Том 512, № 1 (2023)
ФИЗИКА
ОСОБЕННОСТИ УБЕГАНИЯ ЭЛЕКТРОНОВ В ГАЗОВОМ ПРОМЕЖУТКЕ С КОНИЧЕСКИМ КАТОДОМ
Аннотация
Анализируются условия и динамика убегания электронов в газовом промежутке с неоднородным распределением электрического поля, обусловленным использованием конического катода. Выявлены существенные отличия в поведении электронов при углах раствора конуса больших и меньших порогового значения в 98.6 градуса. Для слабо-неоднородного распределения поля (конусы с превышающими порог углами) электроны непрерывно ускоряются во всем промежутке. В сильно-неоднородном поле (конусы со сравнительно малыми углами раствора) электроны могут достигать максимальной энергии внутри промежутка, а в прианодной области начать тормозиться. При этом они попадают на анод с высокими энергиями, сопоставимыми с работой электрического поля. Такое различие приводит к необходимости использования различных критериев убегания свободных электронов в газовом промежутке.
ИЗГИБ УПРУГОЙ ПЛАСТИНКИ В ПОЛЕ ВЫСОКИХ ДАВЛЕНИЙ
Аннотация
Дан вывод уравнения статического цилиндрического изгиба тонкой пластинки под действием давлений на ее поверхности и торцевые кромки. Учитывается обжатие по толщине пластинки, влияние которого становится заметным при высоком среднем давлении. Привлекается уточненное значение поперечной распределенной силы. Рассматривается зависимость изгиба от среднего давления и жесткости опор в продольном направлении.
ВЛИЯНИЕ НАПРАВЛЕННОСТИ ИСТОЧНИКОВ НА ФАЗОВЫЕ ИНВАРИАНТЫ ВЕКТОРНО-СКАЛЯРНЫХ ПОЛЕЙ В МЕЛКОМ МОРЕ
Аннотация
Впервые исследуются свойства фазового инварианта звукового поля применительно к векторно-скалярным полям, образованным в волноводе направленными – мультипольными источниками. Показано, что при использовании даже таких сложных источников фазовый инвариант справедлив для звукового давления и для проекций вектора колебательной скорости. Он практически не зависит от направленности и частоты источника, расстояния и от параметров волновода.
ЭЛЕКТРОННЫЕ И МАГНИТНЫЕ СВОЙСТВА СПЛАВОВ НА ОСНОВЕ ДИРАКОВСКОГО ПОЛУМЕТАЛЛА Cd3As2, ЛЕГИРОВАННОГО АТОМАМИ Mn C ВАРЬИРУЕМОЙ КОНЦЕНТРАЦИЕЙ
Аннотация
Теоретические исследования предсказывают, что слабое магнитное легирование дираковских полуметаллов ведет к появлению в них необычных квантовых состояний и свойств: состояния вейлевского полуметалла, аксионного изолятора, топологического сверхпроводника и т.д. Однако конкретные материалы, в которых эти явления могут наблюдаться, а также характерные концентрации магнитных атомов остаются пока неизвестными. В настоящей работе выполнено первопринципное исследование электронных и магнитных свойств дираковских полуметаллов Cd3As2, изоэлектронно легированного атомами Mn с концентрациями 4, 6 и 8%. При анализе результатов основное внимание уделено нарушению пространственной и временной симметрии в сплавах, поведению электронного спектра вблизи вершины дираковского конуса, процессам спинового упорядочения в атомах Mn. Полученные результаты сопоставлены с ранними теоретическими и экспериментальными исследованиями, на их основе дана развернутая картина влияния изоэлектронного магнитного легирования на свойства дираковских полуметаллов Cd3As2.
