Архив статей журнала
Данное исследование выполнено при финансовой поддержке Министерства науки и высшего образования Российской Федерации, Соглашение № 075-15-2021-1026 от 15.11.2021.
Работа выполнена в рамках государственного задания Министерства науки и высшего образования Российской Федерации по теме № FWRM-2021-0007.
Предложен метод вычисления коронарного кровотока в стенозированных участках артерии с учетом влияния вязкости крови на показатели фракционного резерва кровотока на основе анализа данных мультиспектральной компьютерной томографии. В основу метода заложен ряд принципиальных положений, определяющих особенности гемодинамики в стенозированных сосудах. Представлены результаты 2D-моделирования кровотока на стенозированном участке коронарной артерии. Компьютерное моделирование основано на уравнении Навье - Стокса. Вычислительные эксперименты проводились с использованием программного обеспечения Comsol Multiphysics® 4.2. Результаты моделирования показывают, что в артерии со стенозом распределение скорости кровотока является неоднородным, а давление за стенозом зависит от вязкости крови, что необходимо учитывать как при математическом моделировании, так и при инвазивном определении фракционного резерва кровотока. Результаты исследования имеют значение для оперативной диагностики пациентов с подозрением на заболевание коронарной артерии.
Разработаны нанокомпозиты на основе ПММА и квантовых точек СdSe, CdSe/CdS. Квантовые точки (КТ) CdSe, CdSe/CdS были получены методом осаждения в различных средах с размерами от 2.0 до 4.0 нм. Диапазон фотолюминесценции для полученных КТ составил от 480 до 628 нм. Результаты исследования показывают, что фотолюминесцентные свойства квантовых точек CdSe, CdSe/CdS, введенных в матрицу ПММА, сохраняются. Полученные нанокомпозиты могут использоваться для создания твердотельных лазерных активных сред.
Проведено исследование образования дислокаций в процессе диффузии примесей в GaAs. Изучено образование дислокаций в диффузионных слоях GaAs, легированных разными примесями (элементами II, IV, VI групп и переходными элементами), в зависимости от условий проведения диффузии. Показано, что в процессе диффузии примесей в диффузионных слоях GaAs происходит образование дислокаций, плотность которых в слоях, легированных до предельных поверхностных концентраций, может достигать 108 см-2. По мере уменьшения поверхностной концентрации диффундирующей примеси происходит уменьшение плотности дислокаций. Определены условия проведения диффузии, при которых дополнительные дислокации не образуются. На основании сопоставления полученных экспериментальных данных и результатов проведенного расчета сделан вывод о том, что образование дислокаций при диффузии примесей в GaAs обусловлено градиентом концентрации примеси.
Теоретически исследуется переходный процесс установления электронного тока в вакуумном диоде, при котором кинетические энергии электронов могут превосходить амплитудную величину приложенного напряжения (умноженного на элементарный заряд). Теоретически показано, что при подаче на планарный вакуумный диод импульса высокого напряжения с коротким передним фронтом первый пик релаксационных колебаний тока обеспечивается пучком электронов «аномально» высоких энергий. Отмечается, что степень «аномальности» энергий электронов пучка существенно зависит от плотности тока эмиссии с катода и в некоторых гипотетических случаях может превышать приложенное напряжение в несколько раз.
Теоретически исследуется рентгеновское излучение лазеров на свободных электронах (ЛСЭ) с ондуляторами с изменяемым параметром дипольности ондуляторов k с выделенным группирователем электронов (банчером) и усилителем излучения гармоник. Анализируется эволюция мощности ЛСЭ по его длине в режиме усиления самозатравочного лазерного излучения гармоник HLSS и проводится сравнение с режимом самоусиления спонтанного излучения SASE. Используются точные аналитические выражения для коэффициентов Бесселя в реальных пучках и ондуляторах и аналитическое описание эволюции мощности в ЛСЭ. Рассматриваются новейшие ЛСЭ с изменяемым параметром дипольности k : FLASH 2, European XFEL, SACLA и SwissFEL. Проводится сравнительный анализ работы этих ЛСЭ в режимах SASE и HLSS. Результаты аналитического моделирования спектральных характеристик ЛСЭ хорошо согласуются с экспериментами. Выяснено, что в ЛСЭ с изменяемым параметром дипольности ондуляторов рост мощности в режиме HLSS происходит быстрее, чем в ЛСЭ SASE на той же длине волны. Результаты исследования сверены с экспериментом на установке FLASH2. Для ЛСЭ SACLA теоретически установлено, что имеющийся там пучок электронов с большим начальным разбросом энергий не позволяет применять каскадное усиление гармоник. Показано, что на ЛСЭ SwissFEL малые разброс энергий и эмиттанс пучка позволяют эффективно группировать электроны на длине волны второй гармоники в банчере; это позволяет достигнуть мощности насыщения в ЛСЭ HLSS на 10 м раньше, чем в ЛСЭ SASE; мощность и длина волны излучения при этом не меняются. По нашим расчетам, возможно эффективное усиление гармоник также на European XFEL.
Высокая мощность линейно-поляризованного света длиной волны 1064 нм с высокой степенью поляризации была достигнута за счет использования компактного прямого резонатора. Для этого был тщательно разработан резонатор Nd:YAG-лазера с диодной накачкой с переключением добротности и двумя лазерными модулями. При использовании линейно-поляризованной системы генерации и компенсации наибольшая полученная линейно-поляризованная выходная мощность составила 250 Вт с частотой повторения 10 кГц и шириной импульса 60 нс, что даже выше полностью нелинейно-поляризованной выходной генерируемой без этой системы мощности. Коэффициент экстинкции линейно-поляризованного света длиной волны 1064 нм превышает 2500:1.
Рассмотрены физические процессы, протекающие в атмосфере при создании лазерным излучением каналов слабой ионизации. Предложена схема передачи электромагнитной энергии и рассчитаны параметры, необходимые для ее технической реализации. Исследован вариант передачи электромагнитной энергии с использованием «плазменного зеркала» в атмосфере. Оценены частоты, длительности и энергии лазерных импульсов, при которых формируется канал слабой ионизации в атмосфере и ионосфере.
Проведено теоретическое моделирование методом TDDFT изменения вибронных спектров поглощения и флуоресценции в молекулах двух красителей тиазинового ряда - метиленового синего и метиленового зеленого, при переходе из кислотной среды в щелочную. Показано, что введение NO2-группы приводит к более разрешенным вибронным спектрам в случае низких значений pH и к противоположному эффекту при высоких значениях pH. Объяснить этот эффект можно внутримолекулярным взаимодействием функциональных групп, входящих в состав соответствующих молекул.
Экспериментально продемонстрировано, что совместное действие СВЧ- и ОВЧ-модуляции тока инжекции диодного лазера с внешним резонатором приводит к многочастотному режиму, когда интервал между соответствующими компонентами структуры на боковых полосах спектра определяется частотой СВЧ-модуляции. Обнаружено также влияние мощности ОВЧ-модуляции на оптическую частоту излучения лазера.
Проведено компьютерное моделирование профилей спектральных линий атома неона в переменном циркулярно поляризованном электрическом поле. Расчеты произведены в рамках унифицированного теоретического подхода, основанного на численном решении нестационарного уравнения Шредингера. Результаты моделирования позволили установить ряд закономерностей в поведении профилей спектральных линий неона при изменении параметров электрического поля, также рассмотрена зависимость профилей линий от плотности электронов в плазме и от температуры атомов неона.