слоев. Предполагается, что фокусировка возникает при симметричном схождении к нановершине поверхностной плазмонной TM-волны. Граница металла вблизи нановершины приближается поверхностью параболоида вращения. Разработан численный метод нахождения электрического поля в окрестности вершины острия, включая слоистую структуру. Результаты расчетов показали, что по сравнению с одиночным острием наличие структуры приводит к дополнительной концентрации электрического поля вблизи нановершины. Оказалось, что главное влияние на фокусировку оказывает верхняя плёнка слоистой структуры.
В условиях низкой молекулярной проводимости вакуумных камер ряда электрофизических установок и интенсивной десорбции молекул газа с их стенок под действием фотонностимулированной десорбции для достижения динамического давления на уровне 10-9 Торр необходима дополнительная система распределенной откачки. В настоящее время для этого используют нераспыляемые геттерные покрытия, нанесенные на внутреннюю стенку вакуумной камеры. Наилучшими параметрами обладает геттерное покрытие Ti-Zr-V, которое запатентовано в CERN и которое хорошо себя зарекомендовало во многих ускорительных комплексах, например, таких как LHC, BEPC-II, MAX-IV, KEK. Это покрытие может быть активировано при температуре 180 ºС в течение 24 часов и при этом иметь хорошую повторяемость в газопоглощающих характеристиках. В данной статье даны результаты активационных и газопоглощающих свойств для различных геттеров на базе титан-тантала, напыленных на внутреннюю стенку вакуумной камеры круглого сечения диаметром 100 мм и изготовленную из нержавеющей стали марки 316 L. Одновременно приводится сравнение с геттером Ti-Zr-V по этим характеристикам. Определение химического состава покрытия геттера проводилось на станции «РФА-СИ» на ВЭПП-3 в ИЯФ СО РАН на образцах, установленных во время напыления на торце камеры.
В работе сообщается о методике измерения времен релаксации фотопроводимости в полупроводниковом материале в микроволновом поле после лазерного возбуждения при разных температурах измерения. Анализ кривых релаксации фотопроводимости проводили с помощью метода Прони. Метод Прони позволял определить величину времени релаксации фотопроводимости и парциальные амплитуды сигнала релаксации фотопроводимости. В качестве исследуемого материала использовали образцы кремния электронного типа проводимости, подвергшиеся термической обработке, и прошедшие диффузию золота при высоких температурах. Образцы кремния имели слой вольфрама на поверхности. Получены температурные зависимости величины времени релаксации фотопроводимости. Из этих зависимостей получили температурные зависимости сечения захвата носителей заряда на центры рекомбинации и энергии ионизации различных примесей.
Рассмотрены и проанализированы физические процессы, возникающие при транспортировке электронного потока, создаваемого импульсным генератором электроннопучковой плазмы и выводимого в плотную газовую среду посредством системы шлюзов с дифференциальной откачкой и прожигаемыми перегородками. Предложены аналитические критерии, связывающие параметры выводной системы и устанавливающие условия, при которых обеспечивается устойчивая транспортировка пучка и высокий ресурс генератора для случаев с использованием фокусирующего магнитного поля и в его отсутствие.
Получено аналитическое решение параксиального уравнения огибающей электронного пучка (уравнения Ли–Купера), распространяющегося в рассеивающе-тормозящей газовой среде во внешнем магнитном поле. Установлены границы применимости параксиального приближения. Предложен критерий оценки влияния магнитного поля на распространение пучка. Проанализированы частные случаи транспортировки.
Настоящая работа посвящена исследованию гелиевой проницаемости полых стеклянных кремнезёмных микросфер. Для проведения исследования был подготовлен экспериментальный стенд для получения кинетических сорбционных кривых для гелия при заданных значениях давления и температуры. В ходе согласования экспериментов и анализа сорбционных кривых гелия кремнезёмных микросфер в диапазоне температур 21.5-110.0 ◦C с помощью дискретного метода были получены параметры проницаемости: характерная проницаемость и удельный сорбционный объём. Предложен новый непрерывный метод для определения распределения микросфер по характерным проницаемостям на основании решения обратной некорректной задачи для интегрального уравнения. Полученные значения удельного сорбционного объёма хорошо согласуются с результатами, полученными с использованием ранее разработанного дискретного метода.
Представлены результаты численного исследования закономерностей распространения пламени углеметановоздушной смеси в узком цилиндрическом канале при наличии сил вязкого трения. Постановка задачи основана на подходах механики двухфазных реагирующих сред. Метод решения задачи основан на алгоритме распада произвольного разрыва. Проведённое численное исследование позволило определить скорости распространения пламени углеметановоздушной смеси в осесимметричном канале. Показано, что на начальном этапе при достижении фронтом горения боковых стенок канала скорость пламени увеличивается. Этот эффект был получен ранее для невязкого газа. Получено, что фронт пламени газовзвеси с малым содержанием угольной пыли по мере продвижения по открытому каналу стремится к плоскому, не зависящему от координаты вдоль радиуса канала.
Представлено теоретическое исследование горения в манометрической бомбе постоянного объёма заряда, состоящего из зёрен высокоэнергетического материала, содержащего наноразмерный порошок алюминия. Проведено сравнение экспериментально замеренной зависимости роста давления в манометрической бомбе с расчётами по термодинамической модели горения навески высокоэнергетического материала в манометрической бомбе с использованием эмпирического закона зависимости скорости горения от давления и по сопряжённой модели нестационарного горения. Проведён численный анализ влияния добавки наноразмерного порошка алюминия в состав высокоэнергетического материала на динамику горения заряда в манометрической бомбе.
Численно решена задача сопряженного теплообмена охлаждающего элемента радиатора. В работе реализуется решение задачи о движении сплошных сред, описываемом системой уравнений Навье – Стокса и уравнением теплопередачи. Эти уравнения численно интегрируются методом контрольных объемов в открытой интегрируемой платформе для численного решения задач механики сплошных сред openFOAM. Было определенно оптимальное количество элементов расчетной сетки путем сеточной сходимости. Полученные результаты позволяют оценить прогрев жидкости по длине канала, а также перепад температур на стенках трубки и в окружающем ее воздухе. Проведен анализ полученных данных для различных скоростей рабочей жидкости внутри оребренной трубки, даны рекомендации к использованию.
Работа посвящена вопросам численного моделирования аэродинамики профиля NACA 0012 при различных углах атаки. Рассмотрено два подхода к определению угла атаки: за счет изменения положения вектора скорости набегающего потока и за счет изменения относительного положения плоского аэродинамического профиля. Величина угла атаки варьируется в диапазоне от −5 до +10°. Численное моделирование проводилось с помощью пакета openFoam для решения задач механики сплошной среды в стационарной постановке на осно-ве конечных объемов с использованием решателя rhoSimpleFoam. В результате исследования были получены значения скорости потока и давления, частично определяемые методом зада-ния угла атаки. Показано существенное влияние метода задания угла атаки на расчетные аэродинамические коэффициенты. Дана оценка математической корректности и численной неоднозначности рассмотренных подходов. Сравнение коэффициентов сопротивления друг с другом в сочетании с качественным анализом полей физических величин показывает не-корректность определения угла атаки путем изменения положения вектора скорости набега-ющего потока.