21.08.2015 Views

Труды

Проблемы современной физики - Московский Физико ...

Проблемы современной физики - Московский Физико ...

SHOW MORE
SHOW LESS

You also want an ePaper? Increase the reach of your titles

YUMPU automatically turns print PDFs into web optimized ePapers that Google loves.

Министерство образования и науки Российской ФедерацииМосковский физико-технический институт(государственный университет)<strong>Труды</strong>55-й научной конференции МФТИВсероссийской научной конференции«Проблемы фундаментальных и прикладных естественныхи технических наук в современном информационномобществе»Научной конференции«Современные проблемы фундаментальных и прикладныхнаук в области физики и астрономии»Всероссийской молодежной научной конференции«Современные проблемы фундаментальных и прикладныхнаук»19–25 ноября 2012 годаПроблемы современной физикиÌîñêâàÄîëãîïðóäíûéÆóêîâñêèéÌÔÒÈ2012


Ìèíèñòåðñòâî îáðàçîâàíèÿ è íàóêè Ðîññèéñêîé ÔåäåðàöèèÐîññèéñêàÿ àêàäåìèÿ íàóêÌîñêîâñêèé ôèçèêî-òåõíè÷åñêèé èíñòèòóò(ãîñóäàðñòâåííûé óíèâåðñèòåò)Ðîññèéñêèé ôîíä ôóíäàìåíòàëüíûõ èññëåäîâàíèé<strong>Труды</strong>55-й научной конференции МФТИВсероссийской научной конференции «Проблемыфундаментальных и прикладных естественных итехнических наук в современном информационномобществе»Научной конференции «Современные проблемыфундаментальных и прикладных наук в области физики иастрономии»Всероссийской молодежной научной конференции«Современные проблемы фундаментальных и прикладныхнаук»19 – 25 ноября 2012 годаПроблемы современной физикиÌîñêâàÄîëãîïðóäíûéÆóêîâñêèéÌÔÒÈ2012


ÓÄÊ 53ÁÁÊ 22.3Ò78Ò78<strong>Труды</strong> 55-й научной конференции МФТИ: Всероссийскойнаучной конференции «Проблемы фундаментальныхи прикладных естественных и технических наук в современноминформационном обществе», Научной конференции«Современные проблемы фундаментальных и прикладныхнаук в области физики и астрономии», Всероссийскоймолодежной научной конференции «Современныепроблемы фундаментальных и прикладных наук». Ïðîáëåìûñîâðåìåííîé ôèçèêè. Ì.: ÌÔÒÈ, 2012. 184 ñ.ISBN 978-5-7417-0479-0 ñáîðíèêå ïðåäñòàâëåíû ìàòåðèàëû äîêëàäîâ ñòóäåíòîâ, àñïèðàíòîâ, ïðåïîäàâàòåëåéè íàó÷íûõ ñîòðóäíèêîâ ôàêóëüòåòà ïðîáëåì ôèçèêè è ýíåðãåòèêè ÌÔÒÈ,à òàêæå ðÿäà äðóãèõ íàó÷íûõ öåíòðîâ è óíèâåðñèòåòîâ, ïîñâÿù¼ííûå ïðîáëåìàìñîâðåìåííîé ôóíäàìåíòàëüíîé è ïðèêëàäíîé ôèçèêè, â òîì ÷èñëå òàêèì, êàê ñïåêòðîñêîïèÿàòîìîâ è ìîëåêóë, ëàçåðíàÿ ôèçèêà, ôèçèêà ïëàçìû è ýêñòðåìàëüíûõñîñòîÿíèé âåùåñòâà, ôèçèêà òâ¼ðäîãî òåëà, ôèçèêà íàíîñòðóêòóð è íàíîìàòåðèàëîâ,ôèçèêà ðàñïðîñòðàíåíèÿ ýëåêòðîìàãíèòíîãî èçëó÷åíèÿ â ðàçëè÷íûõ ñðåäàõ, íàíîôîòîíèêà,ôèçèêà êîñìîñà, ãåîôèçèêà, ìàòåìàòè÷åñêîå ìîäåëèðîâàíèå è ïðîãíîçèðîâàíèåêëèìàòà. Çíà÷èòåëüíàÿ ÷àñòü ïðåäñòàâëåííûõ äîêëàäîâ ïîñâÿùåíà ðàçðàáîòêåôèçè÷åñêèõ îñíîâ êðèòè÷åñêèõ òåõíîëîãèé áóäóùåãî. ñîñòàâ ñáîðíèêà òàêæå âêëþ÷åíû ìàòåðèàëû ñïåöèàëüíîé ñåêöèè ¾ÈÒÝÐ øàã â ýíåðãåòèêó áóäóùåãî¿, ïîñâÿùåííîé ïðîáëåìå ñîçäàíèÿ ïåðâîãî â ìèðå ýêñïåðèìåíòàëüíîãîòåðìîÿäåðíîãî ðåàêòîðà, è øêîëû-ñåìèíàðà ¾Ôóíäàìåíòàëüíûå âçàèìîäåéñòâèÿè êîñìîëîãèÿ¿, ïðîõîäèâøåé â ðàìêàõ êîíôåðåíöèè.Ìàòåðèàëû ñáîðíèêà ìîãóò ïðåäñòàâëÿòü èíòåðåñ êàê äëÿ ñòóäåíòîâ è àñïèðàíòîâ,òàê è äëÿ ó÷åíûõ è èíæåíåðîâ, æåëàþùèõ ïîëó÷èòü ïðåäñòàâëåíèå î ïðîáëåìàòèêåèññëåäîâàíèé â ýòèõ îáëàñòÿõ.УДК 53ББК 22.3ISBN 978-5-7417-0479-0© Федеральное государственное автономное образовательноеучреждение высшего профессионального образования«Московский физико-техническийинститут (государственный университет)», 2012


Программный комитет конференцииН.Н. Кудрявцев, член-корр. РАН, ректор института — председательО.А. Горшков, д.т.н., проректор по учебной работе — зам. председателяМ.В. Алфимов, академик РАН — директор Центра фотохимии РАНА.Ф. Андреев, академик РАН, вице-президент РАН — директор ИФП РАНС.Т. Беляев, академик РАН — профессор МФТИЕ.П. Велихов, академик РАН, член Президиума РАН — Президент НИЦ «Курчатовcкийинститут»В.Ф. Гантмахер, член-корр. РАН — зав. кафедрой МФТИЮ.В. Гуляев, академик РАН — директор ИРЭ РАНВ.Г. Дмитриев, член-корр. РАН — зав. кафедрой МФТИВ.П. Иванников, академик РАН — директор ИСП РАНА.С. Коротеев, академик РАН — директор Центра КелдышаН.А. Кузнецов, академик РАН — зав. кафедрой МФТИВ.Л. Макаров, академик РАН — директор ЦЭМИ РАНВ.Е. Фортов, академик РАН — директор ОИВТ РАНБ.Е. Патон, академик РАН — президент НАН УкраиныВ.Т. Черепин, член-корр. НАН Украины — директор ФТЦ НАН УкраиныС.А. Жданок, академик-секретарь Отделения ФТН НАН БеларусиС.Н. Гаричев, д.т.н. — декан ФРТКМ.Р. Трунин, д.ф.-м.н. — декан ФОПФС.С. Негодяев, к.т.н. — декан ФАКИИ.Н. Грознов, к.ф.-м.н., доцент — декан ФМБФП.А. Тодуа, профессор — декан ФФКЭВ.В. Вышинский, профессор — декан ФАЛТА.А. Шананин, профессор — декан ФУПМА.Г. Леонов, профессор — декан ФПФЭВ.Е. Кривцов, к.ф.-м.н., доцент — декан ФИВТМ.В. Ковальчук, член-корр. РАН — декан ФНБИКЛ.К. Ужинская, к.т.н. — декан ФИБСА.И. Кобзев, профессор — декан ФГНК.В. Балакин, д.х.н. — зав. кафедройЮ.М. Белоусов, профессор — зав. кафедройА.С. Бугаёв, академик РАН — зав. кафедройВ.Н. Бондарик, к.т.н. — зав. кафедройС.А. Гуз, к.ф.-м.н., доцент — зав. кафедройА.П. Иванов, профессор — зав. кафедройА.В. Кваченко, к.т.н. — зав. кафедройВ.А. Никишкин, к.ф.-м.н. — зав. кафедройА.В. Максимычев, профессор — зав. кафедройИ.Б. Петров, член-корр. РАН — зав. кафедройЕ.С. Половинкин, профессор — зав. кафедройЭ.Е. Сон, член-корр. РАН — зав. кафедройА.А. Тельнова, доцент — зав. кафедройЭ.М. Трухан, профессор — зав. кафедройА.С. Холодов, чл.-корр. РАН — зав. кафедройР.М. Энтов, академик РАН — зав. кафедрой


СодержаниеПленарное заседание . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13Ê.Â. ÄåìüÿíêîÓñòîé÷èâîñòü òå÷åíèÿ Ïóàçåéëÿ â êàíàëå ïðÿìîóãîëüíîãî ñå÷åíèÿ . . . . . . 13À.À. Çÿáëîâñêèé, À.Â. Äîðîôååíêî, À.Ï. Âèíîãðàäîâ, À.À. Ïóõîâ,Å.Ñ. Àíäðèàíîâ, À.À. ËèñÿíñêèéÄâóìåðíûé ñâåðõèçëó÷àþùèé ïëàçìîííûé ëàçåð . . . . . . . . . . . . . . . . 14À.Ì. ÌåðçëèêèíÎïòèêà ôîòîííûõ êðèñòàëëîâ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15ИТЭР – шаг в энергетику будущего . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18È.Ì. Ïîçíÿê, Í.È. Àðõèïîâ, Ñ.Â. Êàðåëîâ, Â.Ì. Ñàôðîíîâ, Ä.À. ÒîïîðêîâÝðîçèÿ ìàòåðèàëîâ â óñëîâèÿõ, õàðàêòåðíûõ äëÿ ïåðåõîäíûõ ïðîöåññîâ âÈÒÝÐ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18Ä.Â. Êîâàëåíêî, Â.À. Áàðñóê, À.Ì. Æèòëóõèí, Í.Ñ. Êëèìîâ,À.Â. Êîçëîâñêàÿ, Â.Ë. Ïîäêîâûðîâ, À.Ä. ßðîøåâñêàÿÈññëåäîâàíèå âîçäåéñòâèÿ èçëó÷åíèÿ ñ ïàðàìåòðàìè, õàðàêòåðíûìè äëÿîñëàáëåííîãî ñðûâà ÈÒÝÐ, íà êîíñòðóêöèîííóþ ñòàëü íà óñòàíîâêå ÊÑÏÓ . 19Â.À. Êðàñèëüíèêîâ, Â.Í. Àìîñîâ, Þ.À. Êàùóê, Ä.À. ÑêîïèíöåâÄèàãíîñòèêà àòîìîâ ïåðåçàðÿäêè íà áàçå àëìàçíîãî äåòåêòîðà äëÿ òîêàìàêàJET è ïðîåêò äëÿ ITER . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21Ñ.Â. Ñåðîâ, Â.Â. Ñåðîâ, Ñ.Í. ÒóãàðèíîâÈñïîëüçîâàíèå àêòèâíîé ñïåêòðîñêîïè÷åñêîé äèàãíîñòèêè äëÿ èçìåðåíèéïàðàìåòðîâ ïëàçìû íà óñòàíîâêå ÈÒÝÐ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22À.Þ. Ìàð÷åíêîâÝêñïðåññ-êîíòðîëü ìåõàíè÷åñêèõ ñâîéñòâ ñâàðíûõ ñîåäèíåíèé ýëåìåíòîâíåñóùåé êîíñòðóêöèè ïåðâîé ñòåíêè ýêñïåðèìåíòàëüíîãî òåðìîÿäåðíîãî ðåàêòîðàÈÒÝÐ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23Å.Â. ÒåðåíòüåâÏðèìåíåíèå ýëåêòðîííî-ëó÷åâîé ñâàðêè äëÿ èçãîòîâëåíèè ìîäóëåé áëàíêåòàÈÒÝÐ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25Ì.Ñ. ÃðèáêîâÎòðàáîòêà òåõíîëîãèè ýëåêòðîííî-ëó÷åâîé ñâàðêè óçëà ¾êîðïóñêðûøêà¿íåñóùåé êîíñòðóêöèè ïåðâîé ñòåíêè (ÍÊÏÑ) áëàíêåòà ÈÒÝÐ ñ ïîëíûì ïðîâàðîìáåç áðûçã . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26À.À. Ãåðâàø, Ä.À. Ãëàçóíîâ, Ä.Â. Ëÿíçáåðã, È.Â. ÌàçóëüÈçãîòîâëåíèå è èñïûòàíèå ìàëûõ ìàêåòîâ ìíîãîñëîéíûõ ïàíåëåé ïåðâîéñòåíêè òåðìîÿäåðíîãî ðåàêòîðà ÈÒÝÐ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28À.Â. Ëàïèí, Å.À. ÀëåêñååíêîÐàçðàáîòêà òåõíîëîãèè ñîåäèíåíèé äëÿ Öåíòðàëüíîé ñáîðêè äèâåðòîðà ÈÒÝÐ 30Ð.À. ÐûæêèíÎñîáåííîñòè ôîðìèðîâàíèÿ ñâàðíûõ ñîåäèíåíèé ïðè ÝËÑ ñ ìèêðîïîäà÷åéàçîòà â ñâàðî÷íóþ âàííó . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31


Ä.Â. Ëÿíçáåðã, Ò.Ì. ÃóðüåâàÊîíòðîëü êà÷åñòâà ìíîãîñëîéíûõ ýëåìåíòîâ êîìïîíåíòîâ ÈÒÝÐ ïî óëüòðàçâóêîâûìèçîáðàæåíèÿì . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32È.È. Ïîääóáíûé, Ñ.Ý. ÕîìÿêîâÐàñ÷åòíî-ýêñïåðèìåíòàëüíîå îáîñíîâàíèå ýëåìåíòîâ êîíñòðóêöèè ñèñòåìûêðåïëåíèÿ áëàíêåòà ÈÒÝÐ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33Ì.À. ÏîðòíîâÐàçðàáîòêà òåõíîëîãèè ýëåêòðîííî-ëó÷åâîé ñâàðêè áèìåòàëëè÷åñêèõ êðûøåêêàíàëà òåïëîíîñèòåëÿ íåñóùåé êîíñòðóêöèè ïåðâîé ñòåíêè ITER . . . . 34È.Ì. Òèìîôååâ, À.À. Ïèñàðåâ, Þ.Ì. Ãàñïàðÿí, À.À. Ðóñèíîâ, H. Zushi,Y. InoueÌîäåëèðîâàíèå áàëàíñà ÷àñòèö â ñôåðè÷åñêîì òîêàìàêå QUEST . . . . . . . 36Ñ.Ñ. ×óïàõèí, Å.Í. Àíäðååíêî, À.Ã. Àëåêñååâ, È.Ñ. ÁåëüáàñÝêñïåðèìåíòàëüíîå îïðåäåëåíèå ýôôåêòèâíîñòè îïòè÷åñêîé ëîâóøêè äëÿäèàãíîñòèêè ¾Ñïåêòðîñêîïèÿ âîäîðîäíûõ ëèíèé¿ ÈÒÝÐ . . . . . . . . . . . . 36Ã.Å. Íåìöåâ, Â.Í. Àìîñîâ, Ñ.À. Ìåùàíèíîâ, Í.Á. Ðîäèîíîâ, Ð.Í. ÐîäèîíîâÄèàãíîñòèêà òåðìîÿäåðíûõ íåéòðîíîâ íà òîêàìàêå JET ïîñðåäñòâîì àëìàçíîãîäåòåêòîðà . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37À.Ñ. Êàïëåâñêèé, Ë.Á. Áåãðàìáåêîâ, Ñ.Â. Âåðãàçîâ, ß.À. Ñàäîâñêèé,Ï.À. ØèãèíÇàõâàò âîäîðîäà â íåðæàâåþùóþ ñòàëü ïðè îáëó÷åíèè â äåéòåðèåâîé ïëàçìåñ ïðèìåñüþ êèñëîðîäà . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38Ñ.À. Êðàò, À. Âèääîóñîí, Þ.Ì. Ãàñïàðÿí, Äæ.Ï. Êîàä, Äæ. Ëèêîíåí,Ì. Ìàéåð, À.À. Ïèñàðåâ, À. ÕàêîëàÈçó÷åíèå ýðîçèè è îñàæäåíèÿ íà âíóòðåííåé ñòåíêå è â äèâåðòîðå JET . . . 40Ñ.À. Øâûêèí, Þ.À. Êàùóê, À.Â. Áàòþíèí, Â.À. Âîðîáüåâ, Ñ.Þ. ÎáóäîâñêèéÐåçóëüòàòû èññëåäîâàíèé êàáåëåé ñ ìèíåðàëüíîé èçîëÿöèåéäëÿ íåéòðîííîé äèàãíîñòèêè ÈÒÝÐ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 41À.Ì. Òîáåíãàóç, È.È. Àðõèïîâ, Å.Í. Àíäðååíêî, Ä.Ê. Âóêîëîâ, Ê.Þ. Âóêîëîâ,Ò.Ð. Ìóõàììåäçÿíîâ, È.È. ÎðëîâñêèéÄåãðàäàöèÿ ïåðâîãî çåðêàëà â ýíäîñêîïå äèàãíîñòèêè ¾Ñïåêòðîñêîïèÿ âîäîðîäíûõëèíèé¿ íà òîêàìàêå Ò-10 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42Секция нанооптики и спектроскопии . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 44Ê.À. Áàðìèí, Þ.Å. Ëîçîâèê2D-ñòðóêòóðà êâàäðóïîëåé . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 44Ñ.Â. Îðëîâ, Þ.Ã. Âàéíåð, À.Â. Íàóìîâ , Ë. ÊàäîðÌåðöàíèå ôëóîðåñöåíöèè îäèíî÷íûõ ïðèìåñíûõ ìîëåêóë â ïîëèìåðíîé ìàòðèöåïðè êðèîãåííûõ òåìïåðàòóðàõ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 46Ä.À. Åðîôååâ, Ì.Í. Ïîïîâà, Å.Ï. ×óêàëèíàÒåìïåðàòóðíàÿ çàâèñèìîñòü ïîêàçàòåëÿ ïðåëîìëåíèÿ ìóëüòèôåððîèêàSmFe 3 (BO 3 ) 4 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 48Ô.Â. Âåðåùàãèí, À.Ì. ÏûíäûêÏðèìåíåíèå áûòîâûõ ýëåêòðîííûõ óñòðîéñòâ äëÿ ñîçäàíèÿ ñèñòåì óïðàâëåíèÿ,ðåãèñòðàöèè è âèçóàëèçàöèè â ñîñòàâå íåäîðîãèõ êîìïàêòíûõ ïåðåíîñíûõñïåêòðàëüíûõ ïðèáîðîâ è èõ ïðîòîòèïîâ . . . . . . . . . . . . . . . . . . 50


Ñ.Þ. Àëÿòêèí, À.Å. Àôàíàñüåâ, Ï.Í. Ìåëåíòüåâ, Â.È. ÁàëûêèíÈçìåðåíèå ðàäèàöèîííûõ êîíñòàíò çàòóõàíèÿ àòîìà Rb äëÿ ðåàëèçàöèè ïðîöåññàïåðåíîñà èçëó÷åíèÿ ÷åðåç ñóáâîëíîâîå îòâåðñòèå . . . . . . . . . . . . . 51Â.À. Ôåäîòîâ, Ã.Å. Àñòðàõàã÷èê, È.Ë. Êóðáàêîâ, Þ.Å. ËîçîâèêÊëàññè÷åñêîå ìîäåëèðîâàíèå äèïîëåé â ñëîèñòûõ ñèñòåìàõ . . . . . . . . . . 53À.Ê. Ôåäîðîâ, È.Ë. Êóðáàêîâ, Þ.Å. ËîçîâèêÑóïåðñîëèä òèïà âîëí ïëîòíîñòè â ãàçå äâóìåðíûõ íàêëîííûõ äèïîëåé . . . 54À.È. Çèãàíøèí, Þ.Ã. ÂàéíåðÄàëüíåïîëüíàÿ îïòè÷åñêàÿ äèàãíîñòèêà íàíîñòðóêòóð ñ èñïîëüçîâàíèåì àíñàìáëÿòî÷å÷íûõ èçëó÷àòåëåé . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 55Секция космической физики . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 57Ï. Ôðîëîâ, È. Àõìåòîâ, Á. Øêóðñêèé, À. Ðîäèí, Î. Êîðàáëåâ, À. ÒàâðîâÀõðîìàòè÷åñêèé èíòåðôåðåíöèîííûé êîðîíîãðàô ñ ïåðåìåííûì âðàùàòåëüíûìñäâèãîì äëÿ èññëåäîâàíèÿ âíåñîëíå÷íûõ ïëàíåò . . . . . . . . . . . . . . 57À.À. Êèñåë¼â, Â.Ë. ÊðàñîâñêèéÈçó÷åíèå âîçìóùåíèÿ áåññòîëêíîâèòåëüíîé ïëàçìû ïîãëîùàþùåé ñôåðîé . 58Â.Â. Ñàäûêîâ, È.Â. ÇèìîâåöÐàñ÷åò ïîòåíöèàëüíîãî ìàãíèòíîãî ïîëÿ â àêòèâíûõ îáëàñòÿõ Ñîëíöà . . . . 58À.À. Óëüêèí, Õ.Â. Ìàëîâà, Â.Þ. Ïîïîâ×èñëåííîå ìîäåëèðîâàíèå äâèæåíèÿ çàðÿæåííûõ ÷àñòèö â îáðàùåííîì ìàãíèòíîìïîëå òîêîâîãî ñëîÿ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 60Ì.Ì. Øåâåë¼â, Ò.Ì. Áóðèíñêàÿ×èñëåííîå ìîäåëèðîâàíèå íåóñòîé÷èâîñòè ÊåëüâèíàÃåëüìãîëüöà äëÿ ïîòîêàïëàçìû êîíå÷íîé øèðèíû . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 61À.Â. ÊàðåëèíÏîèñê àíèçîòðîïèè êîñìè÷åñêèõ ëó÷åé ñ ïîìîùüþ êàëîðèìåòðà â ýêñïåðèìåíòåÏÀÌÅËÀ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 61Ä.À. Ìîèñååíêî, Å.À. Âîðîáüåâà, Ã.Ã. Ìàíàãàäçå, Í.Ã. Ìàíàãàäçå,À.Å. ×óìèêîâÐàçðàáîòêà ìàññ-ñïåêòðîìåòðè÷åñêîãî ìåòîäà îáíàðóæåíèÿ âíåçåìíîé áèîìàññûïî ýëåìåíòíîìó ñîñòàâó ïðîáû, èçâëå÷åííîé èç ëåäîâîé ìàòðèöû . . . 63Ì.Ñ. Ëóãèíèí, Ä.À. Áåëÿåâ, Î.È. ÊîðàáëåâÈíòåðôåðîìåòð ÔàáðèÏåðî äëÿ äåòåêòèðîâàíèÿ àòìîñôåðíûõ ãàçîâ íàÌàðñå . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 64Ñ.À. Ãðåáåíåâ, À.Â. Ïðîñâåòîâ, Ð.À. ÑþíÿåâÂòîðàÿ âñïûøêà êàíäèäàòà â ÷åðíûå äûðû MAXI J1836-194 ïî äàííûì íàáëþäåíèéîáñåðâàòîðèÿìè SWIFT è INTEGRAL . . . . . . . . . . . . . . . . 65Ê.À. Ëó÷íèêîâ, Ã.Ã. ÌàíàãàäçåÊîíöåïöèÿ êîìïëåêñà ïðèáîðîâ è ìåòîäèê, íàïðàâëåííûõ íà ïîèñê ìèêðîîðãàíèçìîââ ïðîáàõ ðåãîëèòà . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 66Ð.À. ÊèñëîâÌÃÄ ìîäåëü ìàãíèòîäèñêà Þïèòåðà . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 67Ä.À. Ãîðèíîâ, Ë.Â. ÇàñîâàÑâå÷åíèå êèñëîðîäà è ÿðêîñòíûå òåìïåðàòóðû â âåðõíåì îáëà÷íîì ñëîå íî÷íîéñòîðîíû Âåíåðû . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 67


È.È. ÕàáèáóëëèíÍàáëþäåíèå ðåíòãåíîâñêèõ ïîñëåñâå÷åíèé êîñìè÷åñêèõ ãàììà-âñïëåñêîâ èâñûøåê èçëó÷åíèÿ ïîñëå ïðèëèâíîãî ðàçðóøåíèÿ çâåçä ñâåðõìàññèâíûìè÷åðíûìè äûðàìè â öåíòðàõ ãàëàêòèê îáñåðâàòîðèåé ÑÐà . . . . . . . . . . . 68Ä.Ñ. Øàïîøíèêîâ, À.Â. ÐîäèíÀäâåêöèÿ ïàññèâíûõ ïðèìåñåé â ÷èñëåííîé ìîäåëè îáùåé öèðêóëÿöèè àòìîñôåðûÌàðñà . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 69Â.Ñ. ÂîðîáüåâÐåíòãåíîâñêèå ôóíêöèè ñâåòèìîñòè ñêîïëåíèé ãàëàêòèê â ðàçíûõ ÷àñòÿõ íåáà 70Þ.È. Êàðöåâ, À.Â. Àðòåìüåâ, Ë.Ì. Çåë¼íûé, Õ.Â. ÌàëîâàÊâàçèàäèàáàòè÷åñêàÿ äèíàìèêà èîíîâ â áèôóðöèðîâàííîì òîêîâîì ñëîå . . 71Î.Â. Áåíäåðîâ, Ì.Ë. Ãîðîäåöêèé, À.Â. ÐîäèíØèðîêîàïåðòóðíûé ââîä èçëó÷åíèÿ â îäíîìîäîâîå îïòè÷åñêîå âîëîêíî ñ ïîìîùüþðåçîíàòîðîâ íà ìîäå øåï÷óùåé ãàëåðåè â ïðèáîðå ÈÂÎËÃÀ . . . . . 72Ì.Â. Ñïèðèäîíîâ, À.È. Íàäåæäèíñêèé , ß.ß. Ïîíóðîâñêèé, Þ.Ï. Øàïîâàëîâ,À.Â. Ðîäèí, À.Þ. Òðîõèìîâñêèé, Â.À. Ãëóøèõèí, Î.È. Êîðàáëåâ,À.Þ. Êëèì÷óêÃåòåðîäèííûé ñïåêòðîðàäèîìåòð ñâåðõâûñîêîãî ðàçðåøåíèÿ äëÿ ìîíèòîðèíãàïàðíèêîâûõ ãàçîâ ñ áîðòà ÌÊÑ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 73Ò.Ç. Îìóðêàíîâ, Þ.Ì. ÒîðãàøèíÃëîáàëüíûå ãèäðîäèíàìè÷åñêèå ñïèðàëüíî-âèõðåâûå ìîäû êîëåáàíèé è ðàäèàëüíûéïåðåíîñ ìàññû â ãàçîâûõ äèñêàõ ïëîñêèõ ãàëàêòèê . . . . . . . . . 75À.Ñ. Àðàê÷ååâ, Þ.Ì. ÒîðãàøèíÏîñòðîåíèå ñàìîñîãëàñîâàííîé ìîäåëè ðàñïðåäåëåíèÿ ìàññ â ïëîñêîé ãàëàêòèêåñ ó÷åòîì êðèòåðèÿ ãðàâèòàöèîííîé óñòîé÷èâîñòè çâåçäíîãî äèñêà . . . 77Секция лазерных систем и структурированных материалов . . . . . . . . . . . . . . 79À.À. Ïåðåñëàâöåâà , ß.ß. ÏîíóðîâñêèéÓøèðåíèå è ñäâèã ëèíèé ïàðîâ âîäû Í 162 Î â äèàïàçîíå 1,392 ìêì . . . . . . 79Ä.Í. Ìàìîíîâ, Ñ.È. Äåðæàâèí, Í.Ì. ËûíäèíÏîëó÷åíèå àíòèôàçíîé ìîäû ëèíåéêè îäíîìîäîâûõ ëàçåðíûõ äèîäîâ . . . . 80Í.È. ÌèêëèíÀäèàáàòè÷åñêîå âîçáóæäåíèå çîííîé ñòðóêòóðû äèýëåêòðèêà íàëåòàþùèìýëåêòðîííûì âîëíîâûì ïàêåòîì . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 82Ì.È. Ãèëüìàíîâ, À.Â. ÑåìåíîÝëåêòðîííûé ñïèíîâûé ðåçîíàíñ â íàíîêðèñòàëëàõ êóïðàòà ãåðìàíèÿ . . . . 83Å.Ì. Ïëîòíèêîâà, Ê.À. Çâåçäèí, À.Ê. ÇâåçäèíÐàñ÷åò îáìåííî-ñâÿçàííîé ìàãíèòíîé íàíîñòðóêòóðû . . . . . . . . . . . . . . 85Å.À. Ìîòîâèëîâà, À.Ä. Áîæêî, Â.Â. Ãëóøêîâ, Ì.Ë. Øóïåãèí, Å.Ñ.Æóêîâà,Á.Ï. Ãîðøóíîâ, À.Â. Ìóðàòîâ, Þ.À. ÀëåùåíêîÒåðàãåðöîâàÿ è èíôðàêðàñíàÿ ïðîâîäèìîñòü àìîðôíûõ âîëüôðàì-óãëåðîäíûõíàíîêîìïîçèòîâ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 86Ï.Í. Ñêèðäêîâ, Ä.Ì. Êîðîë¼â, Ê.À. Çâåçäèí, À.Ê. Çâåçäèí, J. Currivan,M. Baldo, C. RossÍåëèíåéíàÿ äèíàìèêà áèñòàáèëüíîãî ñïèí-âåíòèëüíîãî ýëåìåíòà . . . . . . . 88


Ñ.À. Áîëîòîâ, Ì.À. Ìîíàñòûðñêèé, Ä.Ý. Ãðèíôåëüä, È.À. Êîïàåâ×èñëåííîå ìîäåëèðîâàíèå êóëîíîâñêîãî ðàñòàëêèâàíèÿ ïó÷êà çàðÿæåííûõ÷àñòèö . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 90Ì.Â. Æóëäûáèíà, Â.Â. ÊîëòàøåâÌåòîä îïðåäåëåíèÿ êîëè÷åñòâà ñëîåâ ãðàôèòà ñ ïîìîùüþ ñïåêòðîñêîïèèêîìáèíàöèîííîãî ðàññåÿíèÿ äëÿ âîëîêîííûõ ôåìòîñåêóíäíûõ ëàçåðîâ . . . 91Ë.Ñ. Êàäûðîâ, Å.Ñ. Æóêîâà, Á.Ï. Ãîðøóíîâ, Å.À. Ìîòîâèëîâà, À.Ñ. ÏðîõîðîâÔîíîííûå ìîäû â ïåðåäîïèðîâàííûõ ìàíãàíèòàõ La 1−x Ca x MnO 3 (0.5 < x 1) 92È.Â. Äàíèëîâ, Å.Ë. Ãðîìíèöêàÿ, À.Ã. Ëÿïèí, Â.Â. ÁðàæêèíÓëüòðàçâóêîâîå èññëåäîâàíèå òâåðäûõ ðàñòâîðîâ H 2 O-D 2 O . . . . . . . . . . 94À.Ä. Áåëàíîâñêèé, Ê.À. ÇâåçäèíÑòóïåíüêè Øàïèðî è íåëèíåéíàÿ äèíàìèêà ìàãíèòíûõ âèõðåé â äâóõ âçàèìîäåéñòâóþùèõñïèíòðàíñôåðíûõ íàíîîñöèëëÿòîðàõ . . . . . . . . . . . . . . 96À.Ë. ÕîðîøèëîâÌàãíåòîñîïðîòèâëåíèå òâåðäûõ ðàñòâîðîâ Ho x Lu 1−x B 12(x = 0.01; 0.1; 0.3; 0.5) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 97À.À. Áîðèñ, Å.Ñ. Æóêîâà, Â.Â. Çåìëÿíîâ, Ë.Ñ. Êàäûðîâ, S. Kaiser, M. Dressel,Á.Ï. ÃîðøóíîâÑóá-òåðàãåðöîâàÿ ýëåêòðîäèíàìèêà ñîëåé (TMTSF) 2 X (X=ClO 4 , PF 6 ) . . . . 99Ð.Ô. Áàéáàêîâ, Â.Â. Ãëóøêîâ, Ñ.Â. Äåìèøåâ, À.Â. Äóõíåíêî, À.Â. Ëåâ÷åíêî,Í.Å. Ñëó÷àíêî, Â.Á. ÔèëèïîâÊîýôôèöèåíò òåðìîýäñ â ñèñòåìå ñ ïåðåõîäîì ìåòàëë-äèýëåêòðèê Eu 1−x Ca x B 6 101ß.Ø. ÇàãèäóëèíàÈññëåäîâàíèå âçàèìîäåéñòâèÿ ìîùíîãî ëàçåðíîãî èçëó÷åíèÿ ñ YBCO êåðàìèêîé. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 103È.È. Ëîáàíîâà, Â.Â. Ãëóøêîâ, Â.Þ. Èâàíîâ, Í.Å. Ñëó÷àíêî, Ñ.Â. ÄåìèøåâÝôôåêò Õîëëà â MnSi . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 104Ð.Ñ. Àáëèçåí×èñëåííîå ìîäåëèðîâàíèå óñòðîéñòâà äëÿ ãàçîäèíàìè÷åñêîãî ââîäà èîíîâ âìàññ-àíàëèçàòîð . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 106À.Á. Àéòóãàíîâà, Ñ.Ì. ÍèêèôîðîâÈññëåäîâàíèÿ ìàññ-ñïåêòðîâ ìîëåêóë ëèäîêàèíà è òîôèçîïàìà SALDI-QTOF ìàññ-ñïåêòðîìåòðîì . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 107Ï.Â. Ýíêîâè÷, Ñ.Ã. Ëÿïèí, Ô.Ñ. Åëüêèí, Å.Ë. Ãðîìíèöêàÿ, À.Ã. ËÿïèíÐàìàíîâñêàÿ ñïåêòðîñêîïèÿ ýïñîìèòà (MgSO 4·7H 2 O) ïîä äàâëåíèåì . . . . . 108Ì.Ô. Êîëäóíîâ, Ë.Ì. ÊîëäóíîâÎïðåäåëÿþùèå ïàðàìåòðû íàâåäåííîãî ïîãëîùåíèÿ ôóíêöèîíàëüíûõ îðãàíè÷åñêèõñîåäèíåíèé . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 110È.À. Ñóõîâ, Ì.Å. ÙåðáèíàÎñîáåííîñòè ãåíåðàöèè íàíî÷àñòèö ìåòîäîì ëàçåðíîé àáëÿöèè â æèäêîñòè . 111Секция физики высоких плотностей энергии . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 113Â.Â. Ïåñòðèêîâ, Ä.À. Ãðèãîðüåâ, Ì.Ì. ÂàñèëüåâÓñëîâèÿ ôîðìèðîâàíèÿ öåïî÷å÷íûõ ïëàçìåííî-ïûëåâûõ ñòðóêòóð â ñòðàòèôèöèðîâàííîìòëåþùåì ðàçðÿäå ïîñòîÿííîãî òîêà . . . . . . . . . . . . . . . 113