ПОНДЕРОМОТОРНЫЕ СИЛЫ ПРИ ВЗАИМОДЕЙСТВИИ ЗАРЯЖЕННОЙ ЧАСТИЦЫ С НЕОДНОРОДНОЙ ЭЛЕКТРОМАГНИТНОЙ ВОЛНОЙ
Аннотация
На основе анализа особенностей траектории движении заряженной частицы в неоднородной электромагнитной волне уточняются физические процессы, определяющие природу пондеромоторных сил. В частности, детализируется причина смены ускоренного движения частицы при прохождении через ноль амплитуды электрического поля в направлении, перпендикулярном электрическому полю, на торможение при увеличении амплитуды электрического поля. Определено влияние инерционной массы на траекторию движения заряженной частицы в неоднородной электромагнитной волне.
КРИТИКА “ТЕОРИИ ЗАЖИГАНИЯ НАКАЛЕННОЙ ПОВЕРХНОСТЬЮ” Я.Б. ЗЕЛЬДОВИЧА. САМОВОСПЛАМЕНЕНИЕ БЕСКОНЕЧНОГО ГОРЮЧЕГО НАКАЛЕННЫМИ ТЕЛАМИ
Аннотация
Основные принципы теплового взрыва были изучены и опубликованы к 1980 г. Казалось, что исследования завершены, но позднее было обнаружено, что условие “зажигания” Я.Б. Зельдовича не коррелирует с данными эксперимента. “Теория зажигания накаленной поверхностью” лежит в основе теории зажигания, и хотя вычисления проведены верно, полученные результаты ошибочно отнесены к зажиганию, но в реальности они описывают самовоспламенение бесконечного горючего. В нашей работе показано, что тепловой взрыв горючего от накаленного тела может развиваться как зажигание и как самовоспламенение. Даны условия самовоспламенения бесконечного горючего плоской поверхностью и цилиндром, а также вероятное условие зажигания горючего между параллельными стенками разной температуры.
ЭФФЕКТИВНЫЕ МЕТОДЫ СИНТЕЗА И ОПТИМИЗАЦИИ ГОЛОГРАММНОЙ МАСКИ
Аннотация
Описаны эффективные алгоритмы синтеза голографических масок на основе БПФ со сложностью O(NlnN), где N – количество элементов изображаемого объекта. Разработан и внедрен масштабируемый программный комплекс, позволяющий синтезировать голограммные маски для различных приложений литографии, включая производство МЭМС, MOEMС и микросхем высокого класса. Предложены решения проблем оптимизации качества голографических изображений и повышения дифракционной эффективности.
МЕХАНИКА
ТРЕХМЕРНАЯ ОБОЛОЧЕЧНАЯ МОДЕЛЬ ДЛЯ ПОСЛОЙНОГО ИССЛЕДОВАНИЯ НАПРЯЖЕННО-ДЕФОРМИРОВАННОГО СОСТОЯНИЯ ТРЕХСЛОЙНЫХ НЕРЕГУЛЯРНЫХ КОНИЧЕСКИХ ОБОЛОЧЕК
Аннотация
Рассмотрена методология построения трехмерных оболочечных моделей для послойного исследования напряженно-деформированного состояния трехслойных нерегулярных конических оболочек, все более широко применяемых на практике. Разработка таких моделей позволяет расширить класс решаемых задач и с необходимой точностью и степенью детализации исследовать напряженно-деформированное состояние в общем случае нерегулярных трехслойных конических оболочек. Возможности предложенной методологии проиллюстрированы на примере исследования напряженно-деформированного состояния трехслойных конических оболочек с прямоугольными в плане вырезами.
АНАЛИТИЧЕСКАЯ СВЯЗЬ МЕЖДУ КОЭФФИЦИЕНТАМИ ПРИСОЕДИНЕННОЙ МАССЫ И ТЕПЛОПРОВОДНОСТИ В СУСПЕНЗИИ СФЕРИЧЕСКИХ ЧАСТИЦ
Аннотация
Получена аналитическая зависимость между безразмерными коэффициентами присоединенной массы и теплопроводности в суспензии сферических частиц. Зависимость подтверждается сравнением с теоретическими данными других авторов, в том числе при повышенных концентрациях дисперсных частиц с учетом их гидродинамического взаимодействия.
