Прикладная физика

Изготовлена наноструктурированная керамика состава YBCO с заданной плотностью и оптимально насыщенная кислородом. Изучено влияние плазменной обработки в течение 60 сек на структуру и свойства поверхности мишени YBCO, расположен-ной на расстоянии 20 мм от среза сопла плазмотрона. Определены тепловые потоки, передаваемые плазмой при различных значениях силы тока, расхода газа и расстояния от среза сопла. Представлены результаты исследований структуры и свойств образца до и после воздействия. Установлено, что начало перехода в сверхпроводящее состояние (Тс,нач) для образцов, до и после воздействия плазмы, осталось неизменной и составляет 91 К.

Приведены данные по экспериментам с разрядами над диэлектриками в виде порошка из Al2O3. Разряды развивались под верхним электродом в виде иглы, или набора игл.

Приведены данные по экспериментам с разрядами над диэлектриками в виде порошка из Al2O3. Разряды развивались под верхним электродом в виде иглы, или набора игл.
В качестве нижнего электрода использовалась кювета, заполненная дисперсным веществом, к которой подводилось заземление. На поверхности порошка появляется воронка (воронки), или сложные остроконечные структуры, более сложные фигуры, и др. под действием гидродинамических потоков.

Исследованы особенности работы разрядной системы на основе планарного магнетрона с дополнительной инжекцией электронов и коническим отражающим электродом. Инжекция электронов осуществлялась из тлеющего разряда с полым катодом, размещенным с обратной стороны мишени. Мишень магнетронного разряда диаметром 125 мм была выполнена из меди. Давление рабочего газа (аргон) варьировалось в диапазоне от 3 до 0,5 мТорр. Разряды функционировали в непрерывном режиме. Представлены результаты влияния отражающего электрода на радиальную однородность генерируемой плазмы, а также степень его распыления. Исследовано влияние рабочего давления на радиальную однородность, поверхностную и фазовую структура осаждаемых пленок меди.

Рассмотрены методы обработки акустического сигнала полученного при оптоакустическом эффекте в жидкости. Предложена 12-ти слойная сверточная нейронная сеть, обученная путем минимизации потерь среднего квадратного отклонения. Обработан экспериментально полученный акустический сигнал полученный при оптоакустическом эффекте. Рассмотрена схема решения обратной задачи оптоакустической реконструкцией изображений. Результаты исследования показывают, что нейронная сеть с глубоким обучением, с помощью обучения на основе самоконтроля, может достичь более высокой точности реконструкции с меньшими временными.

Экспериментально и методом компьютерного моделирования исследованы спектры резонансного рассеяния основных низших мод диэлектрического цилиндра, возбуждаемого линейно поляризованной электромагнитной волной ГГц диапазона частот.

В полученных спектрах в ГГц диапазоне частот наблюдаются резонансы магнитного и электрического диполя и квадруполя. Вихревые токи смещения в диэлектрике приводят к возникновению магнитного диполя и возникновению отрицательной магнитной восприимчивости в области основного резонанса. Результаты эксперимента и численного моделирования хорошо совпадают.

Экспериментально и методом компьютерного моделирования исследовано влияние коэффициента заполнения положительной полярности импульса знакопеременного прямоугольного удерживающего напряжения на траектории колебаний заряженных микронных диэлектрических частиц в линейной квадрупольной ловушке в воздухе при атмосферном давлении. Обнаружено, что при изменении коэффициента заполнения положительной полярности прямоугольного импульса при постоянных частоте и амплитуде сигнала меняется угол наклона траекторий частиц в поперечном сечении ловушки. При уменьшении заполнения менее 50% или при увеличении заполнения более 50 % меняется диагональ наклона траектории микрочастиц в квадрате поперечного сечения. Обнаруженный экспериментально эффект поворота наклона траекторий микрочастиц согласуется с результатами компьютерного моделирования для одиночной частицы. Обнаруженный эффект можно использовать для управления одиночными частицами и кулоновскими системами заряженных частиц, для определения новых областей устойчивости движения микрочастиц, а также при разработке квантовых компьютеров на основе квадрупольных ловушек.