Å.À. Ëèñèí, Â.Ï. Òàðàêàíîâ, Î.Ô. ÏåòðîâÓñëîâèÿ ôîðìèðîâàíèÿ è ëåâèòàöèè ïûëåâûõ îáëàêîâ â ýêçîñôåðå Ëóíû . . 114Î.À. ×åðíóõà, Â.Ì. ×åïåëåâ, Î.Ô. ÏåòðîâÇàðÿäêà ïûëåâûõ ÷àñòèö ýëåêòðîííûì ïó÷êîì ðàçëè÷íûõ ýíåðãèé . . . . . . 115Ì.È. Ìÿñíèêîâ, Î.Ô. Ïåòðîâ, Ë.Ã. Äüÿ÷êîâ, Ì.Ì. Âàñèëüåâ, Â.Å. Ôîðòîâ,Ñ.Ô. Ñàâèí, À.Þ. Êàëåðè, À.È. ÁîðèñåíêîÊóëîíîâñêèå êëàñòåðû èç äèàìàãíèòíûõ ïûëåâûõ ÷àñòèö â àíòèïðîáêîòðîííîììàãíèòíîì ïîëå â óñëîâèÿõ ìèêðîãðàâèòàöèè . . . . . . . . . . . . . . . . 116Â.Ð. Ìóíèðîâ, À.Â. ÔèëèïïîâÂçàèìîäåéñòâèå äèýëåêòðè÷åñêîé ìàêðî÷àñòèöû ñ òî÷å÷íûì çàðÿäîì â ïëàçìå118Î.Ñ. Âàóëèíà, À.Â. Ãàâðèêîâ, Î.Ô. Ïåòðîâ, Ð.À. ÒèìèðõàíîâÝêñïåðèìåíòàëüíîå èññëåäîâàíèå âÿçêîïëàñòè÷åñêèõ ñâîéñòâ è ñòðóêòóðíûõõàðàêòåðèñòèê ïëàçìåííî-ïûëåâûõ ñòðóêòóð ñ ðàçëè÷íîé óïîðÿäî÷åííîñòüþ 119Ì.Ñ. Êðèâîêîðûòîâ, Â.Â. Ãîëóá, Â.Â. ÂîëîäèíÁèôóðêàöèÿ ñòðóè ãåëèÿ ïðè âíåøíåì àêóñòè÷åñêîì âîçäåéñòâèè . . . . . . 120ß.È. Ãíàòþê, À.Å. Êîðîáîâ, Ñ.Â. ÃîëîâàñòîâÂëèÿíèå ýæåêòîðà íà òå÷åíèå ãàçà â ïóëüñèðóþùåì äåòîíàöèîííîì äâèãàòåëå122Ñ.À. Äüÿ÷êîâ, Ï.Ð. ËåâàøîâÈññëåäîâàíèå îáëàñòè ïðèìåíèìîñòè òåïëîâîé ÷àñòè òåðìîäèíàìè÷åñêèõôóíêöèé ýëåêòðîíîâ â ìîäåëè ÒîìàñàÔåðìè ñ ó÷åòîì êâàíòîâûõ, îáìåííûõè îáîëî÷å÷íûõ ïîïðàâîê . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 123À.À. Ñàìîõèí, Ñ.À. Ìóðçîâ×èñëåííîå ìîäåëèðîâàíèå áóôåðíîé ïëàçìû è ïó÷êà ñåïàðèðóåìîãî âåùåñòâàâ êàìåðå ñåïàðàòîðà îòðàáîòàííîãî ÿäåðíîãî òîïëèâà . . . . . . . . . . 124Ë.Ï. Ïóãà÷åâPIC-ìîäåëèðîâàíèå óñêîðåíèÿ ýëåêòðîíîâ â íåîäíîðîäíîé ïëàçìå ïîä âîçäåéñòâèåìëàçåðíîãî èìïóëüñà . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 127Ï.Â. Áó÷êî, À.Â. ÅìåëüÿíîâÈññëåäîâàíèå êèíåòèêè îáðàçîâàíèÿ ìàëûõ óãëåðîäíûõ êëàñòåðîâ C 3 ïðèèíèöèèðîâàíèè äåòîíàöèè àöåòèëåíà çà óäàðíûìè âîëíàìè . . . . . . . . . . 127Å.Â. Âàñèëüåâà, Î.Ñ. Âàóëèíà×èñëåííîå èññëåäîâàíèå ñòðóêòóðíûõ ñâîéñòâ ìîíîñëîéíûõ ïëàçìåííîïûëåâûõñèñòåì . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 129Ì.Ì. Âàñèëüåâ, Î.Ô. Ïåòðîâ, Â.Ì. ×åïåëåâÄèàãíîñòèêà íåèçîòåðìè÷åñêîé àðãîíîâîé ÑÂ×-ïëàçìû àòìîñôåðíîãî äàâëåíèÿ. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 130Í.Í. Àíòîíîâ , Í.À. Âîðîíà, À.Â. Ãàâðèêîâ, Ñ.Í. Æàáèí, Â.Ï. ÑìèðíîâÈññëåäîâàíèå ïðîöåññîâ îñàæäåíèÿ âåùåñòâ, ìîäåëèðóþùèõ îòðàáîòàâøååÿäåðíîå òîïëèâî (ÎßÒ) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 132Â.Ì. Áî÷àðíèêîâ, Ñ.Â. ÃîëîâàñòîâÎá èñïîëüçîâàíèè ãàçîâîé äåòîíàöèè â òîíêèõ òðóáêàõ â ïðèáîðå äëÿáåçûãîëüíûõ èíúåêöèé . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 133Ñ.Í. Àíòèïîâ, Ì.Ì. Âàñèëüåâ, Î.Ô. ÏåòðîâÄâóõêîìïîíåíòíûå ïûëåâûå ñèñòåìû â êðèîãåííîì ãàçîâîì ðàçðÿäå . . . . . 135


È.È. Ëèñèíà, Î.Ñ. Âàóëèíà, Ê.Ã. ÊîññÔîðìèðîâàíèå öåïî÷å÷íûõ ñòðóêòóð â ñèñòåìàõ ÷àñòèö, âçàèìîäåéñòâóþùèõñ ðàçëè÷íûìè ïàðíûìè ïîòåíöèàëàìè . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 136Ä.Â. Ìèíàêîâ, Ï.Ð. ËåâàøîâÎöåíêà ñðåäíåãî çàðÿäà èîíîâ â ðàñ÷åòàõ ìåòîäîì êâàíòîâîé ìîëåêóëÿðíîéäèíàìèêè . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 137Секция электродинамики сложных систем и нанофотоники . . . . . . . . . . . . . 139Ð.Ø. Àêçÿíîâ, À.Ë. Ðàõìàíîâ, À.Â. ÐîæêîâÏëîòíîñòü ñîñòîÿíèé çàêðåïëåííîãî àáðèêîñîâñêîãî âèõðÿ ñ ôåðìèîíîìÌàéîðàíà . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 139Ï.À. Ìàêñèìîâ, À.Î. Ñáîé÷àêîâ, À.Â. ÐîæêîâÊðàåâûå ýôôåêòû â ãðàôåíå . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 140À.Ñ. Çåëåíêîâ, À.Â. Äîðîôååíêî, À.Ï. ÂèíîãðàäîâÝëåêòðîñòàòè÷åñêèé ðàñ÷åò ìàãíèòíûõ ïëàçìîííûõ ìîä . . . . . . . . . . . . 141È.À. Íå÷åïóðåíêî, À.Â. ÄîðîôååíêîÏîâåðõíîñòíàÿ ñïàçåðíàÿ ñïåêòðîñêîïèÿ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 141Å.Ñ. Àíäðèàíîâ, À.À. Ïóõîâ, À.Â. Äîðîôååíêî, À.Ï. ÂèíîãðàäîâÎïòè÷åñêàÿ áèñòàáèëüíîñòü ñïàçåðà: âîëíû ïåðåêëþ÷åíèÿ è îáðàçîâàíèåñòðóêòóð . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 143Ì.Â. Ëàçàðåâ, Þ.Å. ËîçîâèêÒóííåëèðîâàíèå ïàêåòà ýëåêòðîíîâ â ãðàôåíå . . . . . . . . . . . . . . . . . . 144Ä.Ã. Áàðàíîâ, Å.Ñ. Àíäðèàíîâ, À.Ï. ÂèíîãðàäîâÝëåêòðîäèíàìè÷åñêîå îïèñàíèå ñïàçåðà . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 145Å.Î. Åãîðîâ, À.Ï. Âèíîãðàäîâ, À.Â. Äîðîôååíêî, À.À. ÏóõîâÂðåìÿ çàäåðæêè âîëíû ïåðåêëþ÷åíèÿ íà íåîäíîðîäíîñòè . . . . . . . . . . . 146Школа-семинар «Фундаментальные взаимодействия и космология» . . . . . . . . 148Ï.À. Êëèìàé, Ý.Â. ÁóãàåâÐîæäåíèå ïåðâè÷íûõ ÷åðíûõ äûð â äâóõïîëåâûõ ìîäåëÿõ èíôëÿöèè . . . . 148Ô.Ê. Êîøåëü, Ä.À. Êóëåøîâ, À.À. ÑìàãèíàÀíàëèç ðàáîòû àïïàðàòóðû è ôîíîâûõ óñëîâèé ðåãèñòðàöèè ýêñïåðèìåíòàëüíîãîêëàñòåðà ãëóáîêîâîäíîãî íåéòðèííîãî òåëåñêîïà ÍÒ1000 . . . . . . 149È.Â. ÕàðóêÀíèçîòðîïíàÿ èíôëÿöèÿ Âñåëåííîé â ìîäåëÿõ ñ íàðóøåííîé ëîðåíöñèììåòðèåé. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 150Â.Ð. Ñîëîâüåâ, À.Â. Øêåðèí, È.Â. ÕàðóêÌîäåëèðîâàíèå òîðìîæåíèÿ ìþîííîãî ïó÷êà â ãåòåðîñòðóêòóðàõ . . . . . . . 151Ì.Þ. Êóçíåöîâ, Ñ.Ì. ÑèáèðÿêîâÍàðóøåíèå ëîðåíö-èíâàðèàíòíîñòè â òåîðèÿõ ñî ñâåðõñâåòîâûì ðàñïðîñòðàíåíèåìâîçìóùåíèé . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 153Ì.Ä. Ôèòêåâè÷Ñòàòèñòè÷åñêàÿ àíèçîòðîïèÿ CMB . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 154


Ä.À. ÃóäèíÈçìåðåíèå ýëåêòðîííûõ íåéòðèíî âáëèçè ðàñïàäíîãî îáúåìà ýêñïåðèìåíòàÒ2Ê . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 155Â.À. ÃîëåíêîÎïðåäåëåíèå êîñìîëîãè÷åñêèõ ïàðàìåòðîâ ïî äàííûì èçìåðåíèé ñâåðõíîâûõòèïà 1À . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 156È.Ñ. ÊàðïèêîâÈçìåðåíèå êâàçèóïðóãîãî ðàññåÿíèÿ íåéòðèíî â áëèæíåì äåòåêòîðå ýêñïåðèìåíòàT2K . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 158ß.Î. ØóñòðîâÌîäåëèðîâàíèå ìàãíèòíîãî äåòåêòîðà íåéòðèíî . . . . . . . . . . . . . . . . . 160Â.Â. Ñèíåâ, À.Â. Ìåôîäüåâ, Ñ.Â. ÌàðòûíåíêîÀêòóàëüíîñòü èññëåäîâàíèÿ îñöèëëÿöèé íåéòðèíî . . . . . . . . . . . . . . . . 161À.È. ØàáàíîâÊàëèáðîâêà äåòåêòîðà CASTOR óñòàíîâêè CMS íà Áîëüøîì àäðîííîì êîëëàéäåðå. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 162Секция математического моделирования физических процессов . . . . . . . . . . . 164Í.Â. ÊëþøíåâÂûñîêîïðîèçâîäèòåëüíàÿ ðåàëèçàöèÿ ÷èñëåííîãî àíàëèçà óñòîé÷èâîñòèïîïåðå÷íî-ïåðèîäè÷åñêèõ òå÷åíèé æèäêîñòåé è ãàçîâ . . . . . . . . . . . . . . 164È.Ñ. Íîâèêîâ, Â.È. ÀãîøêîâÇàäà÷à ìèíèìèçàöèè êîíöåíòðàöèè çàãðÿçíåíèé îò ïîæàðîâ â Ìîñêîâñêîìðåãèîíå . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 165Í.À. Àñååâ, Â.È. ÀãîøêîâÐåøåíèå çàäà÷è îïòèìàëüíîãî óïðàâëåíèÿ î ïåðåíîñå çàãðÿçíåíèé â ×åðíîììîðå . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 165Ì.Â. Ðàõóáà, Â.È. ÀãîøêîâÈññëåäîâàíèå îáðàòíîé çàäà÷è î âîññòàíîâëåíèè èñòî÷íèêà öóíàìè . . . . . 166Í.Ñ. Áî÷êàðåâ, Â.Å. Òðîùèåâ×èñëåííûé ìåòîä ëàãðàíæåâûõ ÷àñòèö íà îñíîâå äâóìåðíûõ âîëíîâûõ óðàâíåíèéãàçîâîé äèíàìèêè . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 167Â.Ê. ÊðàìàðåíêîÂû÷èñëèòåëüíûå òåõíîëîãèè â ìàòåìàòè÷åñêîì ìîäåëèðîâàíèè ãëîáàëüíîéãåìîäèíàìèêè . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 168À.Þ. ÌèõàëåâÌóëüòèçàðÿäîâûé ìåòîä äëÿ çàäà÷è ìíîãèõ òåë è åãî ïðîãðàììíàÿ ðåàëèçàöèÿ170Ò.Ê. ÄîáðîñåðäîâàÌóëüòèìîäåëü òå÷åíèÿ êðîâè â îáëàñòè óñòàíîâëåííîãî êàâà-ôèëüòðà . . . . 171Ã.Â. Îâ÷èííèêîâÏðèìåíåíèå ñïåêòðàëüíî-ïñåâäîîáðàòíûõ ìàòðèö ê àíàëèçó è ÷èñëåííîìóðåøåíèþ ëèíåéíûõ ýðìèòîâûõ ñèñòåì îáûêíîâåííûõ äèôôåðåíöèàëüíûõ èàëãåáðàè÷åñêèõ óðàâíåíèé . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 173O.À. ÃðèãîðüåâÎ ìåòîäå íàõîæäåíèÿ ïàðàìåòðîâ èíòåãðàëà ÊðèñòîôôåëÿØâàðöà äëÿïðÿìîóãîëüíûõ ìíîãîóãîëüíèêîâ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 174


Ì.Í. Êàóðêèí, Ð.À. ÈáðàåâÐåøåíèå çàäà÷è óñâîåíèÿ äàííûõ â ìîäåëè Ìèðîâîãî îêåàíà ÈÂÌ-ÈÎ . . . 175Секция проблем безопасного развития атомной энергетики . . . . . . . . . . . . . 177Ì.À. ÂîëüìàíÊèíåòèêà ÿäåðíîãî ðåàêòîðà â ýíåðãåòè÷åñêèõ è àâàðèéíûõ ðåæèìàõêàê îáúåêò ìàòåìàòè÷åñêîãî ìîäåëèðîâàíèÿ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 177À.À. ÀðàêåëÿíÐåêîíñòðóêöèÿ ðàäèàöèîííîé îáñòàíîâêè íà òåððèòîðèè ïðåôåêòóðû Ôóêóñèìàâñëåäñòâèå àâàðèè íà ÀÝÑ Ôóêóñèìà-1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 178À.Í. Êîæàêèí, Â.Â. Ëèõàíñêèé, À.Ã.Ñóõàðåâ, È.À. Åâäîêèìîâ, À.À. Ñîðîêèí,Â.Ã. Çáîðîâñêèé, Ò.Í. ÀëèåâÐàçðàáîòêà ïðîãðàììû StatVerSet äëÿ âûïîëíåíèÿ âåðîÿòíîñòíîãî àíàëèçàíåîïðåäåëåííîñòè ðåçóëüòàòîâ ðàñ÷åòîâ ñ ïðèìåíåíèåì êîäîâ . . . . . . . . . 179À.È. ÁåêåòîâÌîäåëèðîâàíèå ýâîëþöèè ñïåêòðà àýðîçîëüíûõ ÷àñòèö ïðè íàëè÷èè ìåõàíèçìîâíóêëåàöèè, êîíäåíñàöèè è êîàãóëÿöèè . . . . . . . . . . . . . . . . . . 180À.À. Êèñåëåâ, Ñ.À. ÁîãàòîâÏðåäâàðèòåëüíûå ðåçóëüòàòû âåðèôèêàöèè ìîäåëè ÏÐÎËÎà íà íàòóðíûõýêñïåðèìåíòàõ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 181Í.È. Ðûæîâ, Â.Í. ÑåìåíîâÂåðèôèêàöèÿ êîäà ÑÎÊÐÀÒ-ÁÍ íà ýêñïåðèìåíòàõ ñî ñòåðæíåâîé ãåîìåòðèåé183


Устойчивость течения Пуазейля в канале прямоугольного сечения 13Пленарное заседаниеÓÄÊ 532.5.013.4Устойчивость течения Пуазейля в канале прямоугольногосеченияК.В. ДемьянкоМосковский физико-технический институт (государственный университет)demjanko_kirill@mail.ruÓñòîé÷èâîñòü òå÷åíèÿ Ïóàçåéëÿ â êàíàëå ïðÿìîóãîëüíîãî ñå÷åíèÿ ñóùåñòâåííîçàâèñèò îò âåëè÷èíû A îòíîøåíèÿ äëèí ñòîðîí ñå÷åíèÿ êàíàëà. Ñóùåñòâóåò íåêîòîðàÿêðèòè÷åñêàÿ âåëè÷èíà A c , òàêàÿ, ÷òî ïðè A < A c òå÷åíèå ÿâëÿåòñÿ ëèíåéíîóñòîé÷èâûì, òî åñòü êðèòè÷åñêîå ÷èñëî Ðåéíîëüäñà Re cr (A) =∞, à ïðè A > A cêðèòè÷åñêîå ÷èñëî Ðåéíîëüäñà êîíå÷íî (ñ ðîñòîì A îíî óìåíüøàåòñÿ, ñòðåìÿñü ïðèA → ∞ ê êðèòè÷åñêîìó ÷èñëó Ðåéíîëüäñà ïëîñêîãî òå÷åíèÿ Ïóàçåéëÿ, ðàâíîìó ïðèìåðíî5772 [1]).  ðàáîòàõ [2, 3] ïóòåì íåïîñðåäñòâåííîãî âû÷èñëåíèÿ êðèòè÷åñêèõ÷èñåë Ðåéíîëüäñà ïðè ðàçëè÷íûõ A áûëî ïîêàçàíî, ÷òî A c ≈ 3.2, îäíàêî êàêîãîëèáîòåîðåòè÷åñêîãî îáúÿñíåíèÿ ýòîé âåëè÷èíû äî íåäàâíåãî âðåìåíè íèêåì äàíî íåáûëî.Äîêëàä ïîñâÿùåí òåîðåòè÷åñêîìó îáîñíîâàíèþ âåëè÷èíû A c , ïðåäëîæåííîìó âðàáîòàõ [4, 5] è óòî÷íåííîìó â ðàáîòå [6]. Òàêæå îáñóæäàþòñÿ ðåçóëüòàòû äåòàëüíîãî÷èñëåííîãî èññëåäîâàíèÿ çàâèñèìîñòè Re cr (A), ïðèâåäåííûå â ðàáîòå [6], êîòîðûåõîðîøî ñîãëàñóþòñÿ ñ òåîðåòè÷åñêîé îöåíêîé. Ýòè ðåçóëüòàòû ïîëó÷åíû ñ ïîìîùüþñïåöèàëüíîãî âàðèàíòà ìåòîäà, ïðåäëîæåííîãî â ðàáîòàõ [79] è ïðåäíàçíà÷åííîãîäëÿ ÷èñëåííîãî èññëåäîâàíèÿ óñòîé÷èâîñòè òå÷åíèé âÿçêîé íåñæèìàåìîé æèäêîñòèâ êàíàëàõ ïðîèçâîëüíîãî ïîñòîÿííîãî ñå÷åíèÿ.Ðàáîòà âûïîëíåíà ïðè ôèíàíñîâîé ïîääåðæêå ÐÔÔÈ, ïðîåêòû 10-01-00513, 10-01-00407.Литература1. Orszag S. Accurate solution of the Orr-Sommerfeld stability equation // J. FluidMech. 1971. V. 50 P. 689703.2. Tatsumi T., Yoshimura T. Stability of the laminar ow in a rectangular duct // J.Fluid Mech. 1990. V. 212. P. 437449.3. Theolis V., Duck P.W., Owen J. Viscous linear stability analysis of rectangular ductand cavity ow // J. Fluid Mech. 2004. V. 505. P. 249286.4. Äåìüÿíêî Ê.Â., Íå÷åïóðåíêî Þ.Ì. Î çàâèñèìîñòè ëèíåéíîé óñòîé÷èâîñòè òå-÷åíèé Ïóàçåéëÿ â ïðÿìîóãîëüíîì êàíàëå îò îòíîøåíèÿ äëèí ñòîðîí ñå÷åíèÿ//ÄîêëàäûÀÍ. 2011. Ò. 440, 5. Ñ. 618620.5. Äåìüÿíêî Ê.Â. Î çàâèñèìîñòè ëèíåéíîé óñòîé÷èâîñòè òå÷åíèé Ïóàçåéëÿ â ïðÿìîóãîëüíîìêàíàëå îò îòíîøåíèÿ äëèí ñòîðîí ñå÷åíèÿ//Òðóäû 54-é íàó÷íîé êîíôåðåíöèèÌÔÒÈ ¾Ïðîáëåìû ôóíäàìåíòàëüíûõ è ïðèêëàäíûõ åñòåñòâåííûõ èòåõíè÷åñêèõ íàóê â ñîâðåìåííîì èíôîðìàöèîííîì îáùåñòâå¿. 2011. Ò. 78. Ñ. 6263.


14 А.А. Зябловский, А.В. Дорофеенко, А.П. Виноградов, А.А. Пухов, Е.С. Андрианов,А.А. Лисянский6. Demyanko K.V., Nechepurenko Yu.M. Linear stability analysis ofPoiseuille ow in a rectangular ducts//Russ. J. Numer. Anal. Math. Modelling. 2013. V. 28, N. 4.7. Boiko A.V., Nechepurenko Y M. Numerical spectral analysis of temporal stability oflaminar ows in ducts of constant cross-sections // Comput. Math. Math. Phys. 2008. V. 48, N 10. P. 17311747.8. Boiko A.V., Nechepurenko Y M. Numerical study of stability and transient phenomenaof Poiseuille ows in ducts of square cross-sections // Russ. J. Numer. Anal. Math.Modelling 2009. V. 24, N 3. P. 193205.9. Boiko A.V., Nechepurenko Y.M. Technique for the numerical analysis of the ribleteect on temporal stability of plane ows // Comput. Math. Math. Phys. 2010. V. 50, N 6. P. 10551070.ÓÄÊ 621.373.8Двумерный сверхизлучающий плазмонный лазерА.А. Зябловский, А.В. Дорофеенко, А.П. Виноградов, А.А. Пухов,Е.С. Андрианов, А.А. ЛисянскийМосковский физико-технический институт (государственный университет)Институт теоретической и прикладной электродинамики РАНzyablovskiy@mail.ruÐàçâèòèå íàíîòåõíîëîãèé ïðèâåëî ê âîçíèêíîâåíèþ íîâîé îáëàñòè ýëåêòðîäèíàìèêè,êîòîðóþ íàçûâàþò íàíîïëàçìîíèêîé. Îíà èìååò äåëî ñ íàíîðàçìåðíûìèïëàçìîííûìè ñòðóêòóðàìè, òàêèìè êàê, íàïðèìåð, íàíîàíòåííû.  ïîñëåäíåå âðåìÿáîëüøîå âíèìàíèå óäåëÿåòñÿ èçó÷åíèþ âçàèìîäåéñòâóþùèõ ïëàçìîííûõ íàíî÷àñòèöñ óñèëèâàþùåé ñðåäîé ïëàçìîííûì íàíîëàçåðîì (ñïàçåð).Ïëàçìîííûé íàíîëàçåð [1, 2] ñîñòîèò èç íåðàäèàöèîííî âçàèìîäåéñòâóþùèõ êâàíòîâîéòî÷êè è ïëàçìîííîé íàíî÷àñòèöû. Èç-çà ñóáâîëíîâûõ ðàçìåðîâ ñèñòåìû êîëåáàíèÿäèïîëüíîãî ìîìåíòà íà êâàíòîâîé òî÷êå ëåãêî íåðàäèàöèîííûì ñïîñîáîìâîçáóæäàþò ïëàçìîííûå êîëåáàíèÿ íà íàíî÷àñòèöå. Ïëàçìîííûå êîëåáàíèÿ íà íàíî-÷àñòèöå ïðèâîäÿò ê èíäóöèðîâàííûì ïåðåõîäàì â êâàíòîâîé òî÷êå è, êàê ñëåäñòâèå,ê îáðàòíîé ñâÿçè è ëàçåðíîé ãåíåðàöèè.Çàòóõàíèå êîëåáàíèé â ïëàçìîííîì íàíîëàçåðå ñâÿçàíî ñ ïîòåðÿìè íà èçëó÷åíèåäàëüíèõ ïîëåé è ñ òåïëîâûìè ïîòåðÿìè. Åñëè ðàçìåð ïëàçìîííîé íàíî÷àñòèöûìåíüøå, ÷åì 20 íàíîìåòðîâ, òåïëîâûå ïîòåðè ïðåâûøàþò ïîòåðè íà èçëó÷åíèå, ïðèýòîì äëÿ ýôôåêòèâíîãî âçàèìîäåéñòâèÿ ìåæäó ïëàçìîííîé íàíî÷àñòèöåé è êâàíòîâîéòî÷êîé íåîáõîäèìî, ÷òîáû èõ ðàçìåðû áûëè êàê ìîæíî ìåíüøå. Òàêèì îáðàçîì,ïëàçìîííûé íàíîëàçåð íå ÿâëÿåòñÿ ýôôåêòèâíûì èñòî÷íèêîì èçëó÷åíèÿ. Êðîìå òîãî,ïðèìåíåíèþ ïëàçìîííûõ íàíîëàçåðîâ â êà÷åñòâå èñòî÷íèêà îïòè÷åñêîãî ñèãíàëàïðåïÿòñòâóåò íå íàïðàâëåííîñòü èñïóñêàåìîãî èìè èçëó÷åíèÿ. ñâîåé ðàáîòå ìû ðàññìàòðèâàåì äâóìåðíûé ìàññèâ ïëàçìîííûõ íàíîëàçåðîâ(äâóìåðíûé ëàçåð), â êîòîðîì êâàíòîâûå òî÷êè è ïëàçìîííûå íàíî÷àñòèöû ðàñïîëàãàþòñÿòàêèì îáðàçîì, ÷òî êàæäàÿ ïëàçìîííàÿ íàíî÷àñòèöà âçàèìîäåéñòâóåò ñîñâîåé è ñîñåäíèìè êâàíòîâûìè òî÷êàìè îäèíàêîâûì îáðàçîì. Áëàãîäàðÿ òàêîìó ðàñïîëîæåíèþãåíåðàöèÿ ïëàçìîííûõ êîëåáàíèé íà âñåõ íàíî÷àñòèöàõ â ìàññèâå ïðîèñõîäèòñèíõðîíèçîâàííî ïî ôàçå. Äëÿ îäíîìåðíîé öåïî÷êè ïëàçìîííûõ íàíîëàçåðîâýôôåêò ñèíõðîíèçàöèè áûë îïèñàí â ðàáîòå [3].


Оптика фотонных кристаллов 15Èçëó÷åíèå îò ñèíõðîíèçîâàííîãî ìàññèâà ïëàçìîííûõ íàíîëàçåðîâ íîñèò êîëëåêòèâíûéõàðàêòåð, ÷òî ñóùåñòâåííî ìåíÿåò õàðàêòåðèñòèêè èçëó÷åíèÿ (èíòåíñèâíîñòü,íàïðàâëåííîñòü).Åñëè ðàçìåðû ìàññèâà ìåíüøå äëèíû âîëíû, òî èíòåíñèâíîñòü èçëó÷åíèÿ â ðàñ÷åòåíà îäèí ïëàçìîííûé íàíîëàçåð ðàñòåò ëèíåéíî ñ óâåëè÷åíèåì ÷èñëà íàíîëàçåðîââ ìàññèâå, ÷òî ïðîèñõîäèò èç-çà ýôôåêòà ñâåðõèçëó÷åíèÿ [4]. Ïðè ýòîì òåïëîâûåïîòåðè îñòàþòñÿ íåèçìåííûìè, èç-çà ÷åãî ýôôåêòèâíîñòü ïðåîáðàçîâàíèÿ ýíåðãèèíàêà÷êè â ýíåðãèþ ýëåêòðîìàãíèòíîãî èçëó÷åíèÿ âîçðàñòàåò.Åñëè ðàçìåð ìàññèâà ïðåâûøàåò äëèíó âîëíû ãåíåðèðóåìîãî èçëó÷åíèÿ, òî èíòåíñèâíîñòüèçëó÷åíèÿ â ðàñ÷åòå íà îäèí ïëàçìîííûé íàíîëàçåð îñòàåòñÿ ïîñòîÿííîéñ ðîñòîì ÷èñëà íàíîëàçåðîâ â ìàññèâå, íî ïðè ýòîì óìåíüøàåòñÿ ðàñõîäèìîñòü (óâåëè÷èâàåòñÿíàïðàâëåííîñòü) èñïóñêàåìîãî ýëåêòðîìàãíèòíîãî èçëó÷åíèÿ.Òàêèì îáðàçîì, ìû ïîêàçàëè, ÷òî ïðàâèëüíîå âçàèìíîå ðàñïîëîæåíèå ïëàçìîííûõíàíîëàçåðîâ â äâóìåðíîì ìàññèâå ïîçâîëÿåò ïîâûñèòü ýôôåêòèâíîñòü ïðåîáðàçîâàíèÿýíåðãèè íàêà÷êè â ýíåðãèþ ýëåêòðîìàãíèòíîãî ïîëÿ, à òàêæå äîáèòüñÿíàïðàâëåííîñòè èçëó÷åíèÿ. Ýòî ïîçâîëÿåò íàäåÿòüñÿ, ÷òî â áóäóùåì äâóìåðíûå ëàçåðûíà îñíîâå ìàññèâîâ ïëàçìîííûõ íàíîëàçåðîâ ìîæíî áóäåò èñïîëüçîâàòü â êà÷åñòâåýôôåêòèâíûõ èñòî÷íèêîâ îïòè÷åñêèõ ñèãíàëîâ, íàïðèìåð, äëÿ ñîçäàíèÿ íîâîãîïîêîëåíèÿ ýëåêòðîîïòè÷åñêèõ ìåæñîåäèíåíèé.Литература1. Bergman D.J., Stockman M.I. Surface Plasmon Amplication by Stimulated Emissionof Radiation: Quantum Generation of Coherent Surface Plasmons in Nanosystems //Physical Review Letters. 2003. V. 90. P. 027402.2. Protsenko I.E., Uskov A.V., Zaimidoroga O.A., Samoilov V.N., O'Reilly E.P. Dipolenanolaser // Physical Review. A. 2005. V. 71. P. 063812.3. Andrianov E.S., Pukhov A.A., Dorofeenko A.V., Vinogradov A.P., Lisyansky A.A.Stationary behavior of a chain of interacting spasers // Physical Review. B. 2012. V. 85. P. 165419.4. Dicke R.H. Coherence in Spontaneous Radiation Processes. // Physical Review. 1954. V. 93. P. 99.ÓÄÊ 621.373.8Оптика фотонных кристалловА.М. МерзликинИнститут теоретической и прикладной электродинамики РАН, Московскийфизико-технический институт (государственный университет)merzlikin_a@mail.ruÈíòåðåñ, âûçâàííûé â ïîñëåäíåå âðåìÿ ôîòîííûìè êðèñòàëëàìè [14], ïîðîæäåí,ñ îäíîé ñòîðîíû, íîâîé ôèçèêîé (âîçíèêíîâåíèå çàïðåùåííûõ çîí â ôîòîííûõêðèñòàëëàõ [5, 6], óñèëåíèå ýôôåêòîâ Êåððà è Ôàðàäåÿ â ôîòîííûõ êðèñòàëëàõ è ìåòàìàòåðèàëàõ[7], îïòè÷åñêèé ýôôåêò Õîëëà [8], ñâåðõðàçðåøåíèå [9], îòðèöàòåëüíîåïðåëîìëåíèå [10] è ò.ä.) è, ñ äðóãîé ñòîðîíû, âîçìîæíîñòüþ ñîçäàíèÿ íîâûõ ïðèáîðîâè óñòðîéñòâ, èñïîëüçóþùèõ óíèêàëüíûå ñâîéñòâà ýòèõ ìàòåðèàëîâ.Ñ ïðàêòè÷åñêîé òî÷êè çðåíèÿ íàèáîëüøèé èíòåðåñ ïðåäñòàâëÿåò âîçìîæíîñòüñïåêòðàëüíîé ïåðåñòðîéêè çàïðåùåííîé ôîòîííîé çîíû â òàêèõ ìàòåðèàëàõ. Òàêàÿïåðåñòðîéêà ïîçâîëÿåò ñîçäàâàòü ðàçíîîáðàçíûå ýëåìåíòû è óñòðîéñòâà ôîòîíèêè è


16 А.М. Мерзликинîïòîýëåêòðîíèêè: îïòè÷åñêèõ ïåðåêëþ÷àòåëåé, óïðàâëÿåìûõ ôèëüòðîâ [11], â ÷àñòíîñòèáûëè ïðåäëîæåíû ñõåìû óïðàâëåíèÿ ôîòîííûìè êðèñòàëëàìè ýëåêòðè÷åñêèìïîëåì [11] è ìàãíèòíûì ïîëåì [12].Ñ ôóíäàìåíòàëüíîé òî÷êè çðåíèÿ ýëåêòðîìàãíèòíûå ñèñòåìû ÿâëÿþòñÿ íàèáîëååïîäõîäÿùèìè äëÿ èçó÷åíèÿ ÷èñòî èíòåðôåðåíöèîííûõ è äèôðàêöèîííûõ ÿâëåíèé.Äåéñòâèòåëüíî, â øèðîêèõ ïðåäåëàõ èíòåíñèâíîñòè ìîæíî ïðåíåáðå÷ü âëèÿíèåì èçëó÷åíèÿíà ñèñòåìó ñóùåñòâóþùèõ óðîâíåé, ÷òî â ñèëó êóëîíîâñêîãî è îáìåííîãîâçàèìîäåéñòâèÿ ýëåêòðîíîâ îêàçûâàåòñÿ íåâîçìîæíûì â ýëåêòðîíèêå [14]. ïîñëåäíåå âðåìÿ ôîòîííûå êðèñòàëëû ñòàëè îáúåêòîì èññëåäîâàíèÿ îïòèêèáëèæíèõ ïîëåé [1419]. Ýòî ñâÿçàíî ñî ñðàâíèòåëüíî íåäàâíèì îòêðûòèåì óíèêàëüíûõñâîéñòâ áëèæíèõ ïîëåé (ýâàíåñöåíòíûõ âîëí) èõ ñïîñîáíîñòüþ ïåðåäàâàòüèçîáðàæåíèå ñî ñâåðõâûñîêèì ïðîñòðàíñòâåííûì ðàçðåøåíèåì [1519].Литература1. John S. Strong Localization of Photons in Certain disordered Dielectric Supperlattices// Physical Review Letters. 1987. V. 58. P. 2486.2. Yablonovitch E. Inhibited spontaneous emission in solid-state physics and electronics// Physical Review Letters. 1987. V. 58. P. 2059.3. Johnson S.G., Joannopoulos J.D. Photonic crystals. London: Kluwer AcademicPublisher, 2002.4. Sakoda K. Optical properties of photonic crystals. Berlin: Springer, 2001.5. Shalaev V.M. Optical Properties of Nanostructured Random Media. Berlin: Springer-Verlag, 2002.6. Yeh P., Yariv A., Hong C.S. Electromagnetic propagation in periodic stratied media.I. General theory // J. Opt. Soc. Am. 1977. V. 67. P. 423.7. Inoue M., Fujii T. A theoretical analysis of magneto-optical Faraday eect of YIGlms with random multilayer structures // J. Appl. Phys. 1997. V. 81. P. 5659.8. Merzlikin A.M., Vinogradov A.P., Inoue M., and Granovsky A.B. Giant photonic Halleect in magnetophotonic crystals // Physical Review. E. 2005. V. 72. P. 046603.9. Veselago V.G. The electrodynamics of substances with simultaneously negative valuesof ε and μ // Sov. Phys. Usp. 1968. V. 10. P. 509.10. Belov P.A., Simovski R., Ikonen P. Canalization of subwavelength images byelectromagnetic crystals // Physical Review. B. 2005. V. 71. P. 193105.11. Busch K., John S. Liquid crystal photonic band gap materials: The tunableelectromagnetic vacuum // Physical Review Letters. 1999. V. 83. P. 967.12. Figotin A., Vitebsky I. Nonreciprocal magnetic photonic crystals // Physical Review.E. 2001. V. 63. P. 066609.13. Dyba M., Hell S. W. Focal spots of size open far-eld orescence microscopy at 33mnaxial resolution // Physical Review Letters. 2002. V. 88. P. 162901.14. Giard C., Dereux A. Optical spectroscopy of surface at the nanometer scale // PhysicalReview. B. 1994. V. 49. P. 11344.15. Chaumet P.C., Belkebir K., Sentenac A. Superresolution of three-dimensional opticalimaging by use of evanescent waves // Optics Lett. 2004. V. 29. P. 2740.16. Xiao M., Zayats A., Siquerios J. Scattering of surface plasmon polaritons by dipolesnear a surface: Optical near-eld localization // Physical Review. B. 1977. V. 55. P. 1824.17. Chaumet P.C., Rahmani A., Fornel F., Dufour J.-P. Evanescent light scattering: thevalidity of the dipole approximation // Physical Review. B. 1998. V. 58. P. 2310.