О РОЛИ КОЭФФИЦИЕНТА СВЯЗАННОСТИ В ДИНАМИЧЕСКОЙ ЗАДАЧЕ ТЕРМОУПРУГОСТИ С СОСРЕДОТОЧЕННЫМ ВКЛЮЧЕНИЕМ
Аннотация
Рассматривается динамическая задача термоупругости в среде с сосредоточенным включением. Показано, что в резонансном режиме важную роль приобретает коэффициент связанности полей температуры и деформации. Связанность задачи и наличие дискретного спектра приводят к появлению в выражении для температуры дополнительного слагаемого, имеющего локализованный характер и не описывающего диффузионный процесс.
ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ
РАМАН-ГЕОТЕРМОМЕТР ДЛЯ УГЛИСТЫХ ХОНДРИТОВ
Аннотация
Образцы метеорита Murchison (углистый хондрит, тип CM2) выдерживались изотермически в специально сконструированном приборе при температурах 200, 500 и 800°С. После остывания образцов в инертной атмосфере гелия снимались спектры комбинационного (Раман) рассеяния. Было обнаружено усиление интенсивности G- и D-линий графита в зависимости от величины нагрева. Показано, что по такому характерному параметру этих линий, как отношение площадей, SD/SG, можно построить геотермометр для определения максимальной температуры теплового метаморфизма родительских тел углистых хондритов. Проведено сравнение с известными данными для углистого хондрита Allende (СV3), испытавшего сильный тепловой метаморфизм.
РОЛЬ ОСТАТОЧНОГО АУСТЕНИТА В ВЫСОКОЙ ПРОЧНОСТИ И ПЛАСТИЧНОСТИ НИЗКОЛЕГИРОВАННОЙ СТАЛИ
Аннотация
Сталь типа 44ХГ2С2М после обработки закалка–распределение (Q&P) имеет высокий показатель произведения прочности на удлинение σB · δ >30 ГПa · % и предел текучести σ0.2 >1000 МПа, что соответствует требованиям для перспективных высокопрочных сталей третьего поколения. Уникальное сочетание прочности и пластичности связано с высокой объемной долей остаточного аустенита >25%, прочность которого обусловлена высоким содержанием углерода (~1.3%) и высокой плотностью решеточных дислокаций (~6 × 1014 м–2). Высокая пластичность стали обеспечивается трансформацией остаточного аустенита в мартенсит при растяжении, что приводит к упрочнению стали при пластической деформации и способствует достижению больших величин предела прочности σB и относительного удлинения δ.
ВЕКТОРНЫЙ S-ПАРАМЕТРИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ СИГНАЛЬНЫХ ФАЗОДИНАМИЧЕСКИХ РАДИОИЗОБРАЖЕНИЙ
Аннотация
Предложен векторный метод регистрации фазодинамических радиоизображений посредством формирования и численного анализа S-параметрической матрицы рассеяния многопрофильных сигнатур материальных сред и объектов. Определены ключевые достоинства апертурного захвата сигнальных радиоизображений методом частотно-синтезируемой функции спектральной плотности мощности рассеянного волнового радиопрофиля. На основе векторного анализатора цепей СВЧ-диапазона и широкополосных антенн типа “Вивальди” построена экспериментально-лабораторная установка сигнальной регистрации масштабно-временных радиоизображений в спектральной области 0.03...6.0 ГГц. Экспериментально установлены зависимости влияния углометрических характеристик объекта на спектрально-временную структуру формирования фазодинамических радиоизображений. В качестве масштабно-временной постобработки радиоизображений предложен метод кепстрального преобразования S-параметрических характеристик со сверткой базисных сигнатур в радиогеном облучаемого объекта. Получена серия кепстральных сверток фазодинамических радиоизображений, устанавливающая функциональную связь смены сигнатуры объекта во времени с его радиогеномом.