Методом Particle Image Velocimetry (PIV) с высокими пространственным и временным разрешениями исследовано формирование и эволюция течения в воде с проводимостью 5 мкСм/см вблизи электрода под действием импульса напряжения микросекундной длительности. Движение воды на ранних временах после подачи импульса (от 2 мкс) происходит от поверхности иглы. Тонкая струя у кромки цилиндра, направленная по диагонали от поверхности, появляется около 64 мкс. Вовлечение в нее жидкости из-под торца, приводит к развороту течения и формированию одного из нескольких сопутствующих струе вихрей. Результаты моделирования согласуются с наблюдаемой картиной течения и позволяют сделать выводы о распределении силы, действующей со стороны электрического поля, и результирующего давления в жидкости. Наличие области, в которой вектор силы меняет направление, приводит к смещению струи от своего первоначального направления в сторону под торец. Рассчитанные размеры и положение вихря с разумной точностью совпадают с зафиксированными в эксперименте.

Представлена инновационная модель шлангового гамма-дефектоскопа переносного класса «РИД 50W», оснащенная экологически чистым вольфрамовым блоком защиты для работы с излучателями на основе 75Se и 192Ir. Рассмотрены вопросы оптимизации, синтеза, компьютерной инженерии ответственных компонентов, представлена количественная оценка технических параметров и характеристик

Экспериментально и методом компьютерного моделирования исследованы спектры резонансного рассеяния на основной магнитной моде субволновых линейных структур из двух непараллельных диэлектрических плоских тонких колец, расположенных вдоль волнового вектора и возбуждаемых падающей плоской электромагнитной волной СВЧ-диапазона. Обнаружено, что в амплитудно-частотном спектре в области резонанса магнитного поля внутри системы из двух колец возникает резкий провал на резонансной частоте одиночного кольца при наклоне плоскостей колец относительно друг друга. При параллельных плоскостях колец резонансный провал не регистрируется. Обнаруженный эффект можно использовать при монтаже нескольких колец для контроля их плоскостей или для создания диагностики отклонения на малые углы.
 

Представлены экспериментальные результаты по формированию сварных соединений стекла и кремния при воздействии лазера с длительностью импульса 230 фс. Приведены результаты по измерению геометрии сварных швов соединения стекло-кремний. Установлено, что при увеличении скорости сварки от 30 до 70 мм/с увеличивается ширина сварного шва от 100 до 180 мкм, в то время как глубина сварного шва уменьшается от 100 до 80 мкм. Определено, что стабильное формирование соединения стекло-кремний образуется при энергии импульса в диапазоне от 10 до 17 мкДж. В ходе проведения работы исследована зона перехода стекло-кремний с помощью сканирующей электронной микроскопии (SEM). Определено, что в зоне перехода образуются прочные связи стекла и кремния в результате диффузии химических элементов обоих материалов.
 

В работе представлены результаты исследования процесса микродугового оксидирования с добавкой фосфатов кальция для стимуляции эффективности  интеграции в кость титановых мембран. Образцы покрытий были проанализированы с использованием рентгенофазового анализа и рентгеновской флюоресценции. In vivo оценка эффективности интеграции проведена с применением лабораторных животных, путём микрокомпьютерной томографии и гистологии. В результате продемонстрировано, что использованная методика имела положительный эффект по сравнению с необработанными мембранами, что выражалось в стимуляции образования костного регенерата от краев дефекта при практически полном отсутствии воспаления.

Экспериментально исследуются свойства газожидкостной смеси трансформаторное масло–элегаз на предмет электрических изоляционных и демпфирующих свойств.
При прохождении волны сжатия по такой среде ее интенсивность значительно уменьшается за счет изменения сжимаемости среды и уменьшения скорости распространения, что может быть применено при решении задач уменьшения последствий электрического пробоя высоковольтного маслонаполненного электрооборудования. Использование трансформаторного масла в смеси с элегазом приводит к снижению электрической прочности, однако остается приемлемой в рамках объемного газосодержания менее 1 %. Для определения столь малых значений в работе предложен акустический метод определения газосодержания при его величине, существенно меньшей 1 %.