Оптика фотонных кристаллов 1718. Tanaka K., Tanaka M. Simulation of nanometric optical circuits based on surfaceplasmon polariton gap waveguide // Appl. Phys Lett. 2003. V. 82. P. 1158.19. Ao X., He S. Subwavelength focusing and imaging by a multimode optical waveguide// Optics Lett. 2004. V. 29. P. 2864.


18 И.М. Позняк, Н.И. Архипов, С.В. Карелов, В.М. Сафронов, Д.А. ТопорковИТЭР – шаг в энергетику будущегоÓÄÊ 533.924Эрозия материалов в условиях, характерных для переходныхпроцессов в ИТЭРИ.М. Позняк 1 , Н.И. Архипов 1 , С.В. Карелов 1 , , В.М. Сафронов 1,2 ,Д.А. Топорков 11Троицкий институт инновационных и термоядерных исследований, 2 Московскийфизико-технический институт (государственный университет)teufida@gmail.comÂûáîð çàùèòíûõ ìàòåðèàëîâ äèâåðòîðà è ïåðâîé ñòåíêè ÈÒÝÐ ÿâëÿåòñÿ îäíîé èçêëþ÷åâûõ ïðîáëåì â ñîçäàíèè òåðìîÿäåðíîãî ðåàêòîðà. Âî âðåìÿ ïåðåõîäíûõ ïëàçìåííûõïðîöåññîâ â òîêàìàêå, òàêèõ êàê ÝËÌ è îñëàáëåííûå ñðûâû òîêà, çàùèòíûåïîêðûòèÿ áóäóò ïîäâåðãàòüñÿ èíòåíñèâíîìó òåïëîâîìó âîçäåéñòâèþ ïëàçìû, à òàêæåèçëó÷åíèþ èç íåå. Ðåçóëüòàòîì òàêèõ âîçäåéñòâèé ÿâëÿåòñÿ ýðîçèÿ îáëó÷àåìîãî ìàòåðèàëà.Èç-çà ýðîçèè ñîêðàòèòñÿ ñðîê ñëóæáû ýëåìåíòîâ äèâåðòîðà, à òàêæå áóäóòîáðàçîâûâàòüñÿ ïðèìåñè, êîòîðûå ìîãóò ïîïàñòü èç äèâåðòîðà â îñíîâíóþ êàìåðóðåàêòîðà è âûçâàòü ðàäèàöèîííîå îõëàæäåíèå ãîðÿ÷åé òåðìîÿäåðíîé ïëàçìû.Òåïëîâûå íàãðóçêè, îæèäàåìûå âî âðåìÿ ïåðåõîäíûõ ïðîöåññîâ â ÈÒÝÐ ïëîòíîñòü ýíåðãèè q = 0.2−5 ÌÄæ/ì 2 ïðè äëèòåëüíîñòè âîçäåéñòâèÿ τ = 0.1−10 ìñ,íå äîñòèãàþòñÿ íà ñóùåñòâóþùèõ òîêàìàêàõ. Ïîýòîìó ýðîçèÿ ïåðñïåêòèâíûõ òåïëîçàùèòíûõìàòåðèàëîâ èññëåäóåòñÿ ïðè ïîìîùè ìîùíûõ ïëàçìåííûõ óñêîðèòåëåé èýëåêòðîííûõ ïó÷êîâ, êîòîðûå ñïîñîáíû âîñïðîèçâîäèòü, õîòÿ áû ÷àñòè÷íî, òðåáóåìûåýíåðãåòè÷åñêèå íàãðóçêè. äàííîé ðàáîòå ïðèâåäåíû ðåçóëüòàòû ýêñïåðèìåíòàëüíûõ èññëåäîâàíèé, âûïîëíåííûõíà èìïóëüñíîì ïëàçìåííîì óñêîðèòåëå ÌÊ-200. Îñíîâíîå âíèìàíèå óäåëÿëîñüïðîöåññàì ôîðìèðîâàíèÿ ïðèìåñåé âîëüôðàìà â ðåçóëüòàòå èñïàðåíèÿ ìàòåðèàëàìèøåíè è èõ ðàñïðîñòðàíåíèÿ âäîëü ñèëîâûõ ëèíèé ìàãíèòíîãî ïîëÿ. Âêà÷åñòâå ñðåäñòâ äèàãíîñòèêè âîëüôðàìîâîé ïëàçìû èñïîëüçîâàëèñü ñïåêòðîìåòðûÂÓÔ è âèäèìîãî äèàïàçîíîâ ñ ïðîñòðàíñòâåííûì ðàçðåøåíèåì. Äëÿ èññëåäîâàíèÿäèíàìèêè ðàñïðîñòðàíåíèÿ ïðèìåñåé ïðèìåíÿëèñü àáñîëþòíî êàëèáðîâàííûåAXUV-ôîòîäèîäû. õîäå ïðîäåëàííîé ðàáîòû:1. Îïðåäåëåí ýíåðãåòè÷åñêèé ïîðîã èíòåíñèâíîãî èñïàðåíèÿ âîëüôðàìà â ðåçóëüòàòåâîçäåéñòâèÿ ïëàçìåííîãî ïîòîêà. Ïðè äëèòåëüíîñòè ïîòîêà τ = 50 ìêñ ýòàâåëè÷èíà ñîñòàâëÿåò q = 0.35 ÌÄæ/ì 2 . Èñïàðåííûé âîëüôðàì áûñòðî èîíèçóåòñÿè ïåðåä ïîâåðõíîñòüþ ìèøåíè îáðàçóåòñÿ âîëüôðàìîâàÿ ïëàçìà.2. Óñòàíîâëåí õèìè÷åñêèé è èîíèçàöèîííûé ñîñòàâ ïëàçìû.  îïòè÷åñêîì äèàïàçîíåçàðåãèñòðèðîâàíû ñïåêòðàëüíûå ëèíèè WI è WII, ïðèíàäëåæàùèå íåéòðàëüíûìè îäíîêðàòíî èîíèçîâàííûì àòîìàì âîëüôðàìà.3. Ïðîâåäåíî ñîïîñòàâëåíèå ñïåêòðàëüíûõ ëèíèé âîëüôðàìà, çàðåãèñòðèðîâàííûõâ ÂÓÔ-äèàïàçîíå, ñ ëèíèÿìè, ïîëó÷åííûìè â ðåçóëüòàòå ÷èñëåííûõ ðàñ÷åòîâ.


Исследование воздействия излучения с параметрами, характерными для ослабленного срываИТЭР, на конструкционную сталь на установке КСПУ 19Ïîêàçàíî, ÷òî â ÂÓÔ-äèàïàçîíå îñíîâíûì èñòî÷íèêîì èçëó÷åíèÿ ÿâëÿþòñÿ èîíûâîëüôðàìà ñî ñòåïåíÿìè èîíèçàöèè W +7 è âûøå.4. Âûïîëíåíî èññëåäîâàíèå èíòåíñèâíîñòè ñâå÷åíèÿ âîëüôðàìîâîé ïëàçìû âçàâèñèìîñòè îò ðàññòîÿíèÿ äî ïîâåðõíîñòè ìèøåíè. Ýôôåêòèâíàÿ òîëùèíà âîëüôðàìîâîãîïëàçìåííîãî ñëîÿ, èçëó÷àþùåãî â îïòè÷åñêîì äèàïàçîíå, ñîñòàâëÿåòΔx ≈ 1 − 2 ñì, â òî âðåìÿ êàê â ÂÓÔ-äèàïàçîíå Δx ≈ 4 − 5 ñì. Ïîêàçàíî, ÷òî èíòåíñèâíîñòüèçëó÷åíèÿ áûñòðî ñïàäàåò ñ óâåëè÷åíèåì ðàññòîÿíèÿ îò ïîâåðõíîñòèìèøåíè: áîëåå ÷åì íà ïîðÿäîê âåëè÷èíû äëÿ x ≈ 5 ñì (ðèñ. 1).5. Èçìåðåíà ñêîðîñòü äâèæåíèÿ âîëüôðàìîâîé ïëàçìû â íàïðàâëåíèè îò ïîâåðõíîñòèìèøåíè âäîëü ñèëîâûõ ëèíèé ìàãíèòíîãî ïîëÿ: v = 2 · 10 6 ñì/ñ. Ïîêàçàíî,÷òî â èññëåäîâàííîì äèàïàçîíå ïàðàìåòðîâ q = 0.2 − 1.2 ÌÄæ/ì 2 îíà íå çàâèñèòîò âåëè÷èíû ïëàçìåííîé íàãðóçêè.Íà îñíîâàíèè ïîëó÷åííûõ ýêñïåðèìåíòàëüíûõ äàííûõ áûëî áû ïðåæäåâðåìåííîäåëàòü âûâîä, ÷òî ïðèìåñè âîëüôðàìà áóäóò ëîêàëèçîâàíû âáëèçè äèâåðòîðíûõïëàñòèí è íå ñìîãóò ïðîíèêíóòü â îñíîâíóþ êàìåðó ÈÒÝÐ. Ýêñïåðèìåíòû ïî äàëüíåéøåìóèçó÷åíèþ ìåõàíèçìîâ ýðîçèè çàùèòíûõ ìàòåðèàëîâ è äèíàìèêè ïðèìåñåéáóäóò ïðîäîëæåíû.Рис. 1.ÓÄÊ 533.924Исследование воздействия излучения с параметрами,характерными для ослабленного срыва ИТЭР, наконструкционную сталь на установке КСПУД.В. Коваленко, В.А. Барсук, А.М. Житлухин, Н.С. Климов,А.В. Козловская, В.Л. Подковыров, А.Д. ЯрошевскаяТроицкий институт инновационных и термоядерных исследованийkovalenko@triniti.ruÏðîãíîçèðóåòñÿ, ÷òî íà ïîâåðõíîñòü âàêóóìíîé êàìåðû òîêàìàêà ÈÒÝÐ áóäóòâîçäåéñòâîâàòü ìîùíûå èìïóëüñíûå ïîòîêè ïëàçìû. Íàèáîëåå èíòåíñèâíûìïëàçìåííûì íàãðóçêàì áóäóò ïîäâåðãàòüñÿ çàùèòíûå ïîêðûòèÿ äèâåðòîðà âî âðåìÿíåóñòîé÷èâîñòè ñðûâà òîêà. Îäíèì èç ìåòîäîâ îñëàáëåíèÿ âîçäåéñòâèÿ ïëàçìûíà ìàòåðèàëû äèâåðòîðà ÿâëÿåòñÿ íàïóñê ãàçà â âàêóóìíóþ êàìåðó òîêàìàêà íà íà-÷àëüíîé ñòàäèè ðàçâèòèÿ ñðûâà. Ýòî ïðèâîäèò ê ïðåîáðàçîâàíèþ ýíåðãèè ïëàçìû â


20 Д.В. Коваленко, В.А. Барсук, А.М. Житлухин, Н.С. Климов, А.В. Козловская,В.Л. Подковыров, А.Д. Ярошевскаяèçëó÷åíèå è åå ðàñïðåäåëåíèþ ïî áîëüøîé ïëîùàäè îñíîâíîé êàìåðû, â ðåçóëüòàòå÷åãî òåïëîâàÿ íàãðóçêà íà çàùèòíûå ïîêðûòèÿ äèâåðòîðà óìåíüøàåòñÿ. Âåëè÷èíàðàäèàöèîííîé íàãðóçêè íà ïåðâóþ ñòåíêó áóäåò ñîñòàâëÿòü 0,051,0 ÌÄæ/ì 2 ïðèäëèòåëüíîñòè 0,21 ìñ [1].  êà÷åñòâå çàùèòíîãî ìàòåðèàëà ïåðâîé ñòåíêè â ÈÒÝÐïðåäïîëàãàåòñÿ èñïîëüçîâàòü áåðèëëèé, îäíàêî åñòü ïðåäëîæåíèå íå èñïîëüçîâàòüçàùèòíîå ïîêðûòèå èç áåðèëëèÿ â çîíàõ ðàñïîëîæåíèÿ äèàãíîñòè÷åñêèõ ñðåäñòâ. Âýòèõ çîíàõ èçëó÷åíèå áóäåò âîçäåéñòâîâàòü íà êîíñòðóêöèîííóþ ñòàëü. äàííîé ðàáîòå ïðîâîäèëîñü ýêñïåðèìåíòàëüíîå èññëåäîâàíèå ýðîçèè êîíñòðóêöèîííîéñòàëè òèïà 316L(N)-IG ïîä äåéñòâèåì èçëó÷åíèÿ ñ ïàðàìåòðàìè, õàðàêòåðíûìèäëÿ îñëàáëåííîãî ñðûâà òîêà â ÈÒÝÐ. Äëÿ ñðàâíåíèÿ àíàëîãè÷íûå èññëåäîâàíèÿïðîâîäèëèñü òàêæå äëÿ ðîññèéñêîé ñòàëè òèïà 12Õ18Í10Ò. Èçëó÷åíèå ãåíåðèðîâàëîñüïðè òîðìîæåíèè ïîòîêà ïëàçìû, ñôîðìèðîâàííîãî êâàçèñòàöèîíàðíûìñèëüíîòî÷íûì ïëàçìåííûì óñêîðèòåëåì (ÊÑÏÓ), íà òâåðäîòåëüíîé ïðåãðàäå. Îáëó-÷àåìûå îáðàçöû ðàñïîëàãàëèñü ñáîêó îò îñíîâíîé ìèøåíè, êàê ïîêàçàíî íà ðèñ. 1. Âêà÷åñòâå ïëàçìîîáðàçóþùåãî ãàçà èñïîëüçîâàëàñü ñìåñü âîäîðîäà ñ àðãîíîì. Èçìåíÿÿêîíöåíòðàöèþ ñìåñè è ïàðàìåòðû ðàáîòû óñêîðèòåëÿ, áûëè óñòàíîâëåíû ðåæèìû,â êîòîðûõ ôîðìèðóåòñÿ èìïóëüñ èçëó÷åíèÿ äëèòåëüíîñòüþ 0,5 ìñ è ïëîòíîñòüþýíåðãèè, ïðèõîäÿùåé íà ïîâåðõíîñòü ìàòåðèàëà, 0,20,5 ÌÄæ/ì 2 . ïðîâåäåííûõ ýêñïåðèìåíòàõ èññëåäóåìûå îáðàçöû ïîäâåðãàëèñü âîçäåéñòâèþèìïóëüñîâ èçëó÷åíèÿ ñ òåïëîâîé íàãðóçêîé íà ïîâåðõíîñòü 0,5 ÌÄæ/ì 2 . Êîëè÷åñòâîâîçäåéñòâèé âàðüèðîâàëîñü îò 10 äî 200. ðåçóëüòàòå âûïîëíåííûõ èññëåäîâàíèé óñòàíîâëåíî:а) ïîñëå îäíîêðàòíîãî âîçäåéñòâèÿ íà ïîâåðõíîñòè îáðàçöîâ îáîèõ òèïîâ ñòàëåéíàáëþäàåòñÿ ðåêðèñòàëëèçîâàííûé ñëîé òîëùèíîé 1520 ìêì, ÷òî ñîâïàäàåò ñðåçóëüòàòàìè ðàñ÷åòà;б) ïðè ìíîãîêðàòíîì îáëó÷åíèè íà ïîâåðõíîñòè îáðàçöîâ èç ñòàëè òèïà 316L(N)-IGôîðìèðóåòñÿ âîëíèñòàÿ ñòðóêòóðà ñ õàðàêòåðíûì ïåðèîäîì 12 ìì è àìïëèòóäîé,ëèíåéíî íàðàñòàþùåé ñ ÷èñëîì èìïóëüñîâ ñî ñêîðîñòüþ 12 ìêì çà èìïóëüñ;в) ïîñëå 200 èìïóëüñîâ àìïëèòóäà íåðîâíîñòåé ïîâåðõíîñòè çíà÷èòåëüíî ïðåâûøàåòòîëùèíó ðàñïëàâëåííîãî ñëîÿ;г) íà ïîâåðõíîñòè îáðàçöîâ èç ñòàëè òèïà 12Õ18Í10Ò ïîäîáíîé ñòðóêòóðû íå îáðàçóåòñÿ;д) íà îòäåëüíûõ ó÷àñòêàõ ïîâåðõíîñòè îáðàçöîâ îáîèõ òèïîâ ñòàëåé ôîðìèðóåòñÿñåòêà òðåùèí ñ õàðàêòåðíûì ðàçìåðîì ÿ÷åéêè 100300 ìêì, øèðèíà òðåùèíïîñëå 100 èìïóëüñîâ äîñòèãàåò 510 ìêì, ãëóáèíà òðåùèí ðàâíÿåòñÿ ãëóáèíåïåðåïëàâëåííîãî ñëîÿ.Èç ïðåäñòàâëåííûõ ðåçóëüòàòîâ ñëåäóåò, ÷òî ñòàëü òèïà 12Õ18Í10Ò áîëåå óñòîé-÷èâà ê ðàäèàöèîííûì íàãðóçêàì ñ ïàðàìåòðàìè, õàðàêòåðíûìè äëÿ îñëàáëåííîãîñðûâà òîêà â ÈÒÝÐ, ÷åì åâðîïåéñêàÿ ñòàëü ìàðêè 316L(N)-IG.


Диагностика атомов перезарядки на базе алмазного детектора для токамака JET и проект дляITER 21Рис. 1. Схема облучения стальных образцовЛитература1. Perkins F. [et al]. ITER Physics Basis // Nuclear Fusion. 1999. V. 39. P. 2137.ÓÄÊ 533.9.08Диагностика атомов перезарядки на базе алмазногодетектора для токамака JET и проект для ITERВ.А. Красильников, В.Н. Амосов, Ю.А. Кащук, Д.А. СкопинцевТроицкий институт инновационных и термоядерных исследованийvkrasilnikov@triniti.ruÄëÿ èññëåäîâàíèÿ ýíåðãåòè÷åñêèõ ñïåêòðîâ áûñòðûõ èîíîâ ïðè ðàçëè÷íûõ ñöåíàðèÿõíàãðåâà ïëàçìû òîêàìàêà JET â äîïîëíåíèå ê ìíîãîêàíàëüíûì àíàëèçàòîðàì÷àñòèö (ÀÍ×) [1] áûë óñòàíîâëåí êîìïàêòíûé áûñòðûé ñïåêòðîìåòð àòîìîâ ïåðåçàðÿäêèñ äåòåêòîðîì íà áàçå ïðèðîäíîãî àëìàçà (àëìàçíûé ñïåêòðîìåòð, ÀÑ) [2].Îñíîâíàÿ çàäà÷à äèàãíîñòè÷åñêîé ñèñòåìû ñ àëìàçíûì ñïåêòðîìåòðîì ïîëó-÷åíèå ýêñïåðèìåíòàëüíûõ äàííûõ äëÿ èññëåäîâàíèÿ ýâîëþöèè ôóíêöèé ðàñïðåäåëåíèÿáûñòðûõ àòîìîâ ïåðåçàðÿäêè â êîíôèãóðàöèîííîì ïðîñòðàíñòâå è ïðîñòðàíñòâåñêîðîñòåé ïðè ðàçëè÷íûõ ñöåíàðèÿõ äîïîëíèòåëüíîãî íàãðåâà ïëàçìû (èíæåêöèÿíåéòðàëîâ è èîííî-öèêëîòðîííûé íàãðåâ).C ïîìîùüþ ÀÑ â íåñêîëüêèõ ðàçðÿäàõ òîêàìàêà JET ïîëó÷åíû äàííûå, ïîçâîëÿþùèåïðîàíàëèçèðîâàòü âëèÿíèå èîííîé òåìïåðàòóðû è ïëîòíîñòè ïëàçìû íàñêîðîñòü òîðìîæåíèÿ ÷àñòèö è íà èõ ýíåðãåòè÷åñêîå ðàñïðåäåëåíèå.Äëÿ äèàãíîñòèêè ýíåðãåòè÷åñêèõ ðàñïðåäåëåíèé èîííîãî êîìïîíåíòà ïëàçìû òîêàìàêàÈÒÝÐ (ITER) ïðåäïîëàãàåòñÿ èñïîëüçîâàòü ñïåêòðîìåòð áûñòðûõ àòîìîâïåðåçàðÿäêè è íåéòðîíîâ íà áàçå àëìàçíîãî äåòåêòîðà êàê ÷àñòü êîìïëåêñà àíàëèçàòîðîâíåéòðàëüíûõ ÷àñòèö [3].  ðÿäå ðåæèìîâ ðàáîòû òîêàìàêà ÈÒÝÐ ÀÑ áóäåòîáåñïå÷èâàòü èçìåðåíèÿ ïîòîêîâ è ýíåðãåòè÷åñêèõ ðàñïðåäåëåíèé âûñîêîýíåðãè÷íûõàòîìîâ ïåðåçàðÿäêè ñ áîëåå âûñîêèìè, ïî îòíîøåíèþ ê ÀÍ×, âðåìåííûì è ýíåðãåòè-÷åñêèì ðàçðåøåíèåì.  íåêîòîðûõ ðåæèìàõ ÀÑ áóäåò èçìåðÿòü íåéòðîííûé âûõîäè ýíåðãåòè÷åñêèå ñïåêòðû íåéòðîííîãî èçëó÷åíèÿ.Литература1. Murari A. [et al.]. New developments in JET neutron, γ-ray and particle diagnosticswith relevance to ITER // Nucl. Fusion. 2005. V. 45. P. 195.


22 С.В. Серов, В.В. Серов, С.Н. Тугаринов2. Êðàñèëüíèêîâ Â.À. è äð. Ñïåêòðîìåòð áûñòðûõ ÷àñòèö ñ öèôðîâîé îáðàáîòêîéñèãíàëîâ íà îñíîâå àëìàçíîãî äåòåêòîðà // ÏÒÝ. 2008. 4. C. 4449.3. Afanasyev V.I. [et al.]. Neutral particle analysis on ITER: present status andprospects // Nuclear Instruments and Methods in Physics Research A. 2010. V.621. P. 456467.ÓÄÊ 533.9.082Использование активной спектроскопической диагностикидля измерений параметров плазмы на установке ИТЭРС.В. Серов, В.В. Серов, С.Н. ТугариновТроицкий институт инновационных и термоядерных исследованийandstas@triniti.ru äîêëàäå ïðåäñòàâëåíî îïèñàíèå äèàãíîñòè÷åñêîé ñèñòåìû ¾àêòèâíàÿ ñïåêòðîñêîïèÿ¿(Charge Exchange Recombination Spectroscopy èëè CXRS) íà óñòàíîâêå ÈÒ-ÝÐ. Ñîîáùàåòñÿ èíôîðìàöèÿ î êîíñòðóêòèâíûõ è ôèçè÷åñêèõ àñïåêòàõ äàííîé äèàãíîñòèêè. äîêëàäå ðàññìàòðèâàåòñÿ ïðîãðàììà äëÿ ìîäåëèðîâàíèÿ ñïåêòðàëüíûõ ïðîôèëåéèçëó÷åíèÿ èç ïëàçìû Multi Device CX Spectra Simulation, ðàçðàáîòàííàÿ ÌàíôðåäîìÕåëëåðìàíîì. Äàííàÿ ïðîãðàììà áûëà èñïîëüçîâàíà äëÿ ìîäåëèðîâàíèÿñïåêòðàëüíûõ ïðîôèëåé, êîòîðûå áóäóò ðåãèñòðèðîâàòüñÿ ñ ïîìîùüþ äèàãíîñòèêè¾àêòèâíàÿ ñïåêòðîñêîïèÿ¿ íà óñòàíîâêå ÈÒÝÐ. Ïðèìåðû ñìîäåëèðîâàííûõ ñïåêòðîâëèíèè óãëåðîäà äëÿ õîðä íàáëþäåíèÿ, ïåðåñåêàþùèõ äèàãíîñòè÷åñêèé ïó÷îê íà ðàññòîÿíèÿõ0,4r è 0,95r îò öåíòðà ïëàçìåííîãî øíóðà, èçîáðàæåíû íà ðèñ. 1. Àíàëèçðåçóëüòàòîâ ìîäåëèðîâàíèÿ ïîêàçàë, ïðè êàêèõ óñëîâèÿõ è ñ êàêîé ïîãðåøíîñòüþ äèàãíîñòèêà¾àêòèâíàÿ ñïåêòðîñêîïèÿ¿ ïîçâîëèò ïðîèçâîäèòü èçìåðåíèÿ èîííîé òåìïåðàòóðû,ñêîðîñòè òîðîèäàëüíîãî è ïîëîèäàëüíîãî âðàùåíèÿ ïëàçìû è ðàñïðåäåëåíèÿïëîòíîñòè ëåãêèõ ïðèìåñåé ïî ñå÷åíèþ ïëàçìåííîãî øíóðà. äîêëàäå ïðåäñòàâëåíà èíôîðìàöèÿ î ïðîãðàììå CXSFIT, ïðåäíàçíà÷åííîé äëÿîáðàáîòêè ýêñïåðèìåíòàëüíûõ ñïåêòðîâ èçëó÷åíèÿ ïëàçìû, èçìåðåííûõ ñ ïîìîùüþäèàãíîñòèêè ¾àêòèâíàÿ ñïåêòðîñêîïèÿ¿. Ñ ïîìîùüþ ýòîé ïðîãðàììû áûëà ïðîâåäåíàîáðàáîòêà ðàçëè÷íûõ ñïåêòðîâ ñ óñòàíîâêè Ò-10. Íà ðèñ. 2 ïðåäñòàâëåí ïðèìåðîáðàáîòêè ñïåêòðà, ïîëó÷åííîãî âî âðåìÿ èìïóëüñà òîêàìàêà ñ äåéòåðèåâîé ïëàçìîé.Íà âåðõíåì ãðàôèêå ïîêàçàíî ïðèáëèæåíèå ñïåêòðà ñ èñïîëüçîâàíèåì ðàçëîæåíèÿïî êîìïîíåíòàì, à íà íèæíåì ãðàôèêå èçîáðàæåíî îòêëîíåíèå ìîäåëè ïðèáëèæåíèÿîò èñõîäíîãî ñïåêòðà. Ðåçóëüòàòû îáðàáîòêè ýêñïåðèìåíòàëüíûõ ñïåêòðàëüíûõïðîôèëåé ñ ïîìîùüþ ïðîãðàììû CXSFIT ñ õîðîøåé òî÷íîñòüþ (3 %) ñîâïàäàþò ñíåçàâèñèìûìè ðåçóëüòàòàìè îáðàáîòêè, ïîëó÷åííûìè ñîòðóäíèêàìè óñòàíîâêè Ò-10. äàëüíåéøåì ïëàíèðóåòñÿ èñïîëüçîâàíèå ýòîé ïðîãðàììû äëÿ îáðàáîòêè äàííûõ ñóñòàíîâêè ÈÒÝÐ.


Экспресс-контроль механических свойств сварных соединений элементов несущей конструкциипервой стенки экспериментального термоядерного реактора ИТЭР 23Рис. 1. Модель спектра линии углерода токамака ИТЭР для хорд наблюдения, пересекающихдиагностический пучок на расстоянии 0,4r (слева) и 0,95r (справа) отцентра плазменного шнураРис. 2. Приближение спектра излучения дейтериевой плазмы токамака Т-10 и егоразложение по компонентам (сверху). Отклонение модели приближения от исходногоспектра (снизу)ÓÄÊ 620.178.152Экспресс-контроль механических свойств сварных соединенийэлементов несущей конструкции первой стенкиэкспериментального термоядерного реактора ИТЭРА.Ю. МарченковНациональный исследовательский университет «МЭИ»art-marchenkov@yandex.ruÒåðìîÿäåðíûé ðåàêòîð ÈÒÝÐ ÿâëÿåòñÿ ýêñïåðèìåíòàëüíûì ïðîåêòîì, âñëåäñòâèå÷åãî áîëüøàÿ ÷àñòü ýëåìåíòîâ êîíñòðóêöèè ðåàêòîðà ïðåäñòàâëÿåò ñîáîé èçäåëèÿ,èçãîòàâëèâàåìûå âïåðâûå. Ïðèíèìàÿ âî âíèìàíèå óíèêàëüíîñòü ïðîåêòà, îäíîéèç ãëàâíûõ çàäà÷ ÿâëÿåòñÿ îáåñïå÷åíèå âûñîêîé íàäåæíîñòè è áåçîïàñíîñòè ðàáîòûðåàêòîðà. Ïîýòîìó íåîáõîäèì òùàòåëüíûé êîíòðîëü êà÷åñòâà èçãîòîâëåíèÿ êîíñòðóêòèâíûõýëåìåíòîâ ðåàêòîðà íà âñåõ ýòàïàõ òåõíîëîãè÷åñêîãî öèêëà, è îñîáîåâíèìàíèå äîëæíî óäåëÿòüñÿ êîíòðîëþ êà÷åñòâà ñâàðíûõ ñîåäèíåíèé.Íàñòîÿùàÿ ðàáîòà ïîñâÿùåíà êîíòðîëþ ìåõàíè÷åñêèõ ñâîéñòâ ñâàðíûõ ñîåäèíåíèéýëåìåíòîâ íåñóùåé êîíñòðóêöèè ïåðâîé ñòåíêè (ÍÊÏÑ) ÈÒÝÐ, âûïîëíåííûõ èçñòàëè àóñòåíèòíîãî êëàññà 316L(N), à èìåííî ñâàðíûõ ñîåäèíåíèé çàùèòíûõ ìîäóëåé


24 А.Ю. Марченковáëàíêåòà òîëùèíîé 140 ìì, ñâàðíûõ ñîåäèíåíèé êðûøåê êàíàëà òåïëîíîñèòåëÿ ñ çàùèòíûìèáëîêàìè è êîìáèíèðîâàííûõ ñâàðíûõ ñîåäèíåíèé ñòàëè 316L(N) ñ áðîíçîéCuAl10Ni5Fe4. Âñå ñâàðíûå ñîåäèíåíèÿ áûëè ïîëó÷åíû ýëåêòðîííî-ëó÷åâîé ñâàðêîé(ÝËÑ) â ÍÈÓ ¾ÌÝÈ¿.Èñõîäÿ èç óñëîâèé ðàáîòû èçäåëèÿ (èìïóëüñíûé õàðàêòåð èçìåíåíèÿ òåìïåðàòóðû,íåéòðîííîå èçëó÷åíèå, ìåõàíè÷åñêàÿ íàãðóçêà), òåõíîëîãèÿ êîíòðîëÿ ìåõàíè-÷åñêèõ ñâîéñòâ äîëæíà âêëþ÷àòü îïðåäåëåíèå îñíîâíûõ õàðàêòåðèñòèê ïðî÷íîñòè,ïëàñòè÷íîñòè è ñêëîííîñòè ìåòàëëà ê õðóïêîìó ðàçðóøåíèþ. Çíà÷åíèÿ ìåõàíè÷åñêèõõàðàêòåðèñòèê ñâàðíîãî ñîåäèíåíèÿ äîëæíû áûòü íå íèæå ñîîòâåòñòâóþùèõçíà÷åíèé ìåõàíè÷åñêèõ õàðàêòåðèñòèê îñíîâíîãî ìåòàëëà.Äëÿ îïðåäåëåíèÿ õàðàêòåðèñòèê ïðî÷íîñòè è ïëàñòè÷íîñòè ñâàðíûõ ñîåäèíåíèéèñïîëüçîâàëñÿ ìåòîä èñïûòàíèÿ ñòàíäàðòíûõ îáðàçöîâ íà ðàñòÿæåíèå ïî ñòàíäàðòóISO 4136:2001. Òàêæå áûëè ïðîâåäåíû èñïûòàíèÿ îáðàçöîâ íà óäàðíûé èçãèá.Ïîìèìî òðàäèöèîííûõ èñïûòàíèé áûë ïðèìåíåí áåçîáðàçöîâûé ñïîñîá êîíòðîëÿìåõàíè÷åñêèõ ñâîéñòâ ñâàðíûõ ñîåäèíåíèé, ðàçðàáîòàííûé â ÍÈÓ ¾ÌÝÈ¿. Ñïîñîáîñíîâàí íà ïðîâåäåíèè èñïûòàíèé ìàòåðèàëîâ âäàâëèâàíèåì èíäåíòîðà, â ïðîöåññåêîòîðûõ ðåãèñòðèðóþò äèàãðàììû âäàâëèâàíèÿ, îïðåäåëÿþò ïî íèì ñïåöèàëüíûåõàðàêòåðèñòèêè òâåðäîñòè è ïåðåñ÷èòûâàþò èõ íà ïîêàçàòåëè äðóãèõ ìåõàíè÷åñêèõñâîéñòâ (âðåìåííîå ñîïðîòèâëåíèå, ïðåäåë òåêó÷åñòè, îòíîñèòåëüíîå ðàâíîìåðíîåóäëèíåíèå è äð.) [1]. Ãëàâíîå äîñòîèíñòâî ìåòîäà çàêëþ÷àåòñÿ â òîì, ÷òî åãî ìîæíîïðèìåíÿòü äëÿ îïåðàòèâíîé îöåíêè ìåõàíè÷åñêèõ õàðàêòåðèñòèê êàê îïûòíûõîáðàçöîâ, òàê è ãîòîâûõ èçäåëèé áåç èõ ðàçðóøåíèÿ.Áåçîáðàçöîâûé ñïîñîá îïðåäåëåíèÿ ìåõàíè÷åñêèõ ñâîéñòâ, ïî ñðàâíåíèþ ñ èñïûòàíèÿìèíà ðàñòÿæåíèå, ÿâëÿåòñÿ áîëåå ïðîñòûì, ìåíåå òðóäîåìêèì â ðåàëèçàöèè è,êàê ïðàâèëî, áîëåå ýêîíîìè÷íûì. Ê òîìó æå ñïîñîá ïîçâîëÿåò îïðåäåëèòü íå òîëüêîàáñîëþòíûå çíà÷åíèÿ ìåõàíè÷åñêèõ õàðàêòåðèñòèê ìåòàëëà, íî òàêæå ïîëó÷èòüèõ ðàñïðåäåëåíèå ïî ñå÷åíèþ äåòàëè, ÷òî ÿâëÿåòñÿ îñîáåííî âàæíûì ïðè êîíòðîëåñâîéñòâ ñâàðíûõ ñîåäèíåíèé.Áåçîáðàçöîâûé ñïîñîá áûë ïðèìåíåí äëÿ îïðåäåëåíèÿ ìåõàíè÷åñêèõ ñâîéñòâ èññëåäóåìûõñâàðíûõ ñîåäèíåíèé íà ýòàïå îòðàáîòêè òåõíîëîãèè ÝËÑ. Áûëè ïîëó÷åíûðàñïðåäåëåíèÿ ìåõàíè÷åñêèõ õàðàêòåðèñòèê â ëîêàëüíûõ çîíàõ ñâàðíûõ ñîåäèíåíèé,âêëþ÷àÿ îñíîâíîé ìåòàëë, ìåòàëë øâà, ëèíèè ñïëàâëåíèÿ è çîíó òåðìè÷åñêîãî âëèÿíèÿ.Äëÿ ñâàðíûõ ñîåäèíåíèé áîëüøîé òîëùèíû è ñîåäèíåíèé êðûøåê ñ çàùèòíûìèáëîêàìè ïî ðåçóëüòàòàì áåçîáðàçöîâîãî êîíòðîëÿ áûëè âûáðàíû îïòèìàëüíûåïàðàìåòðû ðåæèìîâ ÝËÑ, ïðè êîòîðûõ îáåñïå÷èâàåòñÿ ðàâíîïðî÷íîñòü ñâàðíîãî ñîåäèíåíèÿñ îñíîâíûì ìåòàëëîì. Äëÿ êîìáèíèðîâàííîãî ñâàðíîãî ñîåäèíåíèÿ ñòàëè316L(N) ñ áðîíçîé CuAl10Ni5Fe4 ñ ïîìîùüþ áåçîáðàçöîâîãî ñïîñîáà ïðîâîäèëîñü èññëåäîâàíèåâëèÿíèÿ ñòåïåíè ïðîïëàâëåíèÿ ñòàëè 316L(N) íà ìåõàíè÷åñêèå ñâîéñòâàñâàðíîãî ñîåäèíåíèÿ, ïî ðåçóëüòàòàì êîòîðîãî áûë âûáðàí îïòèìàëüíûé äèàïàçîíñòåïåíåé ïðîïëàâëåíèÿ ñòàëè, â êîòîðîì îáåñïå÷èâàåòñÿ íàèáîëåå îïòèìàëüíîå ñî÷åòàíèåïðî÷íîñòíûõ è ïëàñòè÷åñêèõ õàðàêòåðèñòèê ñîåäèíåíèÿ.Ðåçóëüòàòû áåçîáðàçöîâîãî êîíòðîëÿ õîðîøî ñîîòíîñÿòñÿ ñ ðåçóëüòàòàìè èñïûòàíèéèññëåäóåìûõ ñâàðíûõ ñîåäèíåíèé ðàñòÿæåíèåì. Ìàêñèìàëüíîå ðàçëè÷èå ðåçóëüòàòîâèñïûòàíèé íå ïðåâûøàåò 7%.Áåçîáðàçöîâûé êîíòðîëü ìåõàíè÷åñêèõ ñâîéñòâ ìîæåò ïðèìåíÿòüñÿ êàê íà ñòàäèèîïûòíûõ ðàçðàáîòîê, òàê è äëÿ êîíòðîëÿ ãîòîâûõ èçäåëèé â ëàáîðàòîðíûõ è öåõîâûõóñëîâèÿõ.  íàñòîÿùåå âðåìÿ â ÍÈÓ ¾ÌÝÈ¿ âåäåòñÿ ðàçðàáîòêà ïåðåíîñíîãî


Применение электронно-лучевой сварки для изготовлении модулей бланкета ИТЭР 25àâòîìàòèçèðîâàííîãî ïðèáîðà äëÿ ïðîâåäåíèÿ ýêñïðåññ-êîíòðîëÿ ìåòàëëà èçäåëèé âïðîöåññå èõ èçãîòîâëåíèÿ è ìîíòàæà.Литература1. Ìàòþíèí Â.Ì. Îïåðàòèâíàÿ äèàãíîñòèêà ìåõàíè÷åñêèõ ñâîéñòâ êîíñòðóêöèîííûõìàòåðèàëîâ. Ì.: Èçäàòåëüñêèé äîì ÌÝÈ, 2006. 216 ñ.ÓÄÊ 621.791.72.669Применение электронно-лучевой сварки для изготовлениимодулей бланкета ИТЭРЕ.В. ТерентьевНациональный исследовательский университет «МЭИ»TerentyevYV@mpei.ruÇàùèòíûå áëîêè ìîäóëåé áëàíêåòà ÈÒÝÐ, èçãîòîâëåííûå èç ñòàëè àóñòåíèòíîãîêëàññà 316 L(N), èìåþò ñâàðíûå ñîåäèíåíèÿ ðàçëè÷íûõ òèïîâ. Íàõîæäåíèå â çîíåïîâûøåííîãî íåéòðîííîãî îáëó÷åíèÿ, öèêëè÷åñêèé õàðàêòåð ðàáîòû ïðè ïîâûøåííûõòåìïåðàòóðàõ è ýêñïëóàòàöèÿ ïîä äàâëåíèåì òåïëîíîñèòåëÿ ïðåäúÿâëÿþò âûñîêèåòðåáîâàíèÿ ê êà÷åñòâó ïîëó÷àåìûõ ñîåäèíåíèé. Òàêèå òðåáîâàíèÿ ìîãóò áûòüâûïîëíåíû ïðè èñïîëüçîâàíèè âûñîêîòåõíîëîãè÷åñêèõ ìåòîäîâ ñâàðêè, íàïðèìåðýëåêòðîííî-ëó÷åâîé ñâàðêè (ÝËÑ). Êîíñòðóêöèÿ çàùèòíîãî áëîêà ïðåäïîëàãàåò ïîëó÷åíèåñâàðíîãî ñîåäèíåíèÿ òîëùèíîé 140 ìì. Ïîëó÷åíèå êà÷åñòâåííîãî ñîåäèíåíèÿñ ìèíèìàëüíûìè äåôîðìàöèÿìè òàêîé òîëùèíû ñ ó÷åòîì íåîáõîäèìîñòè ñâàðêè âóçêèé çàçîð íà ãëóáèíå 180 ìì ÿâëÿåòñÿ ñëîæíîé çàäà÷åé [1, 2].Öåëüþ äàííîé ðàáîòû ÿâëÿåòñÿ ðàçðàáîòêà òåõíîëîãèè ñâàðêè çàùèòíûõ áëîêîâè âíóòðèêîðïóñíûõ ýëåìåíòîâ íåñóùåé êîíñòðóêöèè ïåðâîé ñòåíêè ìîäóëÿ áëàíêåòàÈÒÝÐ.Äëÿ ðàçðàáîòêè òåõíîëîãèè ñâàðêè èñïîëüçîâàëè ýëåêòðîííî-ëó÷åâóþ óñòàíîâêóÝËÀ 60/60 ñ ïðîãðàììíûì óïðàâëåíèåì ðåæèìàìè è ñèñòåìîé ïåðåìåùåíèÿ. ðåçóëüòàòå èçó÷åíèÿ ïðîöåññîâ ôîðìèðîâàíèÿ ñâàðíîãî ñîåäèíåíèÿ ðàçðàáîòàíàòåõíîëîãèÿ äâóñòîðîííåé ñâàðêè ñ ãàðàíòèðîâàííûì ïåðåêðûòèåì øâîâ, îáåñïå-÷èâàþùàÿ ðàâíîìåðíûå ìèíèìàëüíûå äåôîðìàöèè. Òàê êàê æèäêèé ìåòàëë, ôîðìèðóþùèéóñèëåíèå øâà, ïðè ñâàðêå â óçêèé çàçîð íå èìååò ñâîáîäíîãî âûõîäà íàïîâåðõíîñòü è ïî ìåðå íàêîïëåíèÿ ïåðèîäè÷åñêè çàëèâàåò ñâàðî÷íóþ âàííó, âîçíèêàåòâåðîÿòíîñòü âîçíèêíîâåíèÿ äåôåêòîâ òèïà âàêóóìíûõ ïîëîñòåé. Äëÿ ïîâûøåíèÿñòàáèëüíîñòè ôîðìèðîâàíèÿ âàííû íåîáõîäèìî âûïîëíÿòü ðàçäåëêó îñíîâàíèÿ çàçîðà,êàê ïîêàçàíî íà ðèñ. 1à. Ñ ó÷åòîì âçàèìîäåéñòâèÿ ïó÷êà ñ ïëàçìîé â çàçîðåñêîððåêòèðîâàíû ðåæèìû ñâàðêè. Ìåòàëëîãðàôè÷åñêèå èññëåäîâàíèÿ è ìåõàíè÷åñêèåèñïûòàíèÿ (ðèñ. 1á, â) ïîêàçàëè âûñîêîå êà÷åñòâî ïîëó÷àåìûõ ñîåäèíåíèé.Êîíñòðóêöèåé ïåðâîé ñòåíêè çàùèòíûõ ìîäóëåé áëàíêåòà ÈÒÝÐ ïðåäóñìîòðåíûñâàðíûå ñîåäèíåíèÿ âíóòðèêîðïóñíûõ ýëåìåíòîâ ñ òîëùèíîé ñòåíêè 2,5 ìì, ðàñïîëîæåííûåíà ãëóáèíå 75 ìì. Òåõíîëîãè÷åñêèå òðóäíîñòè, âîçíèêàþùèå ïðè ñâàðêå, âûçâàíûíåäîñòàòî÷íûì è íåðàâíîìåðíûì òåïëîîòâîäîì, âûçûâàþùèì ïåðåãðåâ âàííûâ çîíå çàìûêàíèÿ. Äëÿ ðåøåíèÿ òåïëîâîé çàäà÷è èñïîëüçîâàëàñü ìàòåìàòè÷åñêàÿìîäåëü, ïîçâîëÿþùàÿ ïðîãíîçèðîâàòü òåïëîâóþ êàðòèíó âî âðåìÿ ñâàðêè.  ðåçóëüòàòåóñòàíîâëåíû çàâèñèìîñòè øèðèíû øâà è ìàêñèìàëüíîé òåìïåðàòóðû âàííû îòñêîðîñòè ñâàðêè (ðèñ. 2à). Òàêæå óñòàíîâëåíî, ÷òî ïðè òðåáóåìîé ãëóáèíå ïðîïëàâëåíèÿñêîðîñòü ñâàðêè äîëæíà áûòü íå ìåíåå 40 ì/÷, ÷òîáû èñêëþ÷èòü îïëàâëåíèå


26 М.С. Грибковíàðóæíûõ ñòåíîê è îáðàçîâàíèå çàíèæåíèé. Ïîñëå ñâàðêè ñåðèè ìàêåòîâ óòî÷íåíûðåæèìû ñâàðêè. Ìåòàëëîãðàôè÷åñêèå èññëåäîâàíèÿ ïîêàçàëè êà÷åñòâåííîå ôîðìèðîâàíèåøâîâ (ðèñ. 2á, â).Òàêèì îáðàçîì, äëÿ ïîëó÷åíèÿ êà÷åñòâåííûõ ñâàðíûõ ñîåäèíåíèé îñîáî îòâåòñòâåííûõêîíñòðóêöèé íåîáõîäèì êîìïëåêñíûé ïîäõîä ê ðåøåíèþ òåõíîëîãè÷åñêîéçàäà÷è, âêëþ÷àþùèì èññëåäîâàíèå ïðîöåññîâ ôîðìèðîâàíèÿ, ìåòàëëîãðàôè÷åñêèåèññëåäîâàíèÿ è ìåõàíè÷åñêèå èñïûòàíèÿ.Рис. 1. Разделка кромок перед сваркой (а), макрошлиф двустороннего шва, выполненногоЭЛС (б) и распределение механических свойств в сечении шва (в)Рис. 2. График зависимости максимальной температуры и ширины шва от скорости(а), внешний вид макета (б), и макрошлиф сварного соединения (в)Литература1. Ðûêàëèí Í.Í., Çóåâ È.Â., Óãëîâ À.À. Îñíîâû ýëåêòðîííî-ëó÷åâîé îáðàáîòêè ìàòåðèàëîâ. Ì.: Ìàøèíîñòðîåíèå, 1978. 239 ñ.2. Ìàìóòîâ Å.Ë. Ýëåêòðîííî-ëó÷åâàÿ ñâàðêà äåòàëåé áîëüøîé òîëùèíû. Ì.: Ìàøèíîñòðîåíèå,1992. 232 ñ.ÓÄÊ 621.791.72.669Отработка технологии электронно-лучевой сварки узла«корпус–крышка» несущей конструкции первой стенки(НКПС) бланкета ИТЭР с полным проваром без брызгМ.С. ГрибковНациональный исследовательский университет «МЭИ»Gribkovms@mail.ruÑâàðêà êðûøåê ÍÊÏÑ ïîäðàçóìåâàåò ïîëó÷åíèå êà÷åñòâåííîãî ñîåäèíåíèÿ íàâñþ ãëóáèíó áåç òåõíîëîãè÷åñêèõ íåïðîâàðîâ (ââèäó îïàñíîñòè ùåëåâîé êîððîçèè) è


Отработка технологии электронно-лучевой сварки узла «корпус–крышка» несущей конструкциипервой стенки (НКПС) бланкета ИТЭР с полным проваром без брызг 27áåç çàíèæåíèé â âåðøèíå øâà. Êëàññè÷åñêîå ñîåäèíåíèå â çàìîê (ðèñ. 1à), íåñìîòðÿíà îòñóòñòâèå áðûçã è òî÷íîå ïîçèöèîíèðîâàíèå êðûøêè ïðè ñáîðêå, íå ìîæåòáûòü ïðèåìëåìûì ïî âûøåóêàçàííîé ïðè÷èíå. Ñâàðêà ñî ñâîáîäíûì ôîðìèðîâàíèåì(ðèñ. 1á) êîðíÿ ïîëíîñòüþ ðåøàåò ïðîáëåìó òåõíîëîãè÷åñêèõ íåïðîâàðîâ, îäíàêîâîçíèêàåò íåîáõîäèìîñòü äîïîëíèòåëüíûõ ìåð ïî óäàëåíèþ ïðîäóêòîâ âûáðîñà ñîñòîðîíû êîðíÿ è òî÷íîãî ïîçèöèîíèðîâàíèÿ êðûøåê. Äëÿ óìåíüøåíèÿ êîëè÷åñòâàáðûçã è èñêëþ÷åíèÿ îáðàçîâàíèÿ òåõíîëîãè÷åñêîãî íåïðîâàðà çàìêîâîãî ñîåäèíåíèÿïðåäëîæåíî ïðèìåíÿòü çàìêîâîå ñîåäèíåíèå ñî ñêîñîì êðîìîê (ðèñ. 1â).Ïðè ñâàðêå çàìêíóòûõ êîíòóðîâ â îáëàñòè çàìûêàíèÿ øâà âñëåäñòâèå çíà÷èòåëüíîãîïåðåãðåâà ìåòàëëà ìîãóò âîçíèêíóòü çàíèæåíèÿ â âåðøèíå øâà. Äëÿ èñêëþ÷åíèÿïîäîáíûõ ÿâëåíèé áûëî ïðèíÿòî ðåøåíèå ïðîèçâîäèòü ñâàðêó íà âûñîêèõñêîðîñòÿõ 90100 ì/÷. Ñóùåñòâóåò ìíîæåñòâî ñïîñîáîâ, íàïðàâëåííûõ íà ñîêðàùåíèåêîëè÷åñòâà áðûçã ïðè ñâàðêå, òàêèå êàê: ïðèìåíåíèå ìàãíèòíîãî ïîëÿ, ñâàðêàíàêëîííûì ëó÷îì è ò.ä. Íî íàèáîëåå ïðîñòûì ñïîñîáîì óìåíüøåíèÿ êîëè÷åñòâà ðàñïëàâëåííîãîìåòàëëà ñî ñòîðîíû êðûøêè, à çíà÷èò è êîëè÷åñòâà áðûçã ÿâëÿåòñÿñìåùåíèå îñè ýëåêòðîííîãî ïó÷êà ïàðàëëåëüíî ïëîñêîñòè ñòûêà â ñòîðîíó êîðïóñàíà âåëè÷èíó δ, êàê ïîêàçàíî íà ðèñ. 2.Íà ðèñ. 3 ïðèâåäåíû âíåøíèé âèä êîðíÿ øâà è ìàêðîøëèô ïîïåðå÷íîãî ñå÷åíèÿñâàðíîãî ñîåäèíåíèÿ, âûïîëíåííîãî íà ðåæèìå: U уск = 30 êÂ, I л = 270 ìÀ, V св= 90 ì/÷ ñî ñìåùåíèåì ýëåêòðîííîãî ïó÷êà îò ëèíèè ñòûêà íà 0,5 ìì â ñòîðîíóêîðïóñà.Èç ðèñóíêà âèäíî, ÷òî ïðè ÝËÑ ñî ñìåùåíèåì ýëåêòðîííîãî ïó÷êà îò ëèíèèñòûêà êîðåíü øâà ñìåùàåòñÿ â ñòîðîíó êîðïóñà è êîëè÷åñòâî áðûçã ìåòàëëà çíà÷èòåëüíîñíèæàåòñÿ. Îäíàêî âåëè÷èíà ñìåùåíèÿ δ îãðàíè÷åíà íåêîòîðûì ïðåäåëîì,ïðè ïðåâûøåíèè êîòîðîãî ìîãóò ïîÿâëÿòüñÿ äåôåêòû íåñïëàâëåíèÿ ïî ëèíèè ñòûêà.Ïðåäåëüíîå çíà÷åíèå δ îïðåäåëÿåòñÿ øèðèíîé ñâàðíîãî øâà: ÷åì øèðå øîâ, òåììîæåò áûòü áîëüøå çíà÷åíèå δ.Ïðîèçâåäåííûå èññëåäîâàíèÿ ïîêàçàëè, ÷òî ñìåùåíèåì ýëåêòðîííîãî ïó÷êà èïðèìåíåíèåì çàìêîâîãî ñîåäèíåíèÿ ñî ñêîñîì êðîìîê ìîæíî äîáèòüñÿ çíà÷èòåëüíîãîñîêðàùåíèÿ êîëè÷åñòâà áðûçã, òåì ñàìûì ïîâûñèâ êà÷åñòâî èçäåëèÿ.Рис. 1. Варианты конструкций сборки под сварку и макрошлифы полученных соединений:в замок (а), со свободным формированием корня (б) и в замок со скосомкромки (в)


28 А.А. Герваш, Д.А. Глазунов, Д.В. Лянзберг, И.В. МазульРис. 2. Схема смещения электронного пучкаРис. 3. Сварное соединение, выполненное со смещением электронного пучка от линиистыка на 0,5 мм в сторону корпуса: макрошлиф поперечного сечения (а), внешнийвид корня (б)ÓÄÊ 621.039.634Изготовление и испытание малых макетов многослойныхпанелей первой стенки термоядерного реактора ИТЭРА.А. Герваш, Д.А. Глазунов, Д.В. Лянзберг, И.В. МазульНаучно-исследовательский институт электрофизической аппаратуры им. Д.В. Ефремоваglazunov@sintez.niiefa.spb.su ðàìêàõ ãîñóäàðñòâåííûõ îáÿçàòåëüñòâ ïî ìåæäóíàðîäíîìó ïðîåêòó ÈÒÝÐ âïåðèîä ñ 2015 ïî 2020 ãã. ÍÈÈÝÔÀ äîëæåí èçãîòîâèòü è ïîñòàâèòü 176 âûñîêîíàãðóæåííûõïàíåëåé ïåðâîé ñòåíêè äëÿ ýòîãî òåðìîÿäåðíîãî ðåàêòîðà. íàñòîÿùèé ìîìåíò åù¼ íà çàêîí÷åíû ðàáîòû ïî ðàçðàáîòêå êîíñòðóêöèè è ìàòåìàòè÷åñêèìðàñ÷¼òàì íàãðóçîê íà ïàíåëè ïåðâîé ñòåíêè, îäíàêî óæå äàâíî ñòàëîÿñíî, ÷òî íå âñå ïàðàìåòðû ïàíåëåé ìîãóò áûòü ïîëó÷åíû ðàñ÷¼òíûì ïóò¼ì, íåêîòîðûåïàðàìåòðû íåîáõîäèìî îïðåäåëÿòü ýêñïåðèìåíòàëüíî. Îäíèì èç òàêèõ ïàðàìåòðîâÿâëÿåòñÿ ðàçìåð áåðèëëèåâîé îáëèöîâêè ïàíåëåé è ñïîñîáíîñòü îáëèöîâêèâûäåðæèâàòü ïðîåêòíûå òåïëîâûå ïîòîêè, íå òåðÿÿ òåïëîâîãî êîíòàêòà ñ òåïëîîòâîäÿùèìáðîíçîâûì ñëîåì.


Изготовление и испытание малых макетов многослойных панелей первой стенки термоядерногореактора ИТЭР 29 äàííîì äîêëàäå îïèñûâàåòñÿ ýêñïåðèìåíòàëüíàÿ êàìïàíèÿ ïî âûáîðó ðàçìåðàîáëèöîâêè äëÿ ïàíåëåé ïåðâîé ñòåíêè ÈÒÝÐ, âêëþ÷àþùàÿ ïðîöåññ èçãîòîâëåíèÿ èèñïûòàíèÿ ìàêåòîâ, ðåçóëüòàòû èñïûòàíèé.Ïðîöåññ èçãîòîâëåíèÿ ìàêåòîâ âêëþ÷àåò â ñåáÿ îáëèöîâêó áåðèëëèåâûìè ïëèòêàìè,êîòîðûå â äàííîì ñëó÷àå ïðèñîåäèíÿþòñÿ ê ìàêåòó ìåòîäîì áûñòðîé ïàéêè.Ïîñëå ñåðèè îïûòîâ, íàïðàâëåííûõ íà âûáîð ðàçìåðîâ áåðèëëèåâîé îáëèöîâêè,îïðåäåëåíû 4 íàèáîëåå ïîäõîäÿùèõ ðàçìåðà ïëèòîê, ñïîñîáíûõ âûäåðæèâàòü ðàáî-÷èå òåïëîâûå íàãðóçêè 4.7 ÌÂò/ì 2 , à òàêæå ïîâûøåííûå íàãðóçêè 5.9 ÌÂò/ì 2 .Èçãîòîâëåíî ÷åòûðå ìàëûõ âîäîîõëàæäàåìûõ ìàêåòà ñî ñòðóêòóðîé âîäÿíîãî êàíàëàòèïà ãèïåðâàïîòðîí. Êàæäûé èç ìàêåòîâ îáëèöîâàí îäíèì èç ÷åòûð¼õ âèäîâîáëèöîâêè. Ôîòîãðàôèÿ îäíîãî èç ìàêåòîâ ïðåäñòàâëåíà íà ðèñ. 1.Ýòè ÷åòûðå ìàêåòà ïîäâåðãëèñü òåïëîâûì èñïûòàíèÿì äëÿ îïðåäåëåíèÿ ñïîñîáíîñòèìàêåòà ñíèìàòü ïàäàþùèé íà îáëèöîâêó òåïëîâîé ïîòîê â òå÷åíèå 16 000 òåïëîâûõöèêëîâ ïðè ïëîòíîñòè ïîãëîù¼ííîé ìîùíîñòè 4.7 ÌÂò/ì 2 . Öèêë ñîñòîèò èçôàçû íàãðåâà 15 ñåêóíä è ïàóçû 15 ñåêóíä. Äàííîå êîëè÷åñòâî öèêëîâ ñîîòâåòñòâóåòêîëè÷åñòâó öèêëîâ, ïëàíèðóåìûõ â ÈÒÝÐ.Âòîðîé öåëüþ äàííîãî ýêñïåðèìåíòà ÿâëÿëîñü èññëåäîâàíèå áðîíçîâîé ñòðóêòóðûâîäÿíîãî êàíàëà íà ïðåäìåò îáðàçîâàíèÿ óñòàëîñòíûõ òðåùèí ïîñëå ïðîâåäåíèÿèñïûòàíèé.Ðåçóëüòàò ïîòåðè òåïëîâîãî ñîåäèíåíèÿ â òå÷åíèå ýêñïåðèìåíòà íå íàáëþäàëîñü.Ïîñëå ýêñïåðèìåíòà ìàêåòû áûëè ðàçðåçàíû è èññëåäîâàíû íà íàëè÷èå òðåùèíâ áðîíçîâîé ñòðóêòóðå.  ðåçóëüòàòå èññëåäîâàíèÿ òðåùèí íå îáíàðóæåíî.Íà÷àòû ðàáîòû ïî îïðåäåëåíèþ êðèòåðèåâ îòáðàêîâêè ïàÿíûõ ñîåäèíåíèéáðîíçàáåðèëëèé ñ ïîìîùüþ íåðàçðóøàþùåãî óëüòðàçâóêîâîãî êîíòðîëÿ. Ñ ýòîé öåëüþèçãîòîâëåíû ìàêåòû ñ êàëèáðîâàííûìè èñêóññòâåííûìè äåôåêòàìè, èäåíòèôèöèðîâàííûåâïîñëåäñòâèè ìåòîäàìè óëüòðàçâóêîâîãî êîíòðîëÿ. Ïðîâåäåíû òåðìîöèêëè÷åñêèåèñïûòàíèÿ ñ îäíèì èç âîäîîõëàæäàåìûõ ìàêåòîâ.  ïðîöåññå ýêñïåðèìåíòàáåðèëëèåâàÿ îáëèöîâêà íå ïîòåðÿëà òåïëîâîãî êîíòàêòà ñ áðîíçîâîé âîäîîõëàæäàåìîéïîâåðõíîñòüþ, îäíàêî â ìåñòàõ ðàñïîëîæåíèÿ áîëüøèõ äåôåêòîâ íàáëþäàëîñüïîâûøåíèå òåìïåðàòóðû íà ïîâåðõíîñòè îáëèöîâêè. ðåçóëüòàòå ðàáîòû ýêñïåðèìåíòàëüíî îïðåäåë¼í ðàçìåð áåðèëëèåâîé îáëèöîâêèäëÿ ïàíåëåé ïåðâîé ñòåíêè ÈÒÝÐ.Ðàáîòû ïî îïðåäåëåíèþ êðèòåðèåâ íåðàçðóøàþùåãî êîíòðîëÿ ïðîäîëæàþòñÿ.Рис. 1. Экспериментальный макет, облицованный бериллиевыми плитками размером12 × 12 × 8 мм


30 А.В. Лапин, Е.А. АлексеенкоÓÄÊ 621.791Разработка технологии соединений для Центральной сборкидивертора ИТЭРА.В. Лапин, Е.А. АлексеенкоНаучно-исследовательский институт электрофизической аппаратуры им. Д.В. Ефремоваlapin@sintez.niiefa.spb.suÔÃÓÏ ¾ÍÈÈÝÔÀ èì. Ä.Â. Åôðåìîâà¿ ïðèíèìàåò ó÷àñòèå â ïðîåêòå ÈÒÅÐ. Â÷àñòíîñòè, â 2009 ã. ïî ðåçóëüòàòàì èçãîòîâëåíèÿ è óñïåøíûõ èñïûòàíèé Êâàëèôèêàöèîííûõïðîòîòèïîâ ÍÈÈÝÔÀ ïîëó÷èë êîíòðàêò ñ Íàöèîíàëüíûè àãåíòñòâîìÈÒÝÐ ÐÔ íà èçãîòîâëåíèå è ïîñòàâêó 100% ñåêöèé Öåíòðàëüíîé ñáîðêè (ÖÑ) äèâåðòîðàÈÒÝÐ (ðèñ. 1). Âñåãî äî 2020 ã. äîëæíû áûòü èçãîòîâëåíû è ïîñòàâëåíû íàïëîùàäêó ÈÒÝÐ 54 îñíîâíûõ è 6 ðåçåðâíûõ ñåêöèé ÖÑ.Êàê è äðóãèå îáðàùåííûå ê ïëàçìå êîìïîíåíòû ðåàêòîðà, ÖÑ äèâåðòîðà áóäåòïîäâåðãàòüñÿ çíà÷èòåëüíûì òåïëîâûì, íåéòðîííûì è ýëåêòðîìàãíèòíûì íàãðóçêàì.Òàê êàê ÖÑ ÿâëÿåòñÿ àêòèâíî îõëàæäàåìûì êîìïîíåíòîì, åãî êîíñòðóêöèÿ è êà÷åñòâîñáîðêè äîëæíû îáåñïå÷èâàòü íå òîëüêî óñïåøíîå ïðîòèâîñòîÿíèå óêàçàííûìíàãðóçêàì, íî è íàäåæíîå îòäåëåíèå âîäû âûñîêîãî äàâëåíèÿ â ñîáñòâåííûõ êàíàëàõîõëàæäåíèÿ îò âíåøíåé âûñîêîâàêóóìíîé ñðåäû. Âñå ýòè óñëîâèÿ îïðåäåëÿþòïîâûøåííûå òðåáîâàíèÿ ê êà÷åñòâó òåõíîëîãè÷åñêîé ïðîðàáîòêè è èñïîëíåíèÿ ìåòàëëóðãè÷åñêèõñîåäèíåíèé, âûïîëíÿåìûõ êàê ïðè èçãîòîâëåíèè äåòàëåé è óçëîâ,òàê è ïðè îêîí÷àòåëüíîé ñáîðêå ñåêöèé ÖÑ.Ïðè èçãîòîâëåíèè ñåêöèé ÖÑ äèâåðòîðà ÈÒÝÐ áóäóò ïðèìåíÿòüñÿ òàêèå òèïû ìåòàëëóðãè÷åñêèõñîåäèíåíèé, êàê ðàçëè÷íûå âèäû ñâàðêè (âçðûâîì, ëàçåðíàÿ, ðó÷íàÿàðãîíîäóãîâàÿ è îðáèòàëüíàÿ), à òàêæå íàïëàâêà è âàêóóìíàÿ ïàéêà. Ñâàðêà áóäåòïðèìåíÿòüñÿ ïðè èçãîòîâëåíèè ñòàëüíîé îïîðíîé êîíñòðóêöèè ÖÑ îñíîâàíèé, îáðàùåííûõê ïëàçìå ýëåìåíòîâ (ÎÏÝ), à òàêæå äëÿ çàìûêàíèÿ êîíòóðà îõëàæäåíèÿñåêöèé ÖÑ. Íàïëàâêà è ïàéêà áóäóò ïðèìåíÿòüñÿ ïðè èçãîòîâëåíèè áèìåòàëëè÷åñêèõâîëüôðàì-ìåäíûõ ïëèòîê îáëèöîâêè è äëÿ èõ ïðèñîåäèíåíèÿ ê îõëàæäàåìûìîñíîâàíèÿì ÎÏÝ ÖÑ [1].Äëÿ âûïîëíåíèÿ ýòèõ îïåðàöèé â 20092012 ãã. â ÍÈÈÝÔÀ áûëè ñîçäàíûè îñíàùåíû ñîâðåìåííûì âûñîêîòåõíîëîãè÷åñêèì îáîðóäîâàíèåì îïûòíîïðîèçâîäñòâåííûåñòåíäû ñâàðêè è ïàéêè/òåðìîîáðàáîòêè, îòðàáîòàíû è àòòåñòîâàíûñîîòâåòñòâóþùèå òåõíîëîãè÷åñêèå îïåðàöèè [2]. äîêëàäå îñâåùàþòñÿ ðåçóëüòàòû îòðàáîòêè è ìàêåòèðîâàíèÿ óêàçàííûõ îïåðàöèé,ïðèìåíåííûå ìåòîäû ðåøåíèÿ âîçíèêøèõ òåõíîëîãè÷åñêèõ ïðîáëåì, ïðèâåäåíûðåçóëüòàòû íåðàçðóøàþùåãî êîíòðîëÿ è èñïûòàíèé ñîåäèíåíèé.Рис. 1.


Особенности формирования сварных соединений при ЭЛС с микроподачей азота в сварочнуюванну 31Литература1. Litunovsky N. [et al.]. Development of the armoring technique for ITER Divertor Dome// Fusion Engineering & Design. 2011. V. 86. P. 17491752.2. Mazaev S. [et al.]. Laser welding of plasma facing units for ITER divertor Domemanufacturing // IEEE / NPSS Symposium on Fusion Engineering (SOFE 2011). Chicago, Illinois, USA. 2630 June 2011.ÓÄÊ 621.791.72.669Особенности формирования сварных соединений при ЭЛСс микроподачей азота в сварочную ваннуР.А. РыжкинНациональный исследовательский университет «МЭИ»terzan_rome@mail.ruÑîâðåìåííûå õðîìîíèêåëåâûå àóñòåíèòíûå ñïëàâû, âûïëàâëÿåìûå â èíäóêöèîííûõïå÷àõ, îòëè÷àþòñÿ âûñîêîé ÷èñòîòîé è ñîäåðæàò ëèøü íè÷òîæíûå êîëè÷åñòâàäðóãèõ âðåäíûõ ïðèìåñåé. Ñïëàâû è ñòàëè íà îñíîâå íèêåëÿ ïðåäñòàâëÿþò ñîáîéñëîæíûé è òðóäíûé îáúåêò äëÿ ñâàðêè ïëàâëåíèåì ââèäó îïàñíîñòè ïîÿâëåíèÿ òðåùèíâ ìåòàëëå øâà, îêîëîøîâíîé çîíå è â îñíîâíîì ìåòàëëå.Îñíîâíûå äåôåêòû ïðè ñâàðêå âûñîêîíèêåëåâûõ ñïëàâîâ ãîðÿ÷èå òðåùèíû õðóïêèå ìåæêðèñòàëëèòíûå ðàçðóøåíèÿ ñâàðíîãî øâà, âîçíèêàþùèå â îáëàñòèòåìïåðàòóðíîãî èíòåðâàëà õðóïêîñòè (ÒÈÕ) â ðåçóëüòàòå âîçäåéñòâèÿ òåðìîäåôîðìàöèîííîãîñâàðî÷íîãî öèêëà. Ïî ëèòåðàòóðíûì äàííûì èçâåñòíî áîëüøîå êîëè÷åñòâîðåêîìåíäàöèé äëÿ ïîâûøåíèÿ òåõíîëîãè÷åñêîé ïðî÷íîñòè ñâàðíûõ ñîåäèíåíèéõðîìîíèêåëåâûõ æàðîïðî÷íûõ ñïëàâîâ. Ïîìèìî ïðî÷åãî, ðåêîìåíäîâàíî óìåíüøàòüðàçìåð çåðíà ñ öåëüþ óìåíüøåíèÿ äèàïàçîíà ÒÈÕ. Äëÿ èçìåëü÷åíèÿ ñòðóêòóðû öåëåñîîáðàçíîëåãèðîâàòü ìåòàëë øâà àçîòîì - äîáàâëåíèå àçîòà ïðè ñâàðêå óâåëè÷èâàåòâÿçêîñòü è ïëàñòè÷íîñòü øâà áåç ñíèæåíèÿ ïðî÷íîñòè. Òàêæå àçîò ïîâûøàåòòåðìè÷åñêóþ ñòàáèëüíîñòü àóñòåíèòíîé ñòðóêòóðû ïî îòíîøåíèþ ê åãî ðàñïàäóïðè íàãðåâå ñ îáðàçîâàíèåì íèòðèäîâ è äðóãèõ ôàç, ÷òî îñîáåííî âàæíî ïðè ñâàðêåäèñïåðñèîííî-òâåðäåþùèõ ìàòåðèàëîâ. äîêëàäå ïîêàçàíû ðåçóëüòàòû ýêñïåðèìåíòàëüíûõ èññëåäîâàíèé ïðîöåññà ÝËÑàóñòåíèòíûõ ñòàëåé ñ ìèêðîïîäà÷åé àçîòà. Ìåòîäèêà ïðîâåäåíèÿ ýêñïåðèìåíòîâ èïðèìåíÿåìîå îáîðóäîâàíèå ïîäðîáíî îïèñàíî â ðàáîòå [1].Ïðè äâèæåíèè ïó÷êà ïî îáðàçöó áåç ïîäà÷è àçîòà ïðîïëàâëåíèå èìååò îáû÷íóþäëÿ ýëåêòðîííî-ëó÷åâîé ñâàðêè ôîðìó (ðèñ. 1). Ïðè ïîäà÷å àçîòà äàæå â íåçíà÷èòåëüíûõîáúåìàõ (10 ìë/ìèí) ãëóáèíà ïðîïëàâëåíèÿ âîçðàñòàåò, à øèðèíà øâà ìåíÿåòñÿñëàáî. Ïðè÷åì ïðè áîëüøåì òîêå òàêàÿ çàâèñèìîñòü âûðàæåíà ãîðàçäî ñèëüíåå.Èíòåðåñíî îòìåòèòü, ÷òî ïðè ïîäà÷å àçîòà 50 ìë/ìèí øèðèíà øâà ðåçêî óâåëè÷èâàåòñÿ,ñòàíîâèòñÿ ïîõîæåé íà ôîðìó, êîòîðàÿ áûëà ïîëó÷åíà áåç ïîäà÷è àçîòà. Ýòîñâèäåòåëüñòâóåò î òîì, ÷òî ïðè îïðåäåëåííîì êîëè÷åñòâå àçîòà, ïîäàâàåìîãî â çîíóñâàðêè, ïðîïëàâëÿþùàÿ ñïîñîáíîñòü ëó÷à âîçðàñòàåò.Êîëè÷åñòâî àçîòà, ïîäàâàåìîãî â ñâàðî÷íóþ âàííó, ïî-ðàçíîìó âëèÿåò íà ïðî÷íîñòüè òâåðäîñòü ñâàðíîãî øâà. Ìèíèìàëüíàÿ òâåðäîñòü ìåòàëëà øâà ñîîòâåòñòâóåòäèàïàçîíó ïîäà÷è àçîòà 3040 ìë/ìèí. Óâåëè÷åíèå ïëàñòè÷íîñòè ìåòàëëà øâà â ýòîìäèàïàçîíå ìîæíî îáúÿñíèòü èçìåëü÷åíèåì ìèêðîñòðóêòóðû øâîâ.Âîçíèêàþùèé ýôôåêò öåëåñîîáðàçíî èñïîëüçîâàòü äëÿ óâåëè÷åíèÿ ñîïðîòèâëÿåìîñòèîáðàçîâàíèþ ãîðÿ÷èõ òðåùèí ïðè ñâàðêå ñîåäèíèòåëåé ìîäóëåé áëàíêåòà ITERèç âûñîêîíèêåëåâîãî ñïëàâà èíêîíåëü 718.


32 Д.В. Лянзберг, Т.М. ГурьеваРис. 1. Формы проплавления при различном количестве азота, подаваемого в зонусварки: А – ток сварки 100 мА; Б – ток сварки 150 мАЛитература1. Ðûæêèí Ð.À., Äðàãóíîâ Â.Ê. Âëèÿíèå ìèêðîïîäà÷ àçîòà íà ôîðìèðîâàíèåñâàðíûõ ñîåäèíåíèé ïðè ýëåêòðîííîëó÷åâîé ñâàðêå // Ñâàðî÷íîå ïðîèçâîäñòâî. 2011. 8. Ñ. 2025.ÓÄÊ 620.179.16Контроль качества многослойных элементов компонентовИТЭР по ультразвуковым изображениямД.В. Лянзберг, Т.М. ГурьеваНаучно-исследовательский институт электрофизической аппаратуры им. Д.В. Ефремоваlyanzberg@sintez.niiefa.spb.suÔÃÓÏ ÍÈÈÝÔÀ èì. Ä.Â. Åôðåìîâà â ðàìêàõ ìåæäóíàðîäíîãî ïðîåêòà ÈÒÝÐèçãîòàâëèâàåò ïàíåëè ïåðâîé ñòåíêè è öåíòðàëüíîé ñáîðêè äèâåðòîðà. Ó÷èòûâàÿýêñòðåìàëüíûå óñëîâèÿ ðàáîòû (âûñîêèå òåìïåðàòóðû è äàâëåíèå òåïëîíîñèòåëÿ),ýëåìåíòû êîìïîíåíòîâ ÈÒÝÐ äîëæíû ïîäâåðãàòüñÿ îáÿçàòåëüíîìó íåðàçðóøàþùåìóêîíòðîëþ.Îáúåêòû êîíòðîëÿ ïðåäñòàâëÿþò ñîáîé ñëîæíûå ìíîãîñëîéíûå êîíñòðóêöèè. Ìàòåðèàëûñëîåâ: âîëüôðàì (áåðèëëèé), ìåäü, áðîíçà, àóñòåíèòíàÿ ñòàëü. Äëÿ ñîåäèíåíèÿñëîåâ ïðèìåíÿþòñÿ ðàçëè÷íûå òåõíîëîãèè: âûñîêîòåìïåðàòóðíàÿ âàêóóìíàÿïàéêà, íàïëàâêà ýëåêòðîííûì ïó÷êîì, ñâàðêà âçðûâîì. äàííîì äîêëàäå îïèñûâàþòñÿ âîçìîæíîñòè îáðàáîòêè è àíàëèçà ðåçóëüòàòîâóëüòðàçâóêîâîãî êîíòðîëÿ è âëèÿíèå ïîëó÷åííûõ ðåçóëüòàòîâ íà òåõíîëîãèþ èçãîòîâëåíèÿìíîãîñëîéíûõ ýëåìåíòîâ êîìïîíåíòîâ ÈÒÝÐ.Âûñîêèé óðîâåíü äîñòîâåðíîñòè êîíòðîëÿ ñëîæíûõ ìíîãîñëîéíûõ èçäåëèé îáåñïå÷èâàåòàâòîìàòèçèðîâàííàÿ ñèñòåìà óëüòðàçâóêîâîé âèçóàëèçàöèè ñ èñïîëüçîâàíèåìèíòåðôåðåíöèîííîãî ñïîñîáà ïîëó÷åíèÿ èçîáðàæåíèé ðàçëè÷íûõ îáúåêòîâ ñïîìîùüþ àêóñòè÷åñêèõ âîëí. Ïðè ýòîì ðåàëèçóþòñÿ òàêèå äîñòîèíñòâà, êàê òðåõìåðíîñòüè òî÷íîñòü ïðåäñòàâëåíèÿ ðåçóëüòàòîâ êîíòðîëÿ, øèðîêèå âîçìîæíîñòèîáðàáîòêè (ïðîñìîòð è àíàëèç À-ñêàíîâ â ëþáîé òî÷êå çîíäèðîâàíèÿ, ïðîñìîòð èàíàëèç Â-ñêàíîâ âî âçàèìíîïåðïåíäèêóëÿðíûõ ñå÷åíèÿõ îáúåêòà, ïîñëîéíûé àíàëèçïîëÿ âíóòðè îáúåêòà, èçìåðåíèå ðàññòîÿíèé â òðåõìåðíîì ïðîñòðàíñòâå è ò.ä.).Âûïîëíåíû ìíîãî÷èñëåííûå óëüòðàçâóêîâûå èññëåäîâàíèÿ ìíîãîñëîéíûõ ñîåäèíåíèéìàêåòîâ ïåðâîé ñòåíêè è öåíòðàëüíîé ñáîðêè äèâåðòîðà. Ïîìèìî îöåíêè êà-÷åñòâà ïî óñòàíîâëåííûì çàêàç÷èêîì êðèòåðèÿì ïðèåìêè, èìååòñÿ âîçìîæíîñòü íàáëþäàòüè îöåíèâàòü íå òîëüêî ÿâíûå äåôåêòû, íî è ïîòåíöèàëüíî îïàñíûå ó÷àñòêè.


Расчетно-экспериментальное обоснование элементов конструкции системы крепления бланкетаИТЭР 33Òåì ñàìûì ïîëó÷àòü áîëåå øèðîêóþ èíôîðìàöèþ î êà÷åñòâå ñîåäèíåíèÿ ìàòåðèàëîâ.Èñïîëüçîâàíèå óëüòðàçâóêîâîãî èññëåäîâàíèÿ ïîçâîëÿåò ýôôåêòèâíî îöåíèâàòüêà÷åñòâî èçãîòîâëåíèÿ ìíîãîñëîéíûõ èçäåëèé è îïåðàòèâíî èñïîëüçîâàòü ïîëó÷åííûåðåçóëüòàòû äëÿ ñîâåðøåíñòâîâàíèÿ òåõíîëîãèè èçãîòîâëåíèÿ ýëåìåíòîâ êîìïîíåíòîâÈÒÝÐ íà ëþáîé ñòàäèè òåõíîëîãè÷åñêîãî ïðîöåññà.ÓÄÊ 621.0Расчетно-экспериментальное обоснование элементовконструкции системы крепления бланкета ИТЭРИ.И. Поддубный, С.Э. ХомяковНаучно-исследовательский и конструкторский институт энерготехникиим. Н.А. Доллежаляpoddubnyyii@nikiet.ruÎÀÎ ¾ÍÈÊÈÝÒ¿ ðàçðàáàòûâàåò è îðãàíèçóåò ïðîèçâîäñòâî è ïîñòàâêó äëÿ ïðîåêòàÈÒÝÐ òàê íàçûâàåìûõ ñîåäèíèòåëåé ìîäóëåé áëàíêåòà ãèáêèõ ðàäèàëüíûõîïîð, ýëåêòðîèçîëèðóþùèõ äåìïôèðóþùèõ íàêëàäîê è ýëåêòðè÷åñêèõ çàìûêàòåëåé.Êàæäûé èç 440 ìîäóëåé áëàíêåòà óäåðæèâàåòñÿ â ðàäèàëüíîì íàïðàâëåíèè 4 îïîðàìè,äîñòàòî÷íî ãèáêèìè â ïîïåðå÷íîì íàïðàâëåíèè äëÿ êîìïåíñàöèè òåðìè÷åñêèõðàñøèðåíèé ìîäóëÿ. òîðîèäàëüíîì è ïîëîèäàëüíîì íàïðàâëåíèÿõ ïåðåìåùåíèÿ ìîäóëåé îãðàíè÷åíû3 èëè 4 êëþ÷àìè, óñòàíîâëåííûìè íà ñòåíêå âàêóóìíîé êàìåðû. Çàìûêàòåëèîáåñïå÷èâàþò ýëåêòðè÷åñêîå ñîåäèíåíèå ìîäóëÿ ñ âàêóóìíîé êàìåðîé è ïðåäîõðàíÿþòîñòàëüíûå ñîåäèíèòåëè áëàíêåòà îò íåäîïóñòèìî áîëüøèõ òîêîâ, à áëàíêåò âöåëîì îò áîëüøèõ ýëåêòðîìàãíèòíûõ íàãðóçîê. Äëÿ ïðåäîòâðàùåíèÿ çàìûêàíèÿòîêîâ ïî ïåðèôåðèè ìîäóëåé ÷åðåç ãèáêèå îïîðû è êëþ÷è èñïîëüçóþòñÿ êåðàìè÷åñêèåýëåêòðîèçîëèðóþùèå ïîêðûòèÿ.Ñîåäèíèòåëè ìîäóëåé áëàíêåòà äîëæíû ðàáîòàòü â óñëîâèÿõ âàêóóìà, ðàäèàöèîííîãîîáëó÷åíèÿ, öèêëè÷åñêîãî èçìåíåíèÿ òåìïåðàòóð, à òàêæå êðàòêîâðåìåííûõýëåêòðîìàãíèòíûõ íàãðóçîê, âîçíèêàþùèõ ïðè ñðûâàõ ïëàçìû. Ïîýòîìó âûñîêèåòðåáîâàíèÿ ïðåäúÿâëÿþòñÿ ê êîíñòðóêöèîííûì ìàòåðèàëàì, òåõíîëîãè÷åñêèì ïðîöåññàì,ðàñ÷åòíîìó è ýêñïåðèìåíòàëüíîìó îáîñíîâàíèþ ïðî÷íîñòè êîíñòðóêöèè.Çà ïîñëåäíèå äâà ãîäà ñïåöèàëèñòû ÍÈÊÈÝÒ ñîâìåñòíî ñ ÌÎ ÈÒÝÐ ïðàêòè÷åñêèïîëíîñòüþ îáîñíîâàëè îêîí÷àòåëüíûé ïðîåêò ñèñòåìû êðåïëåíèÿ áëàíêåòàñ ó÷åòîì èçìåíåííûõ íàãðóçîê è áîëåå æåñòêèõ òåõíè÷åñêèõ òðåáîâàíèé. Îñíîâíàÿïðîáëåìà, ñ êîòîðîé ñòîëêíóëèñü êîíñòðóêòîðû, îãðàíè÷åííîñòü ñâîáîäíîãî ïðîñòðàíñòâàìåæäó áëàíêåòîì è âàêóóìíîé êàìåðîé è òåì, ÷òî ïðàêòè÷åñêè óæå íà÷àòîèçãîòîâëåíèå âàêóóìíîé êàìåðû, è èçìåíåíèÿ åå êîíñòðóêöèè íåâîçìîæíû. Ñèñòåìàêðåïëåíèÿ ìîäóëåé è ýëåêòðè÷åñêèé ñîåäèíèòåëü ðàáîòàþò íà ïðåäåëå ñâîèõ âîçìîæíîñòåé,à äàëüíåéøåå èçìåíåíèå íàãðóçîê íå ìîæåò áûòü êîìïåíñèðîâàíî ïðîñòûìóâåëè÷åíèåì ãàáàðèòíûõ ðàçìåðîâ.Ðàñ÷åòíîå îáîñíîâàíèå êîíñòðóêöèè ñîåäèíèòåëåé áëàíêåòà âûïîëíÿåòñÿ íà îñíîâàíèèíîðì ïðî÷íîñòè âíóòðèêàìåðíûõ êîìïîíåíòîâ ÈÒÝÐ (SDC-IC). Îäíàêîäëÿ ðÿäà ýëåìåíòîâ êîíñòðóêöèè ñîîòâåòñòâóþùèõ êðèòåðèåâ ïðî÷íîñòè è ìåòîäèêèõ ýêñïåðèìåíòàëüíîãî îáîñíîâàíèÿ åùå íå ðàçðàáîòàíî â ÷àñòíîñòè, ðàñ÷åò íåçàòÿíóòûõðåçüáîâûõ ñîåäèíåíèé ïðè öèêëè÷åñêèõ çíàêîïåðåìåííûõ íàãðóçêàõ èëèñîõðàíåíèå ýëåêòðîèçîëÿöèîííûõ ñâîéñòâ êåðàìè÷åñêîãî ïîêðûòèÿ ïðè âûñîêèõ êàñàòåëüíûõíàïðÿæåíèÿõ è áîëüøîì ïóòè òðåíèÿ, èëè ñîïðîòèâëåíèå íà êîíòàêòàõ


34 М.А. Портновýëåêòðè÷åñêîãî çàìûêàòåëÿ è ñêèí-ýôôåêò ïðè ðàçðÿäàõ òîêà ïðîòÿæåííîñòüþ 12ìñ. Ãèáêàÿ îïîðà, èçãîòîâëåííàÿ èç âûñîêîïðî÷íîãî ñïëàâà Inconel 718, ïðè áîëüøèõýëåêòðîìàãíèòíûõ íàãðóçêàõ ìîæåò ïîâðåäèòü ãîðàçäî ìåíåå ïðî÷íóþ ñòàëüíóþðåçüáó âàêóóìíîé êàìåðû. Ðàñòðåñêèâàíèå êåðàìèêè ìîæåò ïðèâåñòè ê îáðàçîâàíèþêîíòóðîâ òîêà ïî ïåðèôåðèè ìîäóëåé, âîçðàñòàíèþ ýëåêòðîìàãíèòíûõ íàãðóçîê íàìîäóëü è ðàñïëàâëåíèå çîí êîíòàêòà â îïîðàõ èëè êëþ÷àõ, íåîïðåäåëåííîñòü â ðàñïðåäåëåíèèòîêîâ â ýëåêòðè÷åñêîì çàìûêàòåëå ê âûõîäó åãî èç ñòðîÿ è çàìûêàíèþòîêîâ íà âàêóóìíóþ êàìåðó ïî ïàòðóáêàì òåïëîíîñèòåëÿ.Äëÿ ðåøåíèÿ ýòèõ ïðîáëåì äîðàáàòûâàþòñÿ ñóùåñòâóþùèå è ñîçäàþòñÿ íîâûåêðèòåðèè íîðì ïðî÷íîñòè, ðàçðàáàòûâàþòñÿ è àïðîáèðóþòñÿ íîâûå ìåòîäèêè ýêñïåðèìåíòàëüíîãîîáîñíîâàíèÿ ðàáîòîñïîñîáíîñòè êîíñòðóêöèé.ÓÄÊ 621.791.72.922Разработка технологии электронно-лучевой сваркибиметаллических крышек канала теплоносителя несущейконструкции первой стенки ITERМ.А. ПортновНациональный исследовательский университет «МЭИ»max3102i@mail.ruÑðåäè îñíîâíûõ ìåòîäîâ ïîëó÷åíèÿ íåðàçúåìíûõ ñâàðíûõ ñîåäèíåíèé ðàçíîðîäíûõìàòåðèàëîâ ìîæíî âûäåëèòü ìåòîä ñâàðêè äàâëåíèåì è ìåòîä ñâàðêè ïëàâëåíèåì.Îáà ìåòîäà îáëàäàþò ïðåèìóùåñòâàìè è íåäîñòàòêàìè è èõ ýôôåêòèâíîåïðèìåíåíèå äëÿ ñîçäàíèÿ êîìïîíåíòîâ ÈÒÝÐ ñîïðÿæåíî ñ ðÿäîì òðóäíîñòåé.  äàííîéðàáîòå ïðîâîäÿòñÿ èññëåäîâàíèÿ äëÿ îöåíêè âîçìîæíîñòè ïîëó÷åíèÿ áèìåòàëëàñòàëü-áðîíçà ñ èñïîëüçîâàíèåì ñâàðêè ïëàâëåíèåì [1, 2].Îòðàáîòêó òåõíîëîãèè ñâàðêè áèìåòàëëè÷åñêèõ êðûøåê êàíàëà òåïëîíîñèòåëÿ(ðèñ. 1) ïðîâîäèëè íà óñòàíîâêàõ äëÿ ýëåêòðîííî-ëó÷åâîé ñâàðêè ñ ýíåðãåòè÷åñêèìèêîìïëåêñàìè Languepin 017 è ÝËÀ 60/60.Äëÿ îïðåäåëåíèÿ îïòèìàëüíîãî ðåæèìà ñâàðêè ïðîâîäèëè ìàêðîèññëåäîâàíèÿãåîìåòðè÷åñêèõ ïàðàìåòðîâ øâîâ, ñâàðåííûõ íà ðàçíûõ ðåæèìàõ, ñ ðàçíûìè ñòåïåíÿìèïðîïëàâëåíèÿ ñòàëè è ïàðàìåòðàìè ðàçâåðòêè ëó÷à, ìèêðîèññëåäîâàíèÿ ôîðìèðîâàíèÿñòðóêòóðû, îïðåäåëåíèå ôàçîâîãî è õèìè÷åñêîãî ñîñòàâà ìåòàëëà øâàñâàðíûõ ñîåäèíåíèé, èññëåäîâàíèÿ âëèÿíèÿ òåðìîýëåêòðè÷åñêèõ è ýëåêòðîìàãíèòíûõÿâëåíèé, ðàñ÷åò òðàåêòîðèè îñåâîãî ýëåêòðîíà â ïåðåìåííîì ìàãíèòíîì ïîëå,èíäóöèðîâàííîì òåðìîýëåêòðè÷åñêèìè òîêàìè â ñâàðíîì ñîåäèíåíèè. Äëÿ îöåíêèâåëè÷èíû îòêëîíåíèÿ ýëåêòðîííîãî ëó÷à îò ñòûêà ðàçðàáîòàëè ìàòåìàòè÷åñêóþ ìîäåëüñâàðêè ðàçíîðîäíûõ ìàòåðèàëîâ. Òàêæå ïðîâîäèëè êîìïëåêñ èññëåäîâàíèé äëÿîïðåäåëåíèÿ ôèçèêî-ìåõàíè÷åñêèõ õàðàêòåðèñòèê ñâàðíûõ ñîåäèíåíèé è ðåæèìîâòåðìè÷åñêîé îáðàáîòêè äëÿ îáåñïå÷åíèÿ òðåáóåìîãî óðîâíÿ ìåõàíè÷åñêèõ ñâîéñòâêîìáèíèðîâàííîãî ñâàðíîãî ñîåäèíåíèÿ. ðåçóëüòàòå èññëåäîâàíèé óñòàíîâëåíî, ÷òî äëÿ ïðåäúÿâëÿåìûõ ê äàííîìó èçäåëèþìåõàíè÷åñêèõ ñâîéñòâ, íåîáõîäèìî îáåñïå÷èòü ñòåïåíü ïðîïëàâëåíèÿ ñòàëè316L (N) â äèàïàçîíå 1530 % îò îáùåé ïëîùàäè ñâàðíîãî øâà.  êà÷åñòâå ðåæèìàòåðìè÷åñêîé îáðàáîòêè ïîñëå ñâàðêè ìîæíî ðåêîìåíäîâàòü îòæèã äëÿ ñíÿòèÿîñòàòî÷íûõ íàïðÿæåíèé ïðè òåìïåðàòóðå 400 0 Ñ â òå÷åíèå 40 ìèí.  öåëîì îñíîâíîåâëèÿíèå íà ïîêàçàòåëè ïðî÷íîñòè îêàçûâàåò íå ðåæèì òåðìè÷åñêîé îáðàáîòêè, à õèìè÷åñêèéñîñòàâ ìåòàëëà øâà. Èç àíàëèçà ïîëó÷åííûõ çàâèñèìîñòåé (ðèñ. 2) âèäíî,÷òî íàèáîëüøàÿ ïðî÷íîñòü ñîåäèíåíèÿ íàáëþäàåòñÿ â äèàïàçîíå çíà÷åíèé ñòåïåíèïðîïëàâëåíèÿ îò 0,15 äî 0,31, ïðè÷åì ìàêñèìóì ïðåäåëà òåêó÷åñòè íàáëþäàåòñÿ ïðè


Разработка технологии электронно-лучевой сварки биметаллических крышек канала теплоносителянесущей конструкции первой стенки ITER 35ñòåïåíè ïðîïëàâëåíèÿ ñòàëè 0,20, à ìàêñèìóì ïðåäåëà ïðî÷íîñòè ñîîòâåòñòâóåò ñòåïåíèïðîïëàâëåíèÿ îêîëî 0,30. èòîãå äëÿ ïîëó÷åíèÿ ðàâíîïðî÷íîãî ñâàðíîãî ñîåäèíåíèÿ ñòàëè 316L(N)ñ áðîíçîé CuAl10Ni5Fe4 è îáåñïå÷åíèÿ ïðî÷íîñòè ñâàðíîãî øâà íà óðîâíå îñíîâíîãîìåòàëëà áðîíçû íåîáõîäèìî îáåñïå÷èòü óñòàíîâëåííóþ âûøå ñòåïåíü ïðîïëàâëåíèÿñòàëè ñ ó÷åòîì îòêëîíåíèÿ ýëåêòðîííîãî ëó÷à, êîòîðîå ñîñòàâëÿåò îêîëî 0,4 ìì âñòîðîíó áðîíçû, ïîñëå ÷åãî ïðîâåñòè ïîñëåñâàðî÷íóþ òåðìè÷åñêóþ îáðàáîòêó äëÿñíÿòèÿ îñòàòî÷íûõ íàïðÿæåíèé.Рис. 1. Биметаллическая крышка канала теплоносителяРис. 2. Зависимость условного предела текучести и предела прочности сварных соединенийстали 316 L(N) с бронзой CuAl10Ni5Fe4 от степени проплавления сталиЛитература1. Òèìîôååâ Â.Í., Èñåâ Í.È. Íàïëàâêà ñïëàâîâ ìåäè íà ñòàëüíûå ïîâåðõíîñòè. ×. 2. Íàïëàâêà ìåòàëëîâ. Ë.: ËÄÍÒÏ, 1970. Ñ. 2535.2. Âàéíåðìàí À.Å., Áåëÿåâ Í.Â., Çåìçèíà Í.Â., Ìàêàðîâà È.À. Ñòðóêòóðíûå ïðåâðàùåíèÿâ çîíå òåðìè÷åñêîãî âëèÿíèÿ ïðè ñâàðêå ëèòîé àëþìèíèåâîé áðîíçû //Àâòîìàòè÷åñêàÿ ñâàðêà. 1984. 7. Ñ. 2426.


36 С.С. Чупахин, Е.Н. Андреенко, А.Г. Алексеев, И.С. БельбасÓÄÊ 621.039.616Моделирование баланса частиц в сферическом токамакеQUESTИ.М. Тимофеев 1 , А.А. Писарев 1 , Ю.М. Гаспарян 1 , А.А. Русинов 1,2 ,H. Zushi 2 , Y. Inoue 21Национальный исследовательский ядерный университет «МИФИ», 2 Kyushu University,Fukuoka, Japanivan.timofeev21@gmail.comÁîëüøóþ ðîëü â ðàçâèòèè è ïîâåäåíèè ïëàçìåííîãî ðàçðÿäà èãðàåò ðåöèêëèíã,âêëþ÷àþùèé â ñåáÿ âñå ïðîöåññû, ñâÿçàííûå ñ îáìåíîì ÷àñòèöàìè è ýíåðãèåé ìåæäóïëàçìîé è îáðàùåííîé ê ïëàçìå ïîâåðõíîñòüþ. Ýòè ïðîöåññû ìîãóò íåãàòèâíî ñêàçûâàòüñÿêàê íà êîíöåíòðàöèè ïëàçìû, òàê è íà òåìïåðàòóðå ïëàçìû. Òàêèì îáðàçîì,óìåÿ ïðîãíîçèðîâàòü ïðîöåññ ðåöèêëèíãà, âîçìîæíî ïðîãíîçèðîâàòü, à çíà÷èò è êîíòðîëèðîâàòüêîíöåíòðàöèþ ïëàçìû è å¼ òåìïåðàòóðó â òåðìîÿäåðíûõ óñòàíîâêàõ, âòîì ÷èñëå ÈÒÝÐ. äàííîé ðàáîòå âíèìàíèå áûëî ñîñðåäîòî÷åíî íà èññëåäîâàíèè ïîòîêîâ ÷àñòèöè èçìåíåíèè êîíöåíòðàöèè ïëàçìû â ñôåðè÷åñêîì òîêàìàêå QUEST.Èñïîëüçîâàëàñü îáùàÿ ìîäåëü ðåöèêëèíãà [1], ïîçâîëÿþùàÿ áðàòü â ðàñ÷åò òîëüêîïîòîêè ÷àñòèö è êîýôôèöèåíòû èõ ïðîõîæäåíèÿ â ïëàçìó è ïîâåðõíîñòü è îòðàæåíèÿîò ïîâåðõíîñòè è íå îïèñûâàþùàÿ ôèçè÷åñêèõ ïðîöåññîâ, îòâåòñòâåííûõ çàýòî. ðàáîòå ïðîâîäèëîñü íåñêîëüêî ñåðèé ýêñïåðèìåíòîâ ñ íàïóñêîì ãàçà (Í 2 , Íå) âîñíîâíóþ êàìåðó QUEST è ñ íàïóñêîì ãàçà è ïîñëåäóþùèì çàæèãàíèåì ðàçðÿäà. Âõîäå ýêñïåðèìåíòîâ êîíòðîëèðîâàëîñü äàâëåíèå â êàìåðå QUEST.Ïî ïîëó÷åííûì äàííûì áûëè ðàññ÷èòàíû êîëè÷åñòâî ÷àñòèö, íàïóùåííûõ â êàìåðó,êîëè÷åñòâî ÷àñòèö, âûøåäøèõ èç ñòåíîê êàìåðû ïîñëå ïëàçìåííîãî ðàçðÿäà,à òàêæå ïîòîêè ÷àñòèö ñî ñòåíêè è íà ñòåíêó êàìåðû âî âðåìÿ ðàçðÿäà.Àíàëèç ðåçóëüòàòîâ ïîçâîëèë îïðåäåëèòü ïîòîê ÷àñòèö íà ñòåíêó, ÷òî íåîáõîäèìîäëÿ ìîäåëèðîâàíèÿ ïðîöåññà ðåöèêëèíãà. Âî âðåìÿ ðàçðÿäà íàáëþäàëîñü ïîãëîùåíèå÷àñòèö ñòåíêàìè êàìåðû. Ðàññ÷èòàííîå êîëè÷åñòâî ÷àñòèö, ïîêèíóâøèõ ñòåíêóêàìåðû ïîñëå çàòóõàíèÿ ðàçðÿäà, ïðåâûñèëî êîëè÷åñòâî ÷àñòèö ïîãëîùåííûõ ñòåíêîé.Литература1. Hofer W.O., Roth J. Physical processes of the interaction of fusion plasmas withsolids. San Diego: Academic press, 1995. 400 p.ÓÄÊ 533.9.082.5Экспериментальное определение эффективности оптическойловушки для диагностики «Спектроскопия водородныхлиний» ИТЭРС.С. Чупахин 1,2 , Е.Н. Андреенко 2 , А.Г. Алексеев 2 , И.С. Бельбас 21Московский государственный технический университет им. Н.Э. Баумана,2Национальный исследовательский центр «Курчатовский институт»chupasergej@yandex.ruÄèàãíîñòèêà ¾Ñïåêòðîñêîïèÿ âîäîðîäíûõ ëèíèé¿ óñòàíîâêè ÈÒÝÐ ïðåäíàçíà÷åíàäëÿ èçìåðåíèÿ èíòåíñèâíîñòè ñâå÷åíèÿ èçîòîïîâ âîäîðîäà â ïðèñòåíî÷íîé ïëàçìå.


Диагностика термоядерных нейтронов на токамаке JET посредством алмазного детектора 37 ñîñòàâå ðåãèñòðèðóåìîãî ñèãíàëà äèàãíîñòèêè ìîæåò ïðèñóòñòâîâàòü êîìïîíåíòàîòðàæ¼ííîãî ñâåòà, èñõîäÿùåãî èç äèâåðòîðíîé îáëàñòè, ìíîãîêðàòíî ïðåâûøàþùàÿïîëåçíûé ñèãíàë. Êðîìå òîãî, ëèíåé÷àòûé ñïåêòð èçëó÷åíèÿ èç äèâåðòîðà ïî÷òè ñîâïàäàåòñî ñïåêòðîì èçëó÷åíèÿ ïðèñòåíî÷íîé ïëàçìû. Äëÿ ÷àñòè÷íîãî ïîäàâëåíèÿêîìïîíåíòû îòðàæåííîãî ñâåòà ïðåäëàãàåòñÿ èñïîëüçîâàíèå îïòè÷åñêèõ ëîâóøåê.Áûëà ðàçðàáîòàíà è èçãîòîâëåíà êîíñòðóêöèÿ ëîâóøêè ñâåòà, ñîñòîÿùàÿ èç êîàêñèàëüíûõöèëèíäðîâ íà êîíóñíîì îñíîâàíèè. Íà îïòè÷åñêîì ñòåíäå áûëà èçìåðåíàýôôåêòèâíîñòü ëîâóøêè, êîòîðàÿ îïðåäåëÿåòñÿ êàê îòíîøåíèå èíòåíñèâíîñòèîòðàæåííîãî ñâåòà îò ëîâóøêè ê èíòåíñèâíîñòè ñâåòà, îòðàæåííîãî îò ïëàñòèíû èçíåðæàâåþùåé ñòàëè, èìèòèðóþùåé âíóòðåííþþ ïîâåðõíîñòü âàêóóìíîé êàìåðû ÈÒ-ÝÐ.  õîäå ýêñïåðèìåíòîâ óãîë ïàäåíèÿ ñâåòà íà ëîâóøêó èçìåíÿëñÿ îò 15 °äî 80°äëÿðàñ÷¼òà èíòåãðàëüíîãî êîýôôèöèåíòà ïîäàâëåíèÿ â óñëîâèÿõ ÈÒÝÐ. çàâèñèìîñòè îò óãëà ïàäåíèÿ ñâåòà çíà÷åíèå èçìåðåííîãî êîýôôèöèåíòà ïîäàâëåíèÿïðèíèìàëî çíà÷åíèå îò 12 (ïðè ïàäåíèè èçëó÷åíèÿ íà ëîâóøêó ïîä óãëîì 80 °)äî 22 (ïðè 40°).  íàñòîÿùåå âðåìÿ âåäóòñÿ ðàáîòû ïî îïòèìèçàöèè êîíñòðóêöèèëîâóøêè ñ ïîìîùüþ ïàêåòà Light Tools 7.3.ÓÄÊ 539.1.074.88Диагностика термоядерных нейтронов на токамаке JETпосредством алмазного детектораГ.Е. Немцев, В.Н. Амосов, С.А. Мещанинов, Н.Б. Родионов, Р.Н.РодионовТроицкий институт инновационных и термоядерных исследованийnemtsev@triniti.ruÈçìåðåíèå íåéòðîíîâ, ðîæäàþùèõñÿ â ðåçóëüòàòå òåðìîÿäåðíîãî ñèíòåçà, ÿâëÿåòñÿîäíîé èç íàèáîëåå çíà÷èìûõ ïðèêëàäíûõ çàäà÷ â äèàãíîñòèêå âûñîêîòåìïåðàòóðíîéïëàçìû. Íåéòðîííàÿ äèàãíîñòèêà èãðàåò êëþ÷åâóþ ðîëü â ðàáîòå áóäóùåãîòîêàìàêà ÈÒÝÐ è äàåò âàæíóþ èíôîðìàöèþ êàê ïî ôèçè÷åñêèì ïðîöåññàì, ïðîèñõîäÿùèìâíóòðè ïëàçìû òîêàìàêà, òàê è ïî âçàèìîäåéñòâèþ ïëàçìû ñ ïåðâîéñòåíêîé òîêàìàêà, ÷òî âàæíî äëÿ áåçîïàñíîé ðàáîòû âñåé óñòàíîâêè. Îäíîé èç îñíîâíûõñèñòåì íåéòðîííûõ äèàãíîñòèê ÈÒÝÐà áóäåò âåðòèêàëüíàÿ íåéòðîííàÿ êàìåðà(ÂÍÊ). Îñîáåííîñòüþ ÂÍÊ ÿâëÿþòñÿ æåñòêèå óñëîâèÿ ýêñïëóàòàöèè äåòåêòîðîâ,ñèëüíîå ðàäèàöèîííîå îáëó÷åíèå, ñèëüíîå ìàãíèòíîå ïîëå, âûñîêèé âàêóóì, ÷òî äåëàåòíåâîçìîæíûì ïðèìåíåíèå êðåìíèåâûõ è ñöèíòèëëÿöèîííûõ äåòåêòîðîâ, ðàíååèñïîëüçóåìûõ íà òîêàìàêàõ TFTR, JT-60, FTU, JET.  íàñòîÿùåå âðåìÿ äëÿ íóæäÂÍÊ ÈÒÝÐ ðàçðàáàòûâàþòñÿ àëìàçíûå äåòåêòîðû âûñîêîãî ñïåêòðîìåòðè÷åñêîãîðàçðåøåíèÿ. 20112012 ãã. íà êðóïíåéøåì â íàñòîÿùåå âðåìÿ òîêàìàêå JET áûëà ïðîâåäåíàýêñïåðèìåíòàëüíàÿ êàìïàíèÿ ñî çíà÷èòåëüíûì âûõîäîì òåðìîÿäåðíûõ íåéòðîíîâ.Íà ïåðèîä äàííîé êàìïàíèè íà óñòàíîâêå áûëè óñòàíîâëåíû äâà àëìàçíûõ äåòåêòîðà,íà îñíîâå ïðèðîäíîãî è èñêóññòâåííîãî CVD àëìàçîâ. Àëìàçíûå äåòåêòîðûíåéòðîíîâ äëÿ óñòàíîâêè JET áûëè ðàçðàáîòàíû è èçãîòîâëåíû â ÃÍÖ ÐÔ ÒÐÈÍÈ-ÒÈ. Äåòåêòîðû ïðåäíàçíà÷åíû äëÿ èçìåðåíèÿ ïîòîêîâ áûñòðûõ íåéòðîíîâ ñ ýíåðãèåéáîëåå 0.2 ÌýÂ. Äåòåêòîðû áûëè ðàçìåùåíû â çàëå, íà ðàññòîÿíèè îêîëî 3 ì îòöåíòðà ïëàçìû è ðàáîòàëè êàê ìîíèòîðû íåéòðîííîãî ïîòîêà. Äåòåêòîðû íå ÿâëÿëèñüøòàòíîé äèàãíîñòèêîé JET, íî èõ ñèãíàë ðåãèñòðèðîâàëñÿ âî âñåõ èìïóëüñàõóñòàíîâêè.Îñíîâíîé çàäà÷åé àëìàçíûõ ìîíèòîðîâ ÿâëÿëîñü èçìåðåíèå ïîëíîãî ïîòîêà áûñòðûõíåéòðîíîâ â òî÷êå óñòàíîâêè äåòåêòîðîâ è îöåíêà ïîëíîãî íåéòðîííîãî âûõîäà


38 А.С. Каплевский, Л.Б. Беграмбеков, С.В. Вергазов, Я.А. Садовский, П.А. Шигинóñòàíîâêè JET. Äåòåêòîðû ðàáîòàëè êàê ïîðîãîâûå ñ÷åò÷èêè, îòäåëüíî áûë íàñòðîåíñïåêòðîìåòðè÷åñêèé êàíàë èçìåðåíèÿ, ïîçâîëÿþùèé âûäåëÿòü ðàçëè÷íûå ýíåðãåòè-÷åñêèå êîìïîíåíòû íåéòðîííîãî ñïåêòðà. äàííîé ðàáîòå îïèñûâàåòñÿ ìåòîäèêà èçìåðåíèÿ íåéòðîííîãî ñèãíàëà àëìàçíûìäåòåêòîðîì è ïðîöåäóðà åãî êàëèáðîâêè, âûïîëíåí àíàëèç ðåçóëüòàòîâ ýêñïåðèìåíòàñ àëìàçíûì ìîíèòîðîì íåéòðîííîãî ïîòîêà íà óñòàíîâêå JET. Èçìåðåíû ïîòîêèDD è DT íåéòðîíîâ â òî÷êå óñòàíîâêè ìîíèòîðîâ. Ïîêàçàíî, ÷òî ñèãíàëû ðàñ÷åòíîãîñóììàðíîãî ïîòîêà íåéòðîíîâ, èçìåðåííûå àëìàçíûìè äåòåêòîðàìè, ñîâïàäàþòñ âûñîêîé òî÷íîñòüþ ñ ïîòîêîì, ðàññ÷èòàííûì èç ñèãíàëà øòàòíîãî ìîíèòîðà íåéòðîííîãîâûõîäà JET.Литература1. Ïðèðîäíûå àëìàçû Ðîññèè / ïîä ðåä. Â.Á. Êâàñêîâà. Ì.: Ïîëÿðîí, 1997. 307 ñ.2. Àìîñîâ Â.Í., Âëàñîâ Ñ.À., Ìåùàíèíîâ Ñ.À., Ðîäèîíîâ Í.Á., Ðîäèîíîâ Ð.Í.Êàëèáðîâêà àëìàçíîãî ñïåêòðîìåòðà áûñòðûõ íåéòðîíîâ // Ïðèêëàäíàÿ ôèçèêà. 2010. Ò. 6. Ñ. 6569.ÓÄÊ 533.924Захват водорода в нержавеющую сталь при облучении вдейтериевой плазме с примесью кислородаА.С. Каплевский, Л.Б. Беграмбеков, С.В. Вергазов, Я.А. Садовский,П.А. ШигинНациональный исследовательский ядерный университет «МИФИ»alexk1989@mail.ru ðàáîòå ïðåäñòàâëåíû îñîáåííîñòè è ìåõàíèçì çàõâàòà è óäåðæàíèÿ èçîòîïîââîäîðîäà â íåðæàâåþùåé ñòàëè, îáëó÷åííîé â äåéòåðèåâîé ïëàçìå ñ ïðèìåñüþ êèñëîðîäà.Ýêñïåðèìåíòû ïðîâîäèëèñü íà óñòàíîâêå ¾ÌÈÊÌÀ¿ [1], ïðåäíàçíà÷åííîéäëÿ îáëó÷åíèÿ îáðàçöîâ â ïëàçìå ãàçîâîãî ðàçðÿäà ñ íàêàëüíûì êàòîäîì è ïîñëåäóþùåãîèõ àíàëèçà ìåòîäîì òåðìîäåñîðáöèîííîé ñïåêòðîìåòðèè. ýêñïåðèìåíòàõ èñïîëüçîâàëèñü îáðàçöû íåðæàâåþùåé ñòàëè ìàðêè 12Õ18Í10Òè íèêåëÿ. Äàâëåíèå îñòàòî÷íîãî ãàçà (Í 2 Î 97%, Í 2 3%) â ïëàçìåííîé êàìåðå íåïðåâûøàëî 1.5·10 −5 Ïà, äàâëåíèå ðàáî÷åãî ãàçà (D 2 +O 2 ) áûëî (47)·10 −1 Ïà, êîíöåíòðàöèÿêèñëîðîäà â ðàáî÷åì ãàçå âàðüèðîâàëàñü îò 0 äî 5%. Ýíåðãèÿ îáëó÷àþùèõèîíîâ èçìåíÿëàñü îò 20 äî 700 ýÂ/àò. Âî âðåìÿ îáëó÷åíèÿ òåìïåðàòóðà îáðàçöîâïîääåðæèâàëàñü â äèàïàçîíå 450500 Ê, ñêîðîñòü íàãðåâà îáðàçöîâ ïðè òåðìîäåñîðáöèîííîìàíàëèçå ñîñòàâëÿëà 5 Ê/ñ.Áûëî îáíàðóæåíî, ÷òî îáëó÷åíèå ñòåíîê ïëàçìåííîé êàìåðû èç íåðæàâåþùåéñòàëè àòîìàìè äåéòåðèÿ (êîòîðûå ïîÿâëÿþòñÿ â ðàáî÷åì ãàçå, êîãäà âêëþ÷àåòñÿ íàêàëêàòîäà) è ÷àñòèöàìè ïëàçìû èíèöèèðóåò ãåíåðàöèþ ìîëåêóë âîä (H 2 O, HDO èD 2 O) íà ïîâåðõíîñòè ñòåíêè èç êèñëîðîäà ðàáî÷åãî ãàçà è âîäîðîäà, ïîñòóïàþùåãîèç ãàçà è îáúåìà íåðæàâåþùåé ñòàëè.Ñâîéñòâà ïîâåðõíîñòíîãî îêñèäíîãî ñëîÿ íåðæàâåþùåé ñòàëè çàâèñÿò îò êîíöåíòðàöèèêèñëîðîäà â ïëàçìå è îïðåäåëÿþò ìåõàíèçì çàõâàòà ÷àñòèö è òèïû ëîâóøåêäëÿ çàõâà÷åííûõ ÷àñòèö.  ÷àñòíîñòè, êîãäà ïðèìåñü êèñëîðîäà ñîñòàâëÿåò 2% â ðàáî÷åìãàçå, òî ïðè îáëó÷åíèè àòîìàìè äåéòåðèÿ îêîëî 75%, à ïðè îáëó÷åíèè â ïëàçìåîêîëî 4050% àòîìîâ âîäîðîäà è äåéòåðèÿ çàõâàòûâàëèñü â íåðæàâåþùóþ ñòàëü èç


Захват водорода в нержавеющую сталь при облучении в дейтериевой плазме с примесью кислорода39ìîëåêóë âîä, ñîðáèðîâàííûõ íà ïîâåðõíîñòè íåðæàâåþùåé ñòàëè, ïî ïîòåíöèàëüíîìóìåõàíèçìó, îïèñàííîìó â [2] (äëÿ ñëó÷àÿ çàõâàòà âîäîðîäà â óãëåãðàôèòîâûåìàòåðèàëû).Çàõâàò äåéòåðèÿ â íèêåëü íå çàâèñåë îò êîíöåíòðàöèè êèñëîðîäà â ïëàçìå è ïðîèñõîäèëïî êèíåòè÷åñêîìó ìåõàíèçìó [2] (ðèñ. 1).Çàâèñèìîñòü çàõâàòà îò ýíåðãèè îáëó÷àþùèõ èîíîâ (ðèñ. 2) ïðîõîäèò ÷åðåç ìèíèìóìïðè ýíåðãèè èîíîâ ≈100 ý è çàòåì ðàñòåò ïðàêòè÷åñêè ëèíåéíî äî 700 ýÂ/àò.Ïðè îáëó÷åíèè èîíàìè ñ íèçêîé ýíåðãèåé çàõâà÷åííûå ÷àñòèöû ñâÿçûâàëèñü ïðåèìóùåñòâåííîñ àòîìàìè õðîìà â îêñèäíîì ñëîå. Êîãäà ýíåðãèÿ èîíîâ ïðåâûøàåò100 ýÂ/àò, ÷àñòèöû óäåðæèâàþòñÿ ãëàâíûì îáðàçîì çà îêñèäíûì ñëîåì â ëîâóøêàõ,àññîöèèðîâàííûõ ñ àòîìàìè æåëåçà.Рис. 1. Количество захваченных атомов дейтерия в нержавеющую сталь и никель взависимости от содержания кислорода в рабочем газеРис. 2. Количество захваченных атомов дейтерия в нержавеющую сталь и никель взависимости от энергии облучающих ионовЛитература1. Airapetov A. [et al]. Glow discharge cleaning of carbon ber composite and stainlesssteel // J. Nucl. Mater. 2011. V. 415. P. 10421045.2. Airapetov A. [et al]. Deuterium trapping in carbon ber composites exposed to Dplasma // J. Nucl. Mater. 2009. V. 390391. P. 589592.


40 С.А. Крат, А. Виддоусон, Ю.М. Гаспарян, Дж.П. Коад, Дж. Ликонен, М. Майер,А.А. Писарев, А. ХаколаÓÄÊ 533.924Изучение эрозии и осаждения на внутренней стенке и вдиверторе JETС. Крат 1,2 , А. Виддоусон 3 , М.Ю. Гаспарян 1 , Дж.П. Коад 3 ,Дж. Ликонен 4 , М. Майер 2 , А. Писарев 1 , А. Хакола 41Национальный исследовательский ядерный университет «МИФИ», 2 Институт физикиплазмы им. Макса Планка, Германия, 3 Научный Центр Калхэм, Великобритания,4Финляндский Центр Технических Исследований, Финляндияstepan.krat@gmail.comÝðîçèÿ è îáðàòíîå îñàæäåíèå îáðàùåííûõ ê ïëàçìå ìàòåðèàëîâ â òåðìîÿäåðíûõóñòàíîâêàõ âàæíûå âîïðîñû, êîòîðûå îïðåäåëÿþò âðåìÿ æèçíè îáðàùåííûõ êïëàçìå ýëåìåíòîâ è íàêîïëåíèå ðàäèîàêòèâíîãî òðèòèÿ. Åâðîïåéñêèé òîêàìàê JETÿâëÿåòñÿ óñòàíîâêîé, íà êîòîðîé èñïûòûâàþòñÿ âñå íîâûå êîíöåïöèè è ìàòåðèàëûäëÿ ÈÒÝÐ.  ýòîé ðàáîòå ïðîâîäèëîñü èçó÷åíèå ðàñïûëåíèÿ è îñàæäåíèÿ ìàòåðèàëîâíà âíóòðåííåé ñòåíêå è âíóòðåííåì ëèìèòåðå JET, êîòîðûå ïðèìåíÿëèñü â ïåðèîäýêñïåðèìåíòàëüíîé êîìïàíèè 20042009 ãîäîâ, à òàêæå íà îòäåëüíûõ òàéëàõ âíåøíåãîäèâåðòîðà, êîòîðûé èñïîëüçîâàëñÿ â ïåðèîä ñ 2007 ïî 2009 ãîä.Äëÿ àíàëèçà ýðîçèè è îñàæäåíèÿ íà âíóòðåííåé ñòåíêå èñïîëüçîâàëèñü îáðàçöûâêëàäûøè,ïîêðûòûå ðàçëè÷íûìè ìàòåðèàëàìè, êîòîðûå óñòàíàâëèâàëèñü â îòäåëüíûõòàéëàõ è àíàëèçèðîâàëèñü äî è ïîñëå èõ îáëó÷åíèÿ ìåòîäîì îáðàòíîãî ðåçåðôîðäîâñêîãîðàññåÿíèÿ (ÎÐÐ). Àíàëèç âåëñÿ èîíàìè 4He + ñ ýíåðãèåé 2 ÌýÂ, óãîëðàññåÿíèÿ 165°.Ïðîâåäåíû èññëåäîâàíèÿ îáðàçöîâ, ïîâåðõíîñòü êîòîðûõ áûëà ïîêðûòà óãëåðîäîìèëè áåðèëëèåì. Áûëî îáíàðóæåíî, ÷òî ýðîçèÿ áåðèëëèåâûõ ìàðêåðîâ, óñòàíîâëåííûõâ ïîëîèäàëüíîì è òîðîèäàëüíîì íàïðàâëåíèÿõ, ïðîèñõîäèò ïðèìåðíî ðàâíîìåðíî.Ýðîçèÿ æå óãëåðîäíûõ ìàðêåðîâ ïðîèñõîäèò ðàâíîìåðíî â òîðîèäàëüíîìíàïðàâëåíèè, è åãî ðàñïûëåíèå ðàñòåò êî äíó êàìåðû ïðèìåðíî íà 30%. Áûëî îöåíåíî,÷òî îáùåå êîëè÷åñòâî óãëåðîäà, ðàñïûëèâøåãîñÿ ñî âñåé âíóòðåííåé ñòåíêè âïåðèîä 20042009 ãã., ñîñòàâëÿåò ïîðÿäêà 230 ã. Ïðè èñïîëüçîâàíèè áåðèëëèÿ ðàñïûëèëîñüáû ïîðÿäêà 90 ã.Íà îñíîâå äàííûõ î ðàñïûëåíèè C, Be, Ni, W ìàðêåðîâ, íàíåñåííûõ íà ïîâåðõíîñòüîáðàçöîâ, áûë îöåíåí âèä ñïåêòðà íåéòðàëîâ ïåðåçàðÿäêè, ïðèõîäÿùèõñÿ íàâíóòðåííþþ ñòåíêó. Âîññòàíîâëåíèå ñïåêòðà îñíîâûâàëîñü íà èçâåñòíûõ çàâèñèìîñòÿõêîýôôèöèåíòîâ ðàñïûëåíèÿ îò ýíåðãèè ðàñïûëÿþùèõ ÷àñòèö. Ïîêàçàíî, ÷òî âïîòîêå íåéòðàëîâ íà ñòåíêó èìååòñÿ áîëüøîå êîëè÷åñòâî ÷àñòèö íèçêèõ ýíåðãèé (äî300 ýÂ), è ïîòîê íåéòðàëîâ áûñòðî ïàäàåò ñ ðîñòîì èõ ýíåðãèè. Òàêîé âèä ñïåêòðàñîâìåñòíî ñ äàííûìè î ðàñïðåäåëåíèè ðàñïûëåíèÿ óãëåðîäà è áåðèëëèÿ ñ âíóòðåííåéñòåíêè ìîæåò ñâèäåòåëüñòâîâàòü î áîëüøîé ðîëè õèìè÷åñêîãî ðàñïûëåíèÿ óãëåðîäà,óâåëè÷èâàþùåãîñÿ êî äíó óñòàíîâêè.Áûëà ñîñòàâëåíà êàðòà çîí ýðîçèè è îñàæäåíèÿ äëÿ ïàðû òàéëîâ (3X11L 3X11R)âíóòðåííåãî ëèìèòåðà. Òàéëû áûëè ñäåëàíû èç CFC. Íà íèõ áûëè íàíåñåíû äâà ìàðêåðà âîëüôðàìîâûé è óãëåðîäíûé. Íàèáîëåå óäàëåííûå îò öåíòðà îáëàñòè ïðàêòè-÷åñêè íå ïîäâåðãëèñü âîçäåéñòâèþ ïëàçìû. Ñàìûå áëèæíèå îáëàñòè ÿâëÿþòñÿ çîíàìèðàñïûëåíèÿ. Ìåæäó çîíàìè ðàñïûëåíèÿ è ïðàêòè÷åñêè íå çàòðîíóòûìè ïëàçìîéçîíàìè íàõîäÿòñÿ çîíû îñàæäåíèÿ.  öåíòðå, îêîëî ëèíèè ðàçäåëà äâóõ òàéëîâ, íàòàéëå 3X11 áûëà îáíàðóæåíà çîíà îñàæäåíèÿ ïîðÿäêà 2 ñì â øèðèíó. Åå íàëè÷èåîáúÿñíÿåòñÿ íåáîëüøèì óãëóáëåíèåì â ýòîé ÷àñòè òàéëîâ [1]. Áûëî îöåíåíî êîëè-÷åñòâî óãëåðîäà, îñåâøåãî íà âåñü ëèìèòåð ñ 2004 ïî 2009 ãîäà, êîòîðîå ñîñòàâèëî


Результаты исследований кабелей с минеральной изоляциейдля нейтронной диагностики ИТЭР 41îêîëî 65 ã. Òîëùèíà îñåâøèõ ïëåíîê áûëà èçìåðåíà ïðè ïîìîùè îïòè÷åñêîé ìèêðîñêîïèèè ñ èñïîëüçîâàíèåì äàííûõ ÎÐÐ áûëà ðàññ÷èòàíà ïëîòíîñòü ïëåíîê, ðàâíàÿ0.670.83 ã/ñì 3 .Áûëà ñîñòàâëåíà êàðòà çîí ýðîçèè è îñàæäåíèÿ äëÿ íåñóùåãî íàãðóçêó òàéëàLBT14 RW è äâóõ òàéëîâ âíåøíåãî äèâåðòîðà G8A, G7B. Òàéëû áûëè ïîêðûòû W-Re ïîêðûòèåì òîëùèíîé 14 ìêì. Íà áîëüøåé ÷àñòè ïîâåðõíîñòè òàéëîâ ïîêðûòèåñîõðàíèëîñü ïî÷òè â öåëîñòè. Áûëî îáíàðóæåíû äâå çîíû èíòåíñèâíîãî ðàñïûëåíèÿ:íà LBT14 RW ñ s-êîîðäèíàòàìè, èñïîëüçóåìûìè äëÿ îáîçíà÷åíèÿ ïîëîæåíèÿ îáúåêòîââ äèâåðòîðå îò s ≈ 1195 äî s ≈ 1235 è íà ãîðèçîíòàëüíîé ÷àñòè G8A c s = 2005äî 2053. ÎÐÐ ñïåêòðû ýòèõ îáëàñòåé ãîâîðÿò î ñèëüíîé íåîäíîðîäíîé ýðîçèè [2]. Íàòàéëå LBT14 RW ñ s = 1240 äî êîíöà òàéëà (s = 1288) èìååòñÿ îáëàñòü îñàæäåíèÿóãëåðîäà ñ ïëîòíîñòüþ äî 2.6 × 10 19 C-àòîìîâ/ñì 2 . Íà òàéëå G7B ñ s = 1620 äî s≈ 1680 îáíàðóæåíî îñàæäåíèå 13 Ñ äî 1.5×10 18 àòîìîâ/ñì 2 àíàëîãè÷íî [3]. C s ≈ 1690äî s ≈ 1730 ðàñïîëîæåíà çîíà ðàñïûëåíèÿ.Литература1. Mayer M. [et al.] // Physica Scripta. 1999. T 81. P. 1318.2. Coad J.P. [et al.] // Journal of Nuclear Materials. 2009. 390391, 992995.3. Coad J.P. [et al.] // Phys. Scr. 2011. T. 145. 014003.ÓÄÊ 539.1.074.827+537.876.42Результаты исследований кабелей с минеральной изоляциейдля нейтронной диагностики ИТЭРС.А. Швыкин 1,2 , Ю.А. Кащук 2 , А.В. Батюнин 2 , В.А. Воробьев 2 ,С.Ю. Обудовский 21Московский физико-технический институт (государственный университет), 2 УчреждениеРосатома «Проектный Центр ИТЭР»ShvikinS@triniti.ruÝêñïåðèìåíòàëüíûé òåðìîÿäåðíûé ðåàêòîð ÈÒÝÐ, ñîîðóæàåìûé â íàñòîÿùååâðåìÿ â Êàäàðàøå íà þãå Ôðàíöèè, ïðåäíàçíà÷åí äëÿ äåìîíñòðàöèè çàæèãàíèÿòåðìîÿäåðíîé ïëàçìû è âîçìîæíîñòè óìíîæåíèÿ ýíåðãèè. Óñòàíîâêà ðàññ÷èòàíà íàïðîèçâîäñòâî 500 ÌÂò òåðìîÿäåðíîé ìîùíîñòè ïðè äîïîëíèòåëüíîì íàãðåâå 50 ÌÂò,äîñòèãàÿ Q 10. Ïîñêîëüêó çíà÷èòåëüíàÿ ÷àñòü (75%) ýíåðãèè ñèíòåçà âûäåëÿåòñÿâ âèäå íåéòðîííîãî èçëó÷åíèÿ è íåéòðîíû âûëåòàþò èç ïëàçìû áåç êàêîãî-ëèáîïîãëîùåíèÿ, ðåãèñòðàöèÿ íåéòðîííîãî ïîòîêà ýòî ýôôåêòèâíûé ìåòîä ïðÿìîãî èçìåðåíèÿâûäåëÿåìîé òåðìîÿäåðíîé ìîùíîñòè è ñãîðàíèÿ òåðìîÿäåðíîãî òîïëèâà.Ðåàëèçàöèÿ äàííîãî ìåòîäà ÿâëÿåòñÿ ñëîæíîé ôèçè÷åñêîé è èíæåíåð-íîòåõíè÷åñêîéçàäà÷åé, ïîñêîëüêó ê äèàãíîñòèêå ïðåäúÿâëÿþòñÿ âûñîêèå òðåáîâàíèÿ øèðîêèé äèíàìè÷åñêèé äèàïàçîí èçìåðåíèé íåéòðîííîãî âûõîäà ÈÒÝÐ, âûñîêîåâðåìåííîå ðàçðåøåíèå è íèçêàÿ ïîãðåøíîñòü èçìåðåíèé.Íåéòðîííàÿ äèàãíîñòèêà ÈÒÝÐ ñîñòîèò èç íåñêîëüêèõ ïîäñèñòåì, òàêèõ êàê âåðòèêàëüíûéè ãîðèçîíòàëüíûé ìíîãîêàíàëüíûå íåéòðîííûå êîëëèìàòîðû, àêòèâàöèîííàÿñèñòåìà è ìîíèòîðû íåéòðîííîãî ïîòîêà. Äèâåðòîðíûé ìîíèòîð íåéòðîííîãîïîòîêà (ÄÌÍÏ) ñîñòîèò èç äåòåêòîðíîãî ìîäóëÿ è íàáîðà ñèãíàëüíûõ êàáåëåé (ëèíèèñâÿçè), ñîåäèíÿþùèõ âûâîäû áëîêîâ äåòåêòèðîâàíèÿ ñ áëîêîì ðàçúåìîâ, ðàçìåùåííîìíà òîðöå äèâåðòîðíîé êàññåòû.  íàñòîÿùåé ðàáîòå ïðåäñòàâëåíû ðåçóëüòàòûèññëåäîâàíèé õàðàêòåðèñòèê ìàêåòîâ ëèíèè ñâÿçè, ïðåäëàãàåìûå äëÿ èñïîëüçîâàíèÿ


42 А.М. Тобенгауз,И.И. Архипов, Е.Н. Андреенко, Д.К. Вуколов, К.Ю. Вуколов, Т.Р. Мухаммедзянов, И.И. Орловскийâ ñîñòàâå äèàãíîñòèêè ÄÌÍÏ. Áûëè èññëåäîâàíû õàðàêòåðèñòèêè êàáåëåé ñ ìèíåðàëüíîéèçîëÿöèåé îò ðîññèéñêîãî ïðîèçâîäèòåëÿ ÎÀÎ ¾Êèðñêàáåëü¿. Äëÿ êàæäîãîîáðàçöà êàáåëÿ îïðåäåëåíû:ˆ ñîïðîòèâëåíèÿ æèëû è ýêðàíîâ;ˆ åìêîñòü è èíäóêòèâíîñòü îáðàçöà (äëÿ ðàñ÷åòà âîëíîâîãî ñîïðîòèâëåíèÿ);ˆ âîëíîâîå ñîïðîòèâëåíèå (óñòàíîâëåíî ñîîòâåòñòâèå ðàñ÷åòíîãî çíà÷åíèÿ è ýêñïåðèìåíòàëüíûõèçìåðåíèé);ˆ âðåìÿ çàäåðæêè ðàñïðîñòðàíåíèÿ ñèãíàëà;ˆ àìïëèòóäíî-÷àñòîòíàÿ õàðàêòåðèñòèêà â äèàïàçîíå ÷àñòîò 10 êÃö100 ÌÃö;ˆ çàòóõàíèå ñèãíàëà.Ðåçóëüòàòû ïðåäâàðèòåëüíûõ èññëåäîâàíèé ïîêàçàëè, ÷òî êàáåëè ðîññèéñêîãîïðîèçâîäèòåëÿ ìîãóò áûòü èñïîëüçîâàíû äëÿ ïåðåäà÷è ñèãíàëîâ âíóòðèêàìåðíûõäèàãíîñòèê ÈÒÝÐ. Âûáîð êîíêðåòíîãî òèïà êàáåëÿ áóäåò îïðåäåëÿòüñÿ ïî ðåçóëüòàòàìèññëåäîâàíèÿ òîêîâ óòå÷êè, ñîïðîòèâëåíèÿ èçîëÿöèè è ýëåêòðè÷åñêîé ïðî÷íîñòèïðè ðàçëè÷íûõ òåìïåðàòóðàõ.Литература1. Ãîðäíåâ È.È., Âåðíèê Ñ.Ì. Ëèíèè câÿçè. Ì.: Ðàäèî è ñâÿçü, 1988. 544 ñ.ÓÄÊ 533.9Деградация первого зеркала в эндоскопе диагностики«Спектроскопия водородных линий» на токамаке Т-10А.М. Тобенгауз, И.И. Архипов, Е.Н. Андреенко, Д.К. Вуколов,К.Ю. Вуколов, Т.Р. Мухаммедзянов, И.И. ОрловскийНациональный исследовательский центр «Курчатовский институт»topinamburus@ya.ruÎäíîé èç êëþ÷åâûõ ïðîáëåì îïòè÷åñêèõ äèàãíîñòèê ÈÒÝÐ ÿâëÿåòñÿ âîçìîæíàÿäåãðàäàöèÿ ïåðâîãî çåðêàëà, ò.å. çåðêàëà, íåïîñðåäñòâåííî îáðàù¼ííîãî ê ïëàçìå.Ïðè÷èíîé óõóäøåíèÿ åãî îïòè÷åñêèõ ñâîéñòâ ìîæåò ÿâëÿòüñÿ, â ÷àñòíîñòè, îñàæäåíèåóãëåâîäîðîäíûõ è áåðèëëèåâûõ ïë¼íîê âñëåäñòâèå ïåðåîñàæäåíèÿ ðàñïûë¼ííûõìàòåðèàëîâ âíóòðèêàìåðíûõ ýëåìåíòîâ. íàñòîÿùåå âðåìÿ íà òîêàìàêå Ò-10 äëÿ êîíòðîëÿ èíòåíñèâíîñòè ñâå÷åíèÿ àòîìîââîäîðîäà è ïðèìåñåé èñïîëüçóåòñÿ ïðîòîòèï äèàãíîñòèêè ¾Ñïåêòðîñêîïèÿ âîäîðîäíûõëèíèé¿ ÈÒÝÐ, îñíîâàííîé íà ïðèíöèïå ýíäîñêîïà.  äèàãíîñòèêå, íàáëþäàþùåéëèìèòåðíîå ñå÷åíèå, óñòàíîâëåíî âíóòðèêàìåðíîå çåðêàëî èç ìîëèáäåíà, êîòîðîåïåðèîäè÷åñêè çàìåíÿåòñÿ íîâûì â ïåðåðûâàõ ìåæäó êàìïàíèÿìè. Äëÿ çàùèòûçåðêàëà îò âîçäåéñòâèÿ ïëàçìû èñïîëüçóåòñÿ êîíñòðóêöèÿ ñ âõîäíûì çðà÷êîì ìàëîãîäèàìåòðà.Ê íàñòîÿùåìó âðåìåíè áûëî çàìåíåíî òðè çåðêàëà. Ïîñëå îäíîãî è äâóõ ëåò ðàáîòûòîêàìàêà íà çåðêàëàõ íå áûëî îáíàðóæåíî ñåðü¼çíûõ ïîâðåæäåíèé. Çåðêàëî,ýêñïëóàòèðîâàâøååñÿ â òå÷åíèå òð¼õ ëåò, êîãäà îòðàáàòûâàëèñü ðåæèìû ñî ñðûâàìè(îêàçûâàþùèå, âåðîÿòíî, íàèáîëåå ñóùåñòâåííîå âîçäåéñòâèå íà âíóòðèêàìåðíûåýëåìåíòû), áûëî çàìåòíî çàãðÿçíåíî.  ÷àñòíîñòè, íàïðîòèâ âõîäíîãî çðà÷êà îáðàçîâàëîñüò¼ìíîå ïÿòíî ñ êîýôôèöèåíòîì îòðàæåíèÿ îêîëî 10%. Ïðîôèëîìåòðè÷åñêîåèññëåäîâàíèå ïÿòíà ïîêàçàëî, ÷òî îíî èìååò ôîðìó êðàòåðà ñ çîíîé ýðîçèè â öåíòðåè ïë¼íêîé òîëùèíîé äî 200 íì ïî êðàÿì ñ âêëþ÷åíèÿìè â âèäå ÷àñòèö ïûëè.


Деградация первого зеркала в эндоскопе диагностики «Спектроскопия водородных линий» натокамаке Т-10 43Ïðè èññëåäîâàíèè çåðêàëà ìåòîäîì ýëåêòðîííîé ìèêðîñêîïèè íà åãî ïîâåðõíîñòèáûëè îáíàðóæåíû ãðàôèòîâûå ÷åøóéêè ðàçìåðîì äî 100 ìêì, à òàêæå êàïëè ìåòàëëà.Ïðè ýòîì çíà÷èòåëüíàÿ ÷àñòü ïîâåðõíîñòè çåðêàëà ïîêðûòà îêñèäíîé ïë¼íêîé. Âöåíòðå ò¼ìíîãî ïÿòíà îêñèäíàÿ ïë¼íêà ÷àñòè÷íî ðàçðóøåíà, ÷òî ìîæåò áûòü ñâÿçàíîñ èçìåíåíèÿìè å¼ õèìè÷åñêîãî ñîñòàâà. Ïåðèôåðèÿ ïÿòíà ïîêðûòà ïîëóïðîçðà÷íîéóãëåâîäîðîäíîé ïë¼íêîé ñ îäèíî÷íûìè âêëþ÷åíèÿìè.Íåñìîòðÿ íà íàëè÷èå çàìåòíûõ ëîêàëüíûõ äåôåêòîâ íà ïîâåðõíîñòè çåðêàëà, âöåëîì îíî îñòàëîñü ðàáîòîñïîñîáíûì è ïåðåäàâàëî èçëó÷åíèå èç ïëàçìû íà äåòåêòîð,÷òî ïîçâîëÿåò ñ÷èòàòü èñïîëüçîâàíèå âõîäíîãî çðà÷êà ìàëîãî äèàìåòðà ýôôåêòèâíûìñïîñîáîì çàùèòû ïåðâîãî çåðêàëà îïòè÷åñêèõ äèàãíîñòèê ÈÒÝÐ.


44 К.А. Бармин, Ю.Е. ЛозовикСекция нанооптики и спектроскопииÓÄÊ 538.92D-структура квадруполейК.А. Бармин 1 , Ю.Е. Лозовик 2,11Московский физико-технический институт (государственный университет), 2 Институтспектроскопии РАНBarmin_Kirill@mail.ru ðàáîòå èññëåäîâàíû ïëàâëåíèÿ äâóìåðíîé 2D-ñèñòåìû êâàäðóïîëåé. Ìîäåëüîïèñûâàåò òàêèå ôèçè÷åñêèå ðåàëèçàöèè, êàê ñèñòåìó àòîìíûõ ÿäåð, íå îáëàäàþùèõñôåðè÷åñêîé ñèììåòðèåé, èëè ñèñòåìó ýêñèòîíîâ. Ìåòîäîì ìîëåêóëÿðíîé äèíàìèêèáûë èññëåäîâàí öåëûé ðÿä ôèçè÷åñêèõ âåëè÷èí: âíóòðåííÿÿ ýíåðãèÿ ñèñòåìû, îðèåíòàöèîííàÿêîððåëÿöèîííàÿ ôóíêöèÿ, ìîäèôèöèðîâàííûé ïàðàìåòð Ëèíäåìàíà,àâòîêîððåëÿöèîííàÿ ôóíêöèÿ ñêîðîñòè è ñìåùåíèÿ, ñòàòèñòè÷åñêèé ôàêòîð, ÷èñëîäèñêëèíàöèé, ðàäèàëüíàÿ ôóíêöèÿ ðàñïðåäåëåíèÿ. Ïîâåäåíèå ýòèõ õàðàêòåðèñòèêïîçâîëÿåò ãîâîðèòü î äâóñòàäèéíîì ïëàâëåíèè ïåðâîãî ðîäà ñ îáðàçîâàíèåì ãåêñàòè-÷åñêîé ôàçû. ×àñòèöû ïîìåùàþòñÿ â ÿùèê, ðàçìåðû êîòîðîãî ïîäáèðàþòñÿ òàêèìîáðàçîì, ÷òîáû óäîâëåòâîðÿòü óñëîâèÿì ïåðèîäè÷íîñòè ñèñòåìû.  îñíîâíîì ñîñòîÿíèèñèñòåìû ÷àñòèöû îáðàçóþò èäåàëüíóþ òðåóãîëüíóþ ðåø¼òêó, êîòîðàÿ ñòàáèëüíà.Ïî çàâèñèìîñòè âíóòðåííåé ýíåðãèè ñèñòåìû îò òåìïåðàòóðû ìîæíî îïðåäåëèòüòåïëî¼ìêîñòü C.  îáëàñòè T * = 4.68 · 10 −3 ïðîèñõîäèò ðåçêèé ñêà÷îê âíóòðåííåéýíåðãèè, ÷òî ñîîòâåòñòâóåò ôàçîâîìó ïåðåõîäó ïåðâîãî ðîäà. Òåïëî¼ìêîñòü òàêîéñòðóêòóðû èç êâàäðóïîëåé è â êðèñòàëëè÷åñêîé, è â æèäêîé ôàçàõ íå çàâèñèò îòòåìïåðàòóðû, à ïðè ïåðåõîäå èçìåíÿåòñÿ íåçíà÷èòåëüíî ñî çíà÷åíèÿ C тв = 1.08 âêðèñòàëëè÷åñêîé ôàçå äî C жид = 0.86 â æèäêîé. Ïëàâëåíèå ñèñòåìû õàðàêòåðèçóåòñÿìîäèôèöèðîâàííûì ïàðàìåòðîì Ëèíäåìàíà, ââåä¼ííûì â ðàáîòå [1]:γ M =< [Δu i+1 − Δu i ] 2 > /a 2 ,ãäå Δu i = u i (t) − u i (0) ñìåùåíèå i-é ÷àñòèöû îò íà÷àëüíîãî ïîëîæåíèÿ.  îòëè-÷èå îò ïðîñòîãî ïàðàìåòðà Ëèíäåìàíà γ M íå ðàñõîäèòñÿ â äâóìåðíîé ðåøåòêå ïðèðàçìåðàõ ðåø¼òêè L → ∞. Àíàëîãè÷íî ïàðàìåòðó Ëèíäåìàíà ñóùåñòâóåò ïàðàìåòðîðèåíòàöèîííîãî ïëàâëåíèÿ g 6g 6 (r) = ⟨φ(0)φ * ( −→ r )⟩ /g(r),φ( −→ ∑︀r ) = 1 N ∑︀1 njN j=1 n j k=1 exp(i6θ jk)δ( −→ r − −→ r j ) ,ãäå n j ÷èñëî ÷àñòèö â ïåðâîé êîîðäèíàöèîííîé ñôåðå j-é ÷àñòèöû. Ðèñ 1. ïîêàçûâàåò,÷òî îðèåíòàöèîííûé è òðàíñëÿöèîííûé ïîðÿäêè òåðÿþòñÿ íå îäíîâðåìåííî.Òàêæå ïîêàçàí ðîñò ÷èñëà äèñëîêàöèé îò òåìïåðàòóðû. Ïðè íèçêèõ òåìïåðàòóðàõT < T 1 ÷èñëî äèñêëèíàöèé íåçíà÷èòåëüíî, îäíàêî â îáëàñòè ôàçîâîãî ïåðåõîäà íàáëþäàåòñÿèõ ðîñò îò êîíöåíòðàöèè äèñëîêàöèé N ∼ 0, 15 ïðè T = T 1 äî N ∼ 0, 45ïðè T = T 2. Ïðè âûñîêèõ òåìïåðàòóðàõ ïîÿâëÿþòñÿ ñâîáîäíûå äèñêëèíàöèè. Èññëåäóåòñÿçàâèñèìîñòü ñòðóêòóðíîãî ôàêòîðà S îò âîëíîâîãî âåêòîðà k, êîòîðûé


2D-структура квадруполей 45ðàññ÷èòûâàåòñÿ ïî ôîðìóëåS(k) = 1 + 2πn∫︁ ∞0(g(r) − 1)rJ 0 (kr)dr,ãäå g(r) ðàäèàëüíàÿ ôóíêöèÿ ðàñïðåäåëåíèÿ, J 0 ôóíêöèÿ Áåññåëÿ ïåðâîãî ðîäà.Íàáëþäàåòñÿ õàðàêòåðíûé ïèê, âûñîòà êîòîðîãî óìåíüøàåòñÿ ñ ðîñòîì òåìïåðàòóðû,è ïðè T = 0.015, êîãäà ðåø¼òêà óæå íàõîäèòñÿ â æèäêîé ôàçå, îí èñ÷åçàåò.Ðàäèàëüíàÿ ôóíêöèÿ ðàñïðåäåëåíèÿ íàãëÿäíûì îáðàçîì ïîçâîëÿåò îïðåäåëèòüñòåïåíü óïîðÿäî÷åííîñòè ñèñòåìû. Èç ðèñ. 2 ìîæíî óâèäåòü, ÷òî ïðè T = 0.005 èT = 0.01 ñèñòåìà åù¼ òàêæå íàõîäèòñÿ â òâåðäîì ñîñòîÿíèè, îäíàêî ïðè T = 0.01÷àñòèöû óæå íà÷èíàþò ïåðåñêàêèâàòü ìåæäó ÿ÷åéêàìè. Ïðè T = 0.015 âñå ïèêèïåðåêðûòû, ÷òî è õàðàêòåðèçóåò æèäêóþ ôàçó.Рис. 1. Зависимость относительного числа дисклинаций от температуры


46 С.В. Орлов, Ю.Г. Вайнер, А.В. Наумов , Л. КадорРис. 2. Радиальная функция распределения при различных температурахЛитература1. Bedanov V.M., Gadiyak G.V., Lozovik Yu.E. On a modied lindemann-like criterionfor 2D Melting // Phys. Lett. 1985. V. 109A, N 289.2. Ãóëä Õ., Òîáî÷íèê ß. Êîìïüþòåðíîå ìîäåëèðîâàíèå â ôèçèêå. ×. 1. Ì.: Ìèð,1990.3. Áåäàíîâ Â.Ì., Ãàäèÿê Ã.Â., Ëîçîâèê Þ.Å. Ïëàâëåíèå äâóìåðíûõ êðèñòàëëîâ //ÆÝÒÔ. 1984. Ò. 88, Â. 5.ÓÄÊ 535.33Мерцание флуоресценции одиночных примесных молекул вполимерной матрице при криогенных температурахС.В. Орлов 1 , Ю.Г. Вайнер 1 , А.В. Наумов 1,2 , Л. Кадор 31Институт спектроскопии РАН, 2 Московский педагогический государственныйуниверситет, 3 Байройтский университетorlov@isan.troitsk.ruÔåíîìåí ìåðöàíèÿ ôëóîðåñöåíöèè îäèíî÷íûõ êâàíòîâûõ îáúåêòîâ â ïîñëåäíèåãîäû ÿâëÿåòñÿ îäíèì èç íàèáîëåå îáñóæäàåìûõ âîïðîñîâ ñîâðåìåííîé íàíîôîòîíèêè,êâàíòîâîé îïòèêè è ñïåêòðîñêîïèè. Ýòî ÿâëåíèå ïðîÿâëÿåòñÿ â ñïåêòðàõ (è èõâðåìåííîé ýâîëþöèè) îäèíî÷íûõ îðãàíè÷åñêèõ õðîìîôîðíûõ ìîëåêóë, âíåäðåííûõâ òâåðäîòåëüíûå ìàòðèöû, êâàíòîâûõ òî÷åê, ìîëåêóëÿðíûõ êîìïëåêñîâ, äîíîðíîàêöåïòîðíûõïàð, à òàêæå øèðîêîãî ðÿäà êâàíòîâûõ îáúåêòîâ.


Мерцание флуоресценции одиночных примесных молекул в полимерной матрице при криогенныхтемпературах 47 íàñòîÿùåì äîêëàäå ïðåäñòàâëåíà ýêñïåðèìåíòàëüíàÿ òåõíèêà, ïîçâîëÿþùàÿîñóùåñòâëÿòü ñïåêòðàëüíûé àíàëèç ìåðöàþùåé ôëóîðåñöåíöèè îäèíî÷íûõ ìîëåêóë(ÎÌ) â òâåðäûõ ñðåäàõ ïðè êðèîãåííûõ òåìïåðàòóðàõ, êîãäà ñòàíîâèòñÿ âîçìîæíîéðåãèñòðàöèÿ óçêèõ áåñôîíîííûõ ëèíèé. Èñïîëüçóåìàÿ òåõíèêà ìíîãîêðàòíîéðåãèñòðàöèè ñïåêòðîâ âîçáóæäåíèÿ ôëóîðåñöåíöèè ÎÌ (òåõíèêà ñïåêòðàëüíûõ ñëåäîâ)[1] èìååò ðÿä ïðåèìóùåñòâ ïåðåä òðàäèöèîííûìè ìåòîäàìè èññëåäîâàíèÿ: à) ñîõðàíÿåòñÿïîëíàÿ èíôîðìàöèÿ îá îäíîðîäíîé ëèíèè ñïåêòðà îáúåêòà; (b) ñòàòèñòè÷åñêèåäàííûå ìåðöàíèÿ àâòîìàòè÷åñêè âàðüèðóþòñÿ ñ ïåðåñòðîéêîé ÷àñòîòû ëàçåðà;(c) íàêàïëèâàåòñÿ äîñòàòî÷íîå êîëè÷åñòâî on-/o- ñîáûòèé äëÿ äîñòîâåðíîãî ñòàòèñòè÷åñêîãîàíàëèçà.Ïåðñïåêòèâû ïðåäëîæåííîé ìåòîäèêè ïðîäåìîíñòðèðîâàíû íà ïðèìåðå èññëåäîâàíèÿìåðöàþùåé ôëóîðåñöåíöèè ñïåêòðîâ ÎÌ òåòðà-òðåò-áóòèëòåððèëåíà, âíåäðåííûõâ àìîðôíûé ïîëèèçîáóòèëåí ïðè íèçêèõ òåìïåðàòóðàõ (îò 1,5 Ê äî 30 Ê). Íàîñíîâå ïîñòðîåííûõ ðàñïðåäåëåíèé äëèí on-/o- èíòåðâàëîâ îáñóæäàþòñÿ ìåõàíèçìû,âûçûâàþùèå ìåðöàíèå ôëóîðåñöåíöèè. Ïîêàçàíî, ÷òî îäíèì èç òàêèõ ìåõàíèçìîâÿâëÿþòñÿ ñïåêòðàëüíûå ïðûæêè, âûçâàííûå êîíôîðìàöèîííûìè èçìåíåíèÿìèâ ëîêàëüíîì îêðóæåíèè ÎÌ [2]. Èçó÷åíèå ñïåêòðàëüíî-âðåìåííîãî ïîâåäåíèÿ ÎÌïîçâîëÿåò îäíîçíà÷íî îïðåäåëèòü òóííåëèðóþùóþ äâóõóðîâíåâóþ ñèñòåìó êàê èñòî÷íèêìåðöàíèÿ è ðàññ÷èòàòü åå èíäèâèäóëüàíûå ïàðàìåòðû.Áèýêñïîíåíöèàëüíûé çàêîí ðàñïðåäåëåíèÿ äëèí on-/o- èíòåðâàëîâ è òåìïåðàòóðíàÿçàâèñèìîñòü õàðàêòåðíûõ ñêîðîñòåé ïåðåõîäîâ óêàçûâàþò íà íàëè÷èå êàêìèíèìóì äâóõ ïðîöåññîâ: òåðìè÷åñêè íàâåäåííîãî è ôîòîèíäóöèðîâàííîãî.Âûïîëíåíî ïðè ïîääåðæêå ÐÔÔÈ (11-02-00816, 12-02-91330), Ïðîãðàììû ÎÔÍÐÀÍ ¾Ôóíäàìåíòàëüíàÿ îïòè÷åñêàÿ ñïåêòðîñêîïèÿ è åå ïðèëîæåíèÿ¿ è Ãðàíòà ÏðåçèäåíòàÐîññèéñêîé Ôåäåðàöèè (ÌÄ-465.2012.2).


48 Д.А. Ерофеев, М.Н. Попова, Е.П. ЧукалинаРис. 1. Иллюстрация процедуры идентификации on-/off- интервалов в спектральнойтраектории ОМ а) Спектральная траектория ОМ ТБТ в ПИБе при 13К b) Участокспектра возбуждения флуоресценции из нескольких сканов c) Спектр ОМ, извлеченныйиз одного скана, с функцией Лоренца в качестве граничного критерия дляидентификации on-/off- интервалов d) Телеграфная функция, соответствующая мерцаниюнаблюдаемого спектраЛитература1. Ambrose W., Basché T., Moerner W. Detection and Spectroscopy of Single Moleculesin a para-terphenyl Crystal by means of Fluorescence Excitation // Journal ofChemical Physics. 1991. V. 95, N 10. P. 7150.2. Geva E., Skinner J.L. Theory of single-molecule optical line-shape distributions inlow-temperature glasses // Journal of Chemical Physics. B. 1997. V. 101. P.8920.ÓÄÊ 535.34Температурная зависимость показателя преломлениямультиферроика SmFe 3 (BO 3 ) 4Д.А. Ерофеев 1,2 , М.Н. Попова 1 , Е.П. Чукалина 11Институт спектроскопии РАН, 2 Московский физико-технический институт(государственный университет)kinson@mail.ruÔåððîáîðàò ñàìàðèÿ íîâûé ìóëüòèôåððîèê èç ñåìåéñòâà RFe 3 (BO 3 ) 4 (R = Y,LaLu) ñî ñòðóêòóðîé òèïà õàíòèòà (ïðîñòðàíñòâåííàÿ ãðóïïà ñèììåòðèè R32). Ðåä-


Температурная зависимость показателя преломления мультиферроика SmFe 3 (BO 3 ) 4 49êîçåìåëüíûå ôåððîáîðàòû îáëàäàþò èíòåðåñíûìè îïòè÷åñêèìè, ìàãíèòíûìè, ìàãíèòîóïðóãèìèè ìàãíèòîýëåêòðè÷åñêèìè ñâîéñòâàìè. Ïðåäïîëàãàåòñÿ, ÷òî ìóëüòèôåððîèêèíàéäóò ïðèìåíåíèå â îïòîýëåêòðîíèêå è ñïèíòðîíèêå. Ïðè òåìïåðàòóðåT N = 33 K SmFe 3 (BO 3 ) 4 àíòèôåððîìàãíèòíî óïîðÿäî÷èâàåòñÿ â ëåãêîïëîñêîñòíóþìàãíèòíóþ ñòðóêòóðó [1, 2]. Òàê æå, êàê è NdFe 3 (BO 3 ) 4, SmFe 3 (BO 3 ) 4 èìååò áîëüøóþâåëè÷èíó ýëåêòðè÷åñêîé ïîëÿðèçàöèè â ìàãíèòíîì ïîëå ïî ñðàâíåíèþ ñ äðóãèìèôåððîáîðàòàìè, íî SmFe 3 (BO 3 ) 4 äîïîëíèòåëüíî âûäåëÿåò íàëè÷èå ñïîíòàííîéýëåêòðè÷åñêîé ïîëÿðèçàöèè ïðè T < T N [2].Öåëüþ íàñòîÿùåãî èññëåäîâàíèÿ ÿâëÿåòñÿ èçó÷åíèå ïîêàçàòåëÿ ïðåëîìëåíèÿSmFe 3 (BO 3 ) 4 (äèýëåêòðè÷åñêîé ïðîíèöàåìîñòè) ïî èíòåðôåðåíöèîííûì ïîëîñàì âñïåêòðå ïðîïóñêàíèÿ ïëîñêîïàðàëëåëüíîãî îáðàçöà. SmFe 3 (BO 3 ) 4 ïðåäñòàâëÿë ñîáîéïðîçðà÷íûé çåëåíûé ìîíîêðèñòàëë õîðîøåãî îïòè÷åñêîãî êà÷åñòâà, îí áûë âûðàùåíðàñòâîð-ðàñïëàâíûì ìåòîäîì â Èíñòèòóòå ôèçèêè èì. Ë.Â. Êèðåíñêîãî â ã. Êðàñíîÿðñêå.Äëÿ îïòè÷åñêèõ èçìåðåíèé áûë ïðèãîòîâëåí ïëîñêîïàðàëëåëüíûé îáðàçåöòîëùèíîé 0,6 ìì, ïëîñêîñòè êîòîðîãî ïàðàëëåëüíû êðèñòàëëîãðàôè÷åñêîé îñè ñ. Ýòîïîçâîëèëî íàì çàðåãèñòðèðîâàòü ñïåêòðû â (kc, Ec) è (kc, Ec) ïîëÿðèçàöèÿõ. Ñïåêòðûïðîïóñêàíèÿ â ïîëÿðèçîâàííîì ñâåòå îáðàçöà SmFe 3 (BO 3 ) 4 áûëè çàðåãèñòðèðîâàíûíà ôóðüå-ñïåêòðîìåòðå Bruker IFS 125HR â ñïåêòðàëüíîé îáëàñòè 1500-10 000ñì −1 . Îáðàçåö íàõîäèëñÿ â êðèîñòàòå çàìêíóòîãî öèêëà Cryomech ST403 ïðè òåìïåðàòóðàõ4,5300 Ê.  ñïåêòðå íàáëþäàëèñü ÷åòêèå èíòåðôåðåíöèîííûå ïîëîñû.Èç àíàëèçà ñïåêòðîâ ïðîïóñêàíèÿ îáðàçöà SmFe 3 (BO 3 ) 4 ïîñòðîåíà òåìïåðàòóðíàÿçàâèñèìîñòü èçìåíåíèÿ ïîëîæåíèÿ ìàêñèìóìà èíòåðôåðåíöèîííîé ïîëîñû. Ýòó çàâèñèìîñòüìîæíî îáúÿñíèòü èçìåíåíèåì ïîêàçàòåëÿ ïðåëîìëåíèÿ n(T ) è òåïëîâûìðàñøèðåíèåì l(T ). Èç ëèòåðàòóðû èçâåñòíà òåìïåðàòóðíàÿ çàâèñèìîñòü òåïëîâîãîðàñøèðåíèÿ äëÿ èçîñòðóêòóðíûõ ñîåäèíåíèé [3], ïîçâîëèâøàÿ îöåíèòü âêëàä òåïëîâîãîðàñøèðåíèÿ â çàâèñèìîñòü n(T ). Èç ïîëó÷åííûõ äàííûõ ñäåëàí âûâîä î âåëè-÷èíå ïîêàçàòåëÿ ïðåëîìëåíèÿ â èññëåäóåìîé îáëàñòè ñïåêòðà. Òî÷êà ïåðåãèáà ïðèT = 33 Ê íà òåìïåðàòóðíîé çàâèñèìîñòè ïîëîæåíèÿ ìàêñèìóìà èíòåðôåðåíöèîííîéïîëîñû ñîîòâåòñòâóåò òåìïåðàòóðå ìàãíèòíîãî ôàçîâîãî ïåðåõîäà â SmFe 3 (BO 3 ) 4 .Ïðîâåäåíî ñðàâíåíèå ïîëó÷åííîé âåëè÷èíû ïîêàçàòåëÿ ïðåëîìëåíèÿ è òåìïåðàòóðíîéçàâèñèìîñòè äèýëåêòðè÷åñêîé ïðîíèöàåìîñòè ñ ëèòåðàòóðíûìè äàííûìè [2, 4].Ðàáîòà ïîääåðæàíà ãðàíòàìè ÐÔÔÈ (10-02-01071) è ÐÀÍ (ïî ïðîãðàììàì ôóíäàìåíòàëüíûõèññëåäîâàíèé).Литература1. Chukalina E.P., Popova M.N., Bezmaternykh L.N., Gudim I.A. Spect-roscopic studyof the magnetic ordering in SmFe 3 (BO 3 ) 4 // Physics Letters. A. 374. 17901792.2. Mukhin A.A., Vorob'ev G.P., Ivanov V.Yu., Kadomtseva A.M., Narizh-nayaA.S., Kuz'menko A.M., Popov Yu.F., Bezmaternykh L.N., Gudim I.A., ColossalMagnetodielectric Eect in SmFe 3 (BO 3 ) 4 Multiferroic // JETP Letters. 2011. V. 93. N 5. P. 275281.3. Êàäîìöåâà À.Ì., Ïîïîâ Þ.Ô., Âîðîáüåâ Ã.Ï., Ïÿòàêîâ À.Ï., Êðîòîâ Ñ.Ñ., ÊàìèëîâÊ.È., Èâàíîâ Â.Þ., Ìóõèí À.À., Çâåçäèí À.Ê., Êóçüìåíêî À.Ì., ÁåçìàòåðíûõË.Í., Ãóäèì È.À., Òåìåðîâ Â.Ë. Ìàãíèòîýëåêòðè÷åñêèå è ìàãíèòîóïðóãèåñâîéñòâà ðåäêîçåìåëüíûõ ôåððîáîðàòîâ // Ôèçèêà íèçêèõ òåìïåðàòóð. 2010. T. 36, 6. C. 640653.4. Êàëàøíèêîâà À.Ì., Ïàâëîâ Â.Â., Ïèñàðåâ Ð.Â., Áåçìàòåðíûõ Ë.Í., Áàóýð Ì.,Ðàñèíã Ò. Ëèíåéíàÿ è íåëèíåéíàÿ îïòè÷åñêàÿ ñïåêòðîñêîïèÿ ãàäîëèíèåâîãî ôåððîáîðàòàGdFe 3 (BO 3 ) 4 // Ïèñüìà â ÆÝÒÔ. 2004. T. 80, B. 5. C. 339343.


50 Ф.В. Верещагин, А.М. ПындыкÓÄÊ 535.331.34:535.8Применение бытовых электронных устройств для созданиясистем управления, регистрации и визуализации в составенедорогих компактных переносных спектральных приборов иих прототиповФ.В. Верещагин 1 , А.М. Пындык 21Московский педагогический государственный университет, 2 Институтспектроскопии РАНverted@mail.ruÐàçðàáîòêà íåäîðîãèõ êîìïàêòíûõ ïåðåíîñíûõ ñïåêòðàëüíûõ ïðèáîðîâ ñîïðÿæåíàñ îïðåäåëåííûìè òðóäíîñòÿìè, ñâÿçàííûìè, â ÷àñòíîñòè, ñ âûñîêîé öåíîé ìíîãîêàíàëüíûõôîòîïðèåìíèêîâ è íåîáõîäèìîñòüþ èõ îñíàùåíèÿ êîìïàêòíûì âû÷èñëèòåëüíûìóñòðîéñòâîì. Îáû÷íî â óïîìÿíóòûõ ïðèáîðàõ çàäà÷à âûáîðà âû÷èñëèòåëüíîãîóñòðîéñòâà ðåøàåòñÿ ëèáî ñîïðÿæåíèåì ïðèáîðà ñ íîóòáóêîì, ëèáî ïðèìåíåíèåìïëàòû íà îñíîâå ìèêðîêîíòðîëëåðà. íàñòîÿùåå âðåìÿ â ïðîäàæå ïîÿâèëèñü íåäîðîãèå ïëàíøåòíûå êîìïüþòåðû,êîòîðûå ïðèãîäíû äëÿ ïðèìåíåíèÿ â òàêèõ ïðèáîðàõ. Îíè èìåþò ñåíñîðíûé ýêðàí,êîòîðûé ïîçâîëÿåò ââîäèòü êîìàíäû óïðàâëåíèÿ ïðèáîðîì è âèçóàëèçèðîâàòü âñåâîçìîæíûåäàííûå. Êîíòðîëëåð øèíû ñòàíäàðòà USB OTG, âõîäÿùèé â ñîñòàâ íåêîòîðûõïëàíøåòíûõ êîìïüþòåðîâ, ïîçâîëÿåò ïîäêëþ÷èòü ê ïëàíøåòíîìó êîìïüþòåðóðàçëè÷íûå óñòðîéñòâà ñ èíòåðôåéñîì USB, â òîì ÷èñëå êàáåëü-ïåðåõîäíèê USB->COM, USB-ìûøü, USB-êëàâèàòóðó, USB-ñåòåâóþ êàðòó, öèôðîâîé ôîòîàïïàðàòñ âûõîäîì USB. Êðîìå ýòîãî, íåêîòîðûå ïëàíøåòíûå êîìïüþòåðû èìåþò âåñüìàñêðîìíûå ðàçìåðû (íàïðèìåð, Archos 32 Internet Tablet 95 × 65 × 41 ìì). êà÷åñòâå ìíîãîêàíàëüíîãî ôîòîïðèåìíèêà â ñîâðåìåííûõ ñïåêòðàëüíûõ ïðèáîðàõäëÿ ðåãèñòðàöèè ñïåêòðîâ ÷àñòî èñïîëüçóþò ÏÇÑ-ëèíåéêè (îáû÷íî âûáèðàþòëèáî äîðîãîñòîÿùóþ ñïåöèàëèçèðîâàííóþ ÏÇÑ-ëèíåéêó, ëèáî èñïîëüçóþò íåäîðîãóþÏÇÑ-ëèíåéêó, ïðåäíàçíà÷åííóþ äëÿ ïðèìåíåíèÿ â ìàññîâî-âûïóñêàåìûõ ñêàíåðàõ).Êðîìå òîãî, èñïîëüçóþò ñâåòî÷óâñòâèòåëüíóþ ìàòðèöó (ëèáî äîðîãîñòîÿùóþñïåöèàëèçèðîâàííóþ ÏÇÑ-êàìåðó, ëèáî íåäîðîãóþ USB web-êàìåðó).Îñíîâíàÿ èäåÿ íàøåé ðàáîòû èñïîëüçîâàòü â ñîñòàâå ñèñòåìû ðåãèñòðàöèè ñîáðàííîãîíàìè íåäîðîãîãî êîìïàêòíîãî ïðèáîðà äëÿ èçó÷åíèÿ ñïåêòðîâ ýìèññèîííîãîèçëó÷åíèÿ áûòîâîé öèôðîâîé ôîòîàïïàðàò, â êà÷åñòâå êîòîðîãî áûë âûáðàí CanonA590 IS, äîïîëíåííûé ñïåöèàëüíî ðàçðàáîòàííîé ïðîãðàììîé. Âûáðàííàÿ ìîäåëüôîòîàïïàðàòà âêëþ÷àåò öâåòíóþ ñâåòî÷óâñòâèòåëüíóþ ÏÇÑ-ìàòðèöó (áîëåå 8 ìåãàïèêñåëåé),âû÷èñëèòåëüíîå óñòðîéñòâî è óñòðîéñòâî ÷òåíèÿ-çàïèñè êàðò ïàìÿòè. Ïðèâûáîðå áûëî ñóùåñòâåííî, ÷òî â äàííîé ìîäåëè ôîòîàïïàðàòà (êàê è â íåêîòîðûõäðóãèõ) çàïèñü íà êàðòó ïàìÿòè ñ ïîìîùüþ äîïîëíèòåëüíîé ïðîãðàììû ïîçâîëÿåòïðîâîäèòü îáðàáîòêó, àíàëèç çàðåãèñòðèðîâàííûõ èçîáðàæåíèé, âûâîä ðåçóëüòàòîâíà âõîäÿùèé â ñîñòàâ ôîòîàïïàðàòà æèäêîêðèñòàëëè÷åñêèé ýêðàí è â ôàéë íà êàðòåïàìÿòè. Âõîäÿùàÿ â ñîñòàâ ôîòîàïïàðàòà êëàâèàòóðà (îáû÷íî íåñêîëüêî êíîïîê)ïîçâîëÿåò ââîäèòü êîìàíäû óïðàâëåíèÿ òàêîé ïðîãðàììîé. Âûáðàííûé ôîòîàïïàðàòèìååò âåñüìà ñêðîìíûå ðàçìåðû 94 × 62 × 31 ìì.Òàêàÿ êîíñòðóêöèÿ ñïåêòðàëüíîãî ïðèáîðà ïî ñðàâíåíèþ ñ âàðèàíòîì, îñíàùåííûìíîóòáóêîì è ÏÇÑ-êàìåðîé, ïîçâîëèëà ñîêðàòèòü ðàçìåðû è óìåíüøèòü âðåìÿè ñòîèìîñòü èçãîòîâëåíèÿ. Äëÿ îáðàáîòêè ïîëó÷åííûõ ñïåêòðîâ íåêîòîðûìè ïðîãðàììàìè,ðàçðàáîòàííûìè äëÿ ïåðñîíàëüíîãî êîìïüþòåðà, ê ïðèáîðó ìîæåò áûòüïðèëîæåí ïëàíøåòíûé êîìïüþòåð Archos 32 Internet Tablet.


Измерение радиационных констант затухания атома Rb для реализации процесса переносаизлучения через субволновое отверстие 51Òàêèì îáðàçîì, èñïîëüçîâàíèå ïðè ðàçðàáîòêå òàêèõ ñïåöèàëüíî ïîäîáðàííûõíåäîðîãèõ óñòðîéñòâ, êàê ïëàíøåòíûé êîìïüþòåð è öèôðîâîé êîìïàêòíûé ôîòîàïïàðàò,ïîçâîëÿåò ñóùåñòâåííî ñíèçèòü ñòîèìîñòü èçäåëèÿ, óñêîðèòü åãî ðàçðàáîòêó,ïîëó÷èòü áîëåå ë¼ãêèé è êîìïàêòíûé ïðèáîð.ÓÄÊ 538.94.1Измерение радиационных констант затухания атома Rb дляреализации процесса переноса излучения через субволновоеотверстиеС.Ю. Аляткин 1 , А.Е. Афанасьев 2 , П.Н. Мелентьев 2 , В.И. Балыкин 21Московский физико-технический институт (государственный университет), 2 Институтспектроскопии РАНserega-234@yandex.ruÏðîïóñêàíèå èçëó÷åíèÿ ÷åðåç îòâåðñòèå ÿâëÿåòñÿ îñíîâîïîëàãàþùèì ïðîöåññîìâî ìíîãèõ îáëàñòÿõ ôèçèêè. Îíî ñóùåñòâåííî çàâèñèò êàê îò ïàðàìåòðîâ îòâåðñòèÿ,òàê è îò äëèíû âîëíû èçëó÷åíèÿ.  ñëó÷àå ñóáâîëíîâûõ îòâåðñòèé êîýôôèöèåíò ïðîïóñêàíèÿïàäàåò êàê ÷åòâåðòàÿ ñòåïåíü äèàìåòðà îòâåðñòèÿ, ÷òî äåëàåò îòâåðñòèÿñ äèàìåòðîì ìåíåå 100 íì ïðàêòè÷åñêè íåïðîíèöàåìûìè äëÿ âèäèìîãî äèàïàçîíàñïåêòðà èçëó÷åíèÿ [1]. Äàííîå îáñòîÿòåëüñòâî îãðàíè÷èâàåò ïðèìåíåíèå ñóáâîëíîâûõîòâåðñòèé â ïðèêëàäíûõ çàäà÷àõ, òàêèõ êàê ðåàëèçàöèÿ íàíîëîêàëèçîâàííîãîèñòî÷íèêà èçëó÷åíèÿ.Îäíèì èç ðåøåíèé äàííîé ïðîáëåìû ÿâëÿåòñÿ èñïîëüçîâàíèå ýôôåêòà ýêñòðåìàëüíîãîïðîïóñêàíèÿ ñâåòà.  îñíîâå äàííîãî ýôôåêòà ëåæèò âîçáóæäåíèå ïëàçìîííûõêîëåáàíèé, êîòîðûå ýôôåêòèâíî ïåðåíîñÿò ýíåðãèþ èçëó÷åíèÿ ÷åðåç íàíîîòâåðñòèÿ[2]. Îäíàêî äëÿ ðåàëèçàöèè òàêîãî ìåõàíèçìà ïåðåíîñà ñóùåñòâóåò ðÿäíåîáõîäèìûõ óñëîâèé: ïåðèîäè÷íîñòü ñòðóêòóð, äèàìåòð îòâåðñòèé íå ìåíåå 100 íì.Ïîìèìî ýòîãî, ñïåêòðàëüíûå øèðèíû ïëàçìîííûõ ðåçîíàíñîâ ñîñòàâëÿþò âåëè÷èíóïîðÿäêà 100 íì, ÷òî íå ïîçâîëÿåò ñîçäàâàòü óñòðîéñòâà ñ âûñîêîé ñïåêòðàëüíîéñåëåêòèâíîñòüþ.Àëüòåðíàòèâíûì ïîäõîäîì ê ïåðåíîñó èçëó÷åíèÿ ÷åðåç ñóáâîëíîâîå îòâåðñòèå ìîæåòñëóæèòü èñïîëüçîâàíèå âîçáóæäåííûõ àòîìîâ âìåñòî ïëàçìîíîâ. Ðàçìåð àòîìàìíîãî ìåíüøå äèàìåòðà òàêèõ îòâåðñòèé, ÷òî ïîçâîëÿåò ñ âûñîêîé âåðîÿòíîñòüþ ïåðåíåñòèýíåðãèþ ôîòîíà, ïîãëîùåííîãî àòîìîì ïåðåä îòâåðñòèåì, íà äðóãóþ ñòîðîíóýêðàíà. Ïîìèìî èíòåðåñà, ñâÿçàííîãî ñ ïîñòðîåíèåì íàíîëîêàëèçîâàííîãî èñòî÷íèêàèçëó÷åíèÿ, âîçíèêàåò ôóíäàìåíòàëüíûé âîïðîñ î âçàèìîäåéñòâèè àòîìîâ ñ òâåðäûìòåëîì íà íàíîìàñøòàáàõ. Ýòîò ôàêò îáóñëîâëåí èçìåíåíèåì ìîä âàêóóìíîãî ïîëÿâáëèçè èñêðèâëåííûõ ïîâåðõíîñòåé, ÷òî ïðèâîäèò ê èçìåíåíèþ âðåìåíè ñïîíòàííîãîðàñïàäà âîçáóæäåííîãî ñîñòîÿíèÿ àòîìà.Äàííàÿ ýêñïåðèìåíòàëüíàÿ ðàáîòà áûëà íàïðàâëåíà íà èçó÷åíèå ñïåêòðàëüíûõñâîéñòâ àòîìîâ ðóáèäèÿ, à èìåííî íà èçìåðåíèå âðåìåí ðåëàêñàöèé àòîìà ñ óðîâíÿ5D ïî êàíàëó ðàñïàäà 5D → 6P → 5S â îñíîâíîå ñîñòîÿíèå. Ñòîèò îòìåòèòü, ÷òîäàííîå âðåìÿ ðàñïàäà ïî èìåþùèìñÿ ëèòåðàòóðíûì äàííûì ñîñòàâëÿåò çíà÷åíèåïîðÿäêà 500 íñ [3]. Ñòîëü áîëüøîå âðåìÿ ðåëàêñàöèè ïîçâîëèò àòîìó ïðîëåòåòü ÷åðåçíàíîîòâåðñòèå è ïåðåíåñòè òåì ñàìûì ýíåðãèþ ñ îäíîé ñòîðîíû íåïðîçðà÷íîãîýêðàíà íà äðóãóþ.Ýêñïåðèìåíò ñîñòîÿë èç äâóõ èçìåðåíèé: 1) ïðîñòðàíñòâåííîãî ðàñïðåäåëåíèÿôëóîðåñöåíöèè àòîìíîãî ïó÷êà, âîçáóæäàåìîãî óçêèì (60 ìêì) ëàçåðíûì ëó÷îì,è 2) âðåìåííîãî. Ïðîñòðàíñòâåííîå ðàñïðåäåëåíèå äåòåêòèðîâàëîñü ñ èñïîëüçîâàíèåì


52 С.Ю. Аляткин, А.Е. Афанасьев, П.Н. Мелентьев, В.И. Балыкинâûñîêî÷óâñòâèòåëüíîé CCD êàìåðû ñ ðàçðåøåíèåì ïîðÿäêà 8 ìêì. Âðåìåííàÿ çàâèñèìîñòüñèãíàëà ôëóîðåñöåíöèè ðåãèñòðèðîâàëàñü ñ ïîìîùüþ ñ÷åò÷èêà ôîòîíîâ,ñèãíàë íà êîòîðûé ïîñòóïàë ñ ëàâèííîãî ôîòîäèîäà, ðàáîòàþùåãî â ðåæèìå ñ÷åòàôîòîíîâ. Äàííûå èçìåðåíèÿ ïîçâîëèëè èçìåðèòü âðåìÿ æèçíè àòîìîâ ðóáèäèÿ íàóðîâíå 6P 3/2, êîíñòàíòà ðàñïàäà ñîñòàâèëà îêîëî 380 íñ (ðèñ. 1).Ïðîèçâåäåííûå èçìåðåíèÿ ïîêàçàëè âîçìîæíîñòü èñïîëüçîâàíèÿ óðîâíÿ 5D àòîìîâðóáèäèÿ äëÿ èññëåäîâàíèÿ ïðîöåññà ïåðåíîñà èçëó÷åíèÿ àòîìàìè ÷åðåç íàíîîòâåðñòèå.Ñòîèò îòìåòèòü, ÷òî èñïîëüçîâàíèå òàêîãî ïîäõîäà ïîçâîëèò ðåàëèçîâàòüíàíîëîêàëèçîâàííûé èñòî÷íèê èçëó÷åíèÿ ñ âûñîêîé ñïåêòðàëüíîé ñåëåêòèâíîñòüþ,êîòîðàÿ îáåñïå÷èâàåòñÿ çà ñ÷åò èñïîëüçîâàíèÿ óçêèõ àòîìíûõ ïåðåõîäîâ. Ïîìèìîýòîãî, ñðàâíåíèå âðåìåí ðàñïàäà àòîìîâ â ñâîáîäíîì ïðîñòðàíñòâå è ïðè ïðîëåòå÷åðåç íàíîîòâåðñòèå ïîçâîëèò ñäåëàòü çàêëþ÷åíèå î âëèÿíèè âçàèìîäåéñòâèÿ àòîìàñ òâåðäûì òåëîì íà ñêîðîñòü ðàñïàäà.Рис. 1. Временная зависимость сигнала флуоресценцииЛитература1. Bethe H.A. Theory of diraction by small holes // Phys. Rev. 1944. V. 66. P.163.2. Ebbesen T.W., Lezec H.J., Ghaemi H.F., Thio T., Wol P.A. Extraor-dinary opticaltransmission through sub-wavelength hole arrays // Na-ture. 1998. V. 391. P.667669.3. Heavens O.S. Radioactive transition probabilities of the lower excited states of thealkali metal // JOSA. 1961. V. 51. P. 1058.


Классическое моделирование диполей в слоистых системах 53ÓÄÊ 537.9Классическое моделирование диполей в слоистых системахВ.А. Федотов 2 , Г.Е. Астрахагчик 1 , И.Л. Курбаков 2 , Ю.Е. Лозовик 2,31Universitat Politecnica de Catalunya, 2 Институт спектроскопии РАН, 3 Московскийфизико-технический институт (государственный университет)valeriy.fedotov@gmail.comÅñëè îõëàæä¼ííûé ãàç ýëåêòðè÷åñêèõ èëè ìàãíèòíûõ äèïîëåé íàõîäèòñÿ â îäíîìåðíîéîïòè÷åñêîé ðåø¼òêå, òî àòîìû âûñòðîÿòñÿ â ñëîè. Åñëè ïðè ýòîì äîïîëíèòåëüíîïðèëîæèòü âíåøíåå, ïåðïåíäèêóëÿðíîå ñëîþ, ýëåêòðè÷åñêîå (ìàãíèòíîå äëÿìàãíèòíûõ äèïîëåé) ïîëå, òî äèïîëè òàêæå áóäóò îðèåíòèðîâàíû ïåðïåíäèêóëÿðíîñëîþ. Äâóìåðíûå ñèñòåìû èç îäíîãî ñëîÿ ðàññìàòðèâàëèñü ðàíåå â ðàáîòàõ [1],[2]. Ìåæ÷àñòè÷íîå âçàèìîäåéñòâèå â ðàññìàòðèâàåìîé ñèñòåìå àíèçîòðîïíî: âíóòðèñëîÿ äèïîëè îòòàëêèâàþòñÿ, äèïîëè èç ðàçíûõ ñëî¼â, äëÿ êîòîðûõ ρ < 2z (ρ ðàññòîÿíèåâ ïðîåêöèè íà ïëîñêîñòü ñëîÿ, z íà íàïðàâëåíèå ïîëÿðèçóþùåãî ïîëÿ),ïðèòÿãèâàþòñÿ.Ïîòåíöèàëüíàÿ ýíåðãèÿ ñèñòåìû â îáåçðàçìåðåííîì âèäå ìîæåò áûòü çàïèñàíàñëåäóþùèì îáðàçîì:U = ∑︁ rij 2 − 3zji2 ,r 5 i


54 А.К. Федоров, И.Л. Курбаков, Ю.Е. ЛозовикЛитература1. Bedanov V.M., Gadiyak G.V., Lozovik Yu.E. On a modied Lindemann-like criterionfor 2D melting // Phys. Lett. A. 1985. 109. P. 289291.2. Lozovik Yu.E., Mandelstam V.A. 2D dipole system in a strong eld // Phys. Lett.A. 1989. 138. P. 204207.ÓÄÊ 538.94.1Суперсолид типа волн плотности в газе двумерныхнаклонных диполейА.К. Федоров 1 , И.Л. Курбаков, 2 Ю.Е. Лозовик 2,31Московский государственный технический университет им. Н.Э. Баумана, 2 Институтспектроскопии РАН, 3 Московский физико-технический институт (государственныйуниверситет)lex1026@gmail.comÑèñòåìà ïàðàëëåëüíûõ äèïîëåé ïðè íèçêèõ òåìïåðàòóðàõ îáðàçóåò àíèçîòðîïíûéêðèñòàëë, ñîñòîÿùèé èç ñäâèíóòûõ îòíîñèòåëüíî äðóã äðóãà öåïî÷åê äèïîëåé[1]. Ýòî ñâÿçàíî ñî ñïåöèôèêîé äèïîëü-äèïîëüíîãî âçàèìîäåéñòâèÿ, ñîäåðæàùåãî êàêîáëàñòè ïðèòÿæåíèÿ, òàê è îòòàëêèâàíèÿ. Ïîäîáíàÿ ñèòóàöèÿ äîëæíà èìåòü ìåñòîè â äîñòàòî÷íî òîëñòûõ êâàçèäâóìåðíûõ ñëîÿõ.  ñëó÷àå êâàíòîâûõ áîçå-äèïîëåéýòî äîëæíî ïðîÿâëÿòüñÿ â ñóùåñòâîâàíèè ðîòîííîé íåñòàáèëüíîñòè è âîçíèêíîâåíèèâîëí ïëîòíîñòè.Èìåííî, åñëè äâóìåðíûé ñëîé äîñòàòî÷íî øèðîê, òàê ÷òî íà åãî òîëùèíå ïîìåùàåòñÿõîòÿ áû íåñêîëüêî äèïîëåé, äèïîëè, âûñòðîåííûå âäîëü òîëùèíû ñëîÿ, ïðèòÿãèâàþòñÿ.Òàêîå ïðèòÿæåíèå â ñèëó ñîîòíîøåíèÿ íåîïðåäåëåííîñòåé ïðèâîäèòê îòðèöàòåëüíîñòè ôóðüå-îáðàçà äèïîëüíîãî ïîòåíöèàëà íà ìàëûõ z-õ ïðîåêöèÿõèìïóëüñà (åñëè r


Дальнепольная оптическая диагностика наноструктур с использованием ансамбля точечныхизлучателей 55÷åñêèõ îñöèëëÿöèé. Òàêèì îáðàçîì, â èçîòðîïíûõ ñèñòåìàõ ñóïåðñîëèä òèïà âîëíïëîòíîñòè (ÂÏ) îòñóòñòâóåò.Îäíàêî äâóìåðíûå (2Ä) íàêëîííûå äèïîëè âçàèìîäåéñòâóþò àíèçîòðîïíî. Êàêïîêàçûâàåò íàø ðàñ÷åò, íà ïîðîãå ðîòîííîé íåñòàáèëüíîñòè ðîòîííûé ìèíèìóì êàñàåòñÿíóëÿ ýíåðãèè íå ïî îêðóæíîñòè, êàê â èçîòðîïíîì ñëó÷àå, à ëèøü â äâóõòî÷êàõ.  ðåçóëüòàòå äàæå â î÷åíü áîëüøîé ñèñòåìå áîçå-êîíäåíñàò íà ïîðîãå ðîòîííîéíåñòàáèëüíîñòè ñîõðàíÿåòñÿ óæå ïðè óìåðåííî íèçêèõ òåìïåðàòóðàõ. Ïðèýòîì ôîðìóëà Ëàíäàó íà ïîðîãå íåñòàáèëüíîñòè äàåò îòëè÷íóþ îò íóëÿ ñâåðõòåêó÷óþêîìïîíåíòó â áîëüøèõ êîíå÷íûõ ñèñòåìàõ ïðè óìåðåííî íèçêèõ òåìïåðàòóðàõ.À êðèòè÷åñêàÿ ñêîðîñòü äëÿ ñâåðõòåêó÷åãî äâèæåíèÿ îáðàùàåòñÿ â íóëü ëèøüâ îäíîì åäèíñòâåííîì íàïðàâëåíèè íàïðàâëåíèè áóäóùåé âîëíû ïëîòíîñòè. Ýòîïðèâîäèò ê àíèçîòðîïíîé ñâåðõòåêó÷åñòè â ñèñòåìå. Íàêîíåö, ïðÿìîå ðåøåíèå óðàâíåíèÿÃðîññàÏèòàåâñêîãî äàåò ïåðèîäè÷åñêèå îñöèëëÿöèè áîçå-êîíäåíñàòà òèïà ÂÏâ ðîòîííî íåñòàáèëüíîé ôàçå. Òàêèì îáðàçîì, â ñëó÷àå íàêëîííûõ äèïîëåé ìû èìååìâñå ïðèçíàêè ñóïåðñîëèäà [3]: áîçå-êîíäåíñàöèþ, ñâåðõòåêó÷åñòü è ïåðèîäè÷åñêèéïðîôèëü ïëîòíîñòè.Íà âû÷èñëåííîé íàìè ôàçîâîé äèàãðàììå ïðîòÿæåííîé ñèñòåìû 2Ä íàêëîííûõäèïîëåé èìåþòñÿ îäíîðäíûå ñâåðõòåêó÷àÿ è íîðìàëüíàÿ ôàçû, ôàçà ñóïåðñîëèäàòèïà ÂÏ, êîëëàïñèðóþùàÿ ôàçà è ôàçà ñ (êëàññè÷åñêîé) ÂÏ (áåç ñâåðõòåêó÷åñòè). ñëó÷àå ãàðìîíè÷åñêîé ëîâóøêè ñóïåðñîëèä 2Ä íàêëîííûõ äèïîëåé ïðåäñòàâëÿåòñîáîé ïîëîñàòûé êðóã (êðóã ñ ÂÏ), êîòîðûé îêðóæåí ñâåðõòåêó÷èì êîëüöîì, àâîêðóã ñâåðõòåêó÷åãî êîëüöà èìååòñÿ íîðìàëüíîå êîëüöî [4]. Îöåíêà ïîêàçûâàåò,÷òî ñóïåðñîëèä 2Ä íàêëîííûõ äèïîëåé ÿâëÿåòñÿ ýêñïåðèìåíòàëüíî äîñòèæèìûì âóëüòðàõîëîäíûõ ãàçàõ äèïîëüíûõ àòîìîâ äèñïðîçèÿ èëè ïîëÿðíûõ ìîëåêóë RbOH,ïîìåùåííûõ â 1Ä îïòè÷åñêóþ ðåøåòêó.Ðàáîòà áûëà ïîääåðæàíà ÐÔÔÈ.Литература1. Lozovik Yu.E., Mandelshtam V.A. 2D Dipole System in a Strong Field // Phys. Lett.A. 1989. 45. P. 204.2. Fisher U.R. Stability of quasi-two-dimensional Bose-Einstein condensates withdominant dipole-dipole interactions // Phys. Rev. A. 2006. V. 3. P. 031602.3. Kurbakov I.L., Lozovik Yu.E., Astrakharchik G.E., Boronat J. Quasi-equilibriumSupersolid Phase of a Two-dimensional Dipolar Crystal // Phys. Rev. B. 2010. 1. P. 014508.4. Lozovik Yu.E., Kurbakov I.L., Willander M. Superuidity of Two-dimen-sionalExcitons in Flat and Harmonic Traps // Phys. Lett. A. 2007. 45. P. 487.ÓÄÊ 535.331.34:535.8Дальнепольная оптическая диагностика наноструктур сиспользованием ансамбля точечных излучателейА.И. Зиганшин 1 , Ю.Г. Вайнер 21Московский физико-технический институт (государственный университет)2Институт спектроскопии РАНvainer@isan.troitsk.ruÌíîæåñòâî çàäà÷, ñâÿçàííûõ ñ äåòåêòèðîâàíèåì èçîáðàæåíèé, íàïðèìåð, èçó÷åíèåïðîöåññîâ, ïðîèñõîäÿùèõ âíóòðè æèâîé êëåòêè, òðåáóþò ðåàëèçàöèè ïðîñòðàíñòâåííîãîðàçðåøåíèÿ â íàíîìåòðîâîé îáëàñòè. Ìåòîäû òðàäèöèîííîé îïòè÷åñêîé


56 А.И. Зиганшин, Ю.Г. Вайнерìèêðîñêîïèè îãðàíè÷åíû â ðàçðåøåíèè äèôðàêöèîííûì ïðåäåëîì. Ðåíòãåíîâñêàÿè ýëåêòðîííàÿ ìèêðîñêîïèÿ ïîçâîëÿþò äîñòè÷ü ðàçðåøåíèå â äîëè íàíîìåòðà, íîäîðîãè è íåïðèìåíèìû äëÿ áîëüøèíñòâà ïðàêòè÷åñêèõ èñïîëüçîâàíèé. Ïîýòîìó äîñòèæåíèåáîëåå âûñîêîãî ðàçðåøåíèÿ â îïòè÷åñêîì äèàïàçîíå òðåáóåò ðàçðàáîòêèíîâûõ ìåòîäîâ è èíñòðóìåíòîâ. ïîñëåäíåå âðåìÿ ïîÿâèëèñü íîâûå ìåòîäèêè, êîòîðûå ïîçâîëÿþò äîñòè÷ü ñóáäèôðàêöèîííîãîðàçðåøåíèÿ â îïòè÷åñêîé îáëàñòè. Îäíèì èç ïîäõîäîâ ÿâëÿåòñÿ ñêàíèðóþùàÿçîíäîâàÿ ìèêðîñêîïèÿ. Îäíàêî îíà îáëàäàåò ðÿäîì íåäîñòàòêîâ, òàêèõêàê ñèëüíîå íåæåëàòåëüíîå âîçäåéñòâèå íà çîíäèðóåìóþ îáëàñòü è ïîëó÷åíèå èíôîðìàöèèëèøü î ïîâåðõíîñòè îáðàçöà. Äðóãèì ïîäõîäîì, êîòîðûé ñòàë ðàçâèâàòüñÿâ ñàìîå ïîñëåäíåå âðåìÿ, ÿâëÿåòñÿ èñïîëüçîâàíèå áîëüøîãî àíñàìáëÿ òî÷å÷íûõèçëó÷àòåëåé (õðîìîôîðíûõ ìîëåêóë, ôëóîðåñöèðóþùèõ íàíî÷àñòèö), ïîìåùàåìûõâ îáúåì îáðàçöà, â êà÷åñòâå íàíîçîíäîâ.Èñïîëüçîâàíèå óêàçàííîé ìåòîäèêè èìååò ðÿä âàæíûõ ïðåèìóùåñòâ. Ýòî, âîïåðâûõ,äàëüíåïîëüíûé ìåòîä, ïîýòîìó ýêñïåðèìåíòàëüíàÿ òåõíèêà íåñðàâíåííîïðîùå, ÷åì â áëèæíåïîëüíûõ ìåòîäàõ. Èíôîðìàöèÿ â äàííîé ìåòîäèêå ïîëó÷àåòñÿèç âñåãî îáúåìà îáðàçöà, ÷òî ïîçâîëÿåò äåëàòü âûâîäû íå òîëüêî î åãî ïîâåðõíîñòè,íî è î òîëùå, à òàêæå î õèìè÷åñêîì ñîñòàâå è íåêîòîðûõ äðóãèõ ïàðàìåòðàõ (íàïðèìåðî ëîêàëüíîé òåìïåðàòóðå). Âåñüìà âàæíî, ÷òî ýòîò ìåòîä õàðàêòåðèçóåòñÿìàëûì âîçìóùåíèåì îáðàçöà â ñðàâíåíèè ñî ñêàíèðóþùèìè çîíäîâûìè ìåòîäèêàìè.Ìåòîäû, èñïîëüçóþùèå îäèíî÷íûå òî÷å÷íûå èçëó÷àòåëè, ïîëó÷èëè îáùåå íàçâàíèåëîêàëèçàöèîííàÿ ìèêðîñêîïèÿ. Îäíèìè èç òàêèõ ìåòîäîâ ÿâëÿþòñÿ áëèçêèå ïîèäåå ìåòîäû, íàçâàííûå PALM è STORM.  êà÷åñòâå òî÷å÷íûõ èñòî÷íèêîâ â ýòèõìåòîäàõ èñïîëüçóþò ñïåöèàëüíûå ôëóîðåñöèðóþùèå ìîëåêóëû, ñâîéñòâà êîòîðûõèçìåíÿþò äîïîëíèòåëüíûì èñòî÷íèêîì ñâåòà. Ñòîõàñòè÷åñêîå âêëþ÷åíèå, ðåãèñòðàöèÿè ôîòîâûñâå÷èâàíèå ìàëûõ àíñàìáëåé òàêèõ ìîëåêóë ïîçâîëÿþò îñóùåñòâèòü ðåêîíñòðóêöèþñóììàðíîãî èçîáðàæåíèÿ íàáëþäàåìîãî îáúåêòà ñ íàíîìåòðîâûì ïðîñòðàíñòâåííûìðàçðåøåíèåì. óïîìÿíóòûõ ìåòîäèêàõ, ðåàëèçóþùèõ ñóáäèôðàêöèîííîå ïðîñòðàíñòâåííîåðàçðåøåíèå, âàæíîé ñîñòàâëÿþùåé ÿâëÿåòñÿ ìàòåìàòè÷åñêàÿ îáðàáîòêà äåòåêòèðóåìûõèçîáðàæåíèé, çà ñ÷åò êîòîðîé è óäàåòñÿ ðåàëèçîâàòü óêàçàííîå ðàçðåøåíèå. Îáðàáîòêàâêëþ÷àåò â ñåáÿ ôèëüòðàöèþ øóìîâ, âûäåëåíèå êàíäèäàòîâ íà èçîáðàæåíèåòî÷å÷íûõ èçëó÷àòåëåé, à çàòåì âû÷èñëåíèå öåíòðà òÿæåñòè òàêîãî èçîáðàæåíèÿ.Äîêëàä ïîñâÿùåí êðàòêîìó îáçîðó ñîâðåìåííîãî ñîñòîÿíèÿ ëîêàëèçàöèîííîé îïòè÷åñêîéìèêðîñêîïèè è èçëîæåíèþ âîïðîñîâ êîìïüþòåðíîé îáðàáîòêè èçîáðàæåíèé.


Ахроматический интерференционный коронограф с переменным вращательным сдвигом дляисследования внесолнечных планет 57Секция космической физикиÓÄÊ 520.6, 520.8, 535.41, 535-4Ахроматический интерференционный коронограф спеременным вращательным сдвигом для исследованиявнесолнечных планетП. Фролов 1,3 , И. Ахметов 2 , Б. Шкурский 1 , А. Родин 1,3 , О. Кораблев 1 , А.Тавров 11Институт космических исследований РАН, 2 Национальный исследовательскийуниверситет «МЭИ», 3 Московский физико-технический институт (государственныйуниверситет)warpedhorn@gmail.comÏðÿìîå íàáëþäåíèå è ñïåêòðàëüíûé àíàëèç âíåñîëíå÷íûõ ïëàíåò (ýêçîïëàíåò)îñòàþòñÿ ïåðñïåêòèâíûìè îáëàñòÿìè èññëåäîâàíèé. Ïðè÷èíà òîìó ðàçðåøåíèåñî÷åòàíèå îãðîìíûõ ÿðêîñòíûõ êîíòðàñòîâ è ìàëûõ óãëîâûõ ðàññòîÿíèé ìåæäóïëàíåòîé è çâåçäîé. Ñíèæåíèå âûñîêîãî îïòè÷åñêîãî êîíòðàñòà â ñèñòåìå ¾çâåçäàïëàíåòà¿ ñîñòàâëÿåò çàäà÷ó çâåçäíîé êîðîíîãðàôèè.Äëÿ äîñòèæåíèÿ àõðîìàòèçìà â øèðîêîì äèàïàçîíå äëèí âîëí áûë ðàçðàáîòàíàõðîìàòè÷åñêèé èíòåðôåðåíöèîííûé êîðîíîãðàô (Achromatic Interfero Coronagraph AIC) [1, 2]. Òàêæå ÀÈÊ èìååò âûñîêîå ïðîñòðàíñòâåííîå ðàçðåøåíèå (èëè íàèìåíüøèéðàáî÷èé óãîë) è óñòðàíÿåò ñèììåòðè÷åñêèå àáåððàöèè.Ïðèíöèïèàëüíûì íåäîñòàòêîì ñõåìû ÀÈÊ ÿâëÿåòñÿ ôîíîâàÿ çàñâåòêà, îáóñëîâëåííàÿíåïîëíûì ïîäàâëåíèåì ñâåòà çâåçäû èç-çà åå êîíå÷íîãî äèàìåòðà. ×òîáûóìåíüøèòü âëèÿíèå ôîíà, ñõåìà ÀÈÊ áûëà äîðàáîòàíà äî àõðîìàòè÷åñêîãî èíòåðôåðåíöèîííîãîêîðîíîãðàôà âðàùàòåëüíîãî ñäâèãà (Achromatic Rotation shearingCoronagraph ARC).Ñõåìà ñ ïåðåìåííûì âðàùàòåëüíûì ñäâèãîì òåîðåòè÷åñêè ïîçâîëÿåò ðàçðåøèòüêîíòðàñò äî 10 ïîðÿäêîâ â ñèñòåìå ¾çâåçäàïëàíåòà¿. Ïî îòíîøåíèþ ê ðàçðàáîòàííûìðàíåå ñõåìàì êîðîíîãðàôîâ âûèãðûø ñîñòàâëÿåò äî ïÿòè ïîðÿäêîâ. äîêëàäå ðàññìîòðåíà ñõåìà èíòåðôåðåíöèîííîãî êîðîíîãðàôà ñ ïåðåìåííûìâðàùàòåëüíûì ñäâèãîì, âûïîëíåííàÿ íà îñíîâå èíòåðôåðîìåòðà îáùåãî ïóòè. Ïîêàçàíûîñíîâíûå ðåçóëüòàòû òåîðåòè÷åñêèõ è ÷èñëåííûõ ðàñ÷åòîâ îñíîâíûõ õàðàêòåðèñòèê(êîðîíîãðàôè÷åñêèé êîíòðàñò, ïðîïóñêàíèå ñâåòà), ïðèâåäåíû ýêñïåðèìåíòàëüíûåðåçóëüòàòû, ïîëó÷åííûå íà ëàáîðàòîðíîì ìàêåòå êîðîíîãðàôà.Литература1. Òàâðîâ À.Â., Êîðàáëåâ Î.È., Ðîäèí À.È., Âèíîãðàäîâ È.È., Òðîõèìîâñêèé À.Þ.,Èâàíîâ À.Þ., Êñàíôîìàëèòè Ë.Â. Çâåçäíûé êîðîíîãðàô ïî ïðèíöèïó àõðîìàòè÷åñêîãîíóëü-èíòåðôåðîìåòðà // Êîñìè÷åñêèå èññëåäîâàíèÿ. 2011. Ò. 49,2. Ñ. 99109.2. Tavrov A., Korablev O., Ksanfomaliti L., Rodin A., Frolov P., Nishikwa Ju.,Tamura M., Kurokawa T., Takeda M. Common-path achromatic rotational-shearingcoronagraph // Optics Letters. 2011. V. 36, N. 11. P. 19721974.


58 В.В. Садыков, И.В. ЗимовецÓÄÊ 517.518.23Изучение возмущения бесстолкновительной плазмыпоглощающей сферойА.А. Киселёв 1,2 , В.Л. Красовский 11Институт космических исследований РАН, 2 Московский физико-технический институт(государственный университет)aleksandr.kiselyov@gmail.comÄâèæåíèå ÷àñòèö ïëàçìû â ïîëå ïîãëîùàþùåãî òåëà ñôåðè÷åñêîé ôîðìû ìîæåòáûòü êàê èíôèíèòíûì, òàê è ôèíèòíûì â îïðåäåëåííîì äèàïàçîíå íà÷àëüíûõ óñëîâèé.Ýòî ïðîèñõîäèò âñëåäñòâèå íåëèíåéíîñòè çàäà÷è è àñèììåòðèè õàðàêòåðèñòèêêîìïîíåíòîâ ïëàçìû. Ïîäîáíàÿ ìîäåëü ìîæåò áûòü ïðèìåíèìà ê êîñìè÷åñêîé ïûëèñ õàðàêòåðíûì ðàçìåðîì 1 ìêì, ìíîãî ìåíüøèì ðàäèóñà Äåáàÿ, â ñîëíå÷íîì âåòðåèëè èîíîñôåðàõ ïëàíåò. Îñíîâíûìè öåëÿìè äàííîé ðàáîòû ÿâëÿþòñÿ îáíàðóæåíèå÷àñòèö, çàõâà÷åííûõ ïîãëîùàþùåé ñôåðîé, òî åñòü äâèæóùèõñÿ ôèíèòíî, à òàêæåèçó÷åíèå èõ ôóíêöèè ðàñïðåäåëåíèÿ. Ïðîâîäèëîñü èññëåäîâàíèå ïîâåäåíèÿ ñèñòåìûíà áîëüøèõ âðåìåíàõ, ïðè ýòîì èñïîëüçîâàëîñü áåññòîëêíîâèòåëüíîå ïðèáëèæåíèå.Äëÿ ýòîãî èñïîëüçîâàëîñü êèíåòè÷åñêîå ìîäåëèðîâàíèå ìåòîäîì ¾÷àñòèö-â-ÿ÷åéêàõ¿â îáëàñòè ïðèìåíèìîñòè óðàâíåíèÿ Âëàñîâà. Îñîáåííîñòüþ äàííîé ðàáîòû ÿâëÿåòñÿïîëíîöåííûé ó÷¼ò â ðàñ÷¼òå êàê ýëåêòðîíîâ, òàê è ïîëîæèòåëüíûõ èîíîâ. Áëàãîäàðÿèñïîëüçîâàíèþ òåõíîëîãèè GPGPU è âûñîêîïàðàëëåëüíûõ ãðàôè÷åñêèõ ñîïðîöåññîðîâóäàëîñü ïðîâåñòè ðàñ÷¼ò äëÿ êîëè÷åñòâà ÷àñòèö ïîðÿäêà 10 6 . Áûëè ïîëó÷åíûñåðèè ôàçîâûõ äèàãðàìì çàõâà÷åííûõ ÷àñòèö, à òàêæå èõ ðàñïðåäåëåíèå ïî êèíåòè-÷åñêèì ìîìåíòàì â ñëó÷àå ìîíîýíåðãåòè÷åñêîãî ñïåêòðà ïëàçìû.ÓÄÊ 523.9Расчет потенциального магнитного поля в активных областяхСолнцаВ.В. Садыков 1,2 , И.В. Зимовец 21Московский физико-технический институт (государственный университет)2Институт космических исследований РАНsadykovsl@iki.rssi.ruÌàãíèòíûå ïîëÿ íà Ñîëíöå èãðàþò âàæíóþ ðîëü. Íàáëþäàåòñÿ âûñîêàÿ êîððåëÿöèÿìåæäó ñèëüíûìè êîìïëåêñíûìè ìàãíèòíûìè ïîëÿìè è ðàçëè÷íûìè ïðîÿâëåíèÿìèñîëíå÷íîé àêòèâíîñòè âñïûøêàìè, ýðóïöèÿìè, âûáðîñàìè êîðîíàëüíîãîâåùåñòâà. Îíè ìîãóò îêàçûâàòü ñèëüíîå âîçäåéñòâèå êàê íà êîñìè÷åñêèå àïïàðàòû,òàê è íà ìàãíèòîñôåðó Çåìëè, ñëåäîâàòåëüíî, è íà íàøó æèçíü [1, 2]. Ïîýòîìó èçó-÷åíèå àêòèâíûõ ïðîöåññîâ íà Ñîëíöå èìååò áîëüøîå çíà÷åíèå.Èç êîñâåííûõ íàáëþäåíèé èçâåñòíî, ÷òî ìàãíèòíûå ïîëÿ âî âñïûøå÷íûõ îáëàñòÿõïðåäñòàâëÿþò ñîáîé ñëîæíóþ ñòðóêòóðó. Îäíàêî íåïîñðåäñòâåííî èõ èçìåðÿòüäî ñèõ ïîð óäàåòñÿ òîëüêî íà óðîâíå ôîòîñôåðû. Äëÿ îïðåäåëåíèÿ ïîëÿ â õðîìîñôåðå,ïåðåõîäíîì ñëîå è êîðîíå ïðèõîäèòñÿ ïîëüçîâàòüñÿ ðàçëè÷íûìè ïðèáëèæåíèÿìè. äàííîé ðàáîòå ðàññìàòðèâàåòñÿ ìàãíèòíîå ïîëå â ïðîñòåéøåì ïîòåíöèàëüíîì ïðèáëèæåíèèdivB = 0, rotB = 0, ÷òî ïðåäïîëàãàåò îòñóòñòâèå ýëåêòðè÷åñêèõ òîêîâ.Öåëü ðàáîòû ðåàëèçîâàòü àëãîðèòì ðàñ÷åòà ïîëÿ â äàííîì ïðèáëèæåíèè ñ èñïîëüçîâàíèåìôîòîñôåðíûõ ìàãíèòîãðàìì è ïðîâåðèòü àäåêâàòíîñòü ýòîãî ïðèáëèæåíèÿäëÿ îïèñàíèÿ ïîëÿ â àêòèâíûõ îáëàñòÿõ Ñîëíöà.Åñëè âñïûøå÷íàÿ îáëàñòü ðàñïîëîæåíà äîñòàòî÷íî áëèçêî ê öåíòðó ñîëíå÷íîãîäèñêà è ìàëà ïî ñðàâíåíèþ ñ äèàìåòðîì Ñîëíöà, òî åå ìîæíî ñ÷èòàòü ïëîñêîé,


Расчет потенциального магнитного поля в активных областях Солнца 59à êîìïîíåíòó ìàãíèòíîãî ïîëÿ ïî ëó÷ó çðåíèÿ, êîòîðóþ èçìåðÿåò ìàãíèòîãðàô íàôîòîñôåðå, åé ïåðïåíäèêóëÿðíîé. Äëÿ ðàñ÷åòà âåêòîðà ìàãíèòíîãî ïîëÿ â çàäàííîéòî÷êå èñïîëüçóåòñÿ ôóíêöèÿ Ãðèíà, ïðè ýòîì çà ñ÷åò àíàëèòè÷åñêîé ïðîöåäóðûèíòåãðèðîâàíèÿ ïî ÿ÷åéêå ìàãíèòîãðàììû ðàñ÷åòíûå îøèáêè ñâåäåíû ê ìèíèìóìó[3].Äëÿ ðàñ÷åòà ñèëîâûõ ëèíèé, âûõîäÿùèõ èç çàäàííûõ íà÷àëüíûõ òî÷åê ãðàíè÷íîéïëîñêîñòè, ðàçðàáîòàíà ïðîãðàììà, ðåàëèçîâàííàÿ â ñðåäå IDL. Ïðîãðàììà ïðîòåñòèðîâàíàíà èçâåñòíîì ìàãíèòíîì ïîëå (ïîëå äèïîëÿ) è îïòèìèçèðîâàíà äëÿ ðàñ÷åòàïîëåé íà Ñîëíöå. ðàáîòå ïðîèçâåäåí ðàñ÷åò ñèëîâûõ ëèíèé ïîòåíöèàëüíîãî ìàãíèòíîãî ïîëÿ â àêòèâíîéîáëàñòè NOAA 10808 äëÿ ìîìåíòà âðåìåíè ìåæäó äâóìÿ ìîùíûìè âñïûøêàìè. êà÷åñòâå ãðàíè÷íûõ óñëîâèé èñïîëüçîâàíû ìàãíèòîãðàììû, ïîëó÷åííûå ñ ïîìîùüþìàãíèòîãðàôà MDI, óñòàíîâëåííîãî íà áîðòó êîñìè÷åñêîãî àïïàðàòà SOHO.Ðàññ÷èòàííûå ñèëîâûå ëèíèè ñîïîñòàâëÿþòñÿ ñ ìàãíèòíûìè ïåòëÿìè, íàáëþäàåìûìèâ àêòèâíîé îáëàñòè êîñìè÷åñêèì òåëåñêîïîì TRACE â äèàïàçîíå ýêñòðåìàëüíîãîóëüòðàôèîëåòà.Äëÿ âûïîëíÿåìîãî èññëåäîâàíèÿ âàæíî, ÷òîáû òî÷íîñòü ïîçèöèîííîãî ñîâìåùåíèÿíàáëþäàòåëüíûõ äàííûõ MDI è TRACE áûëà íå õóæå îäíîé óãëîâîé ñåêóíäû.Äëÿ ýòîãî ïðîâåäåí êîððåëÿöèîííûé àíàëèç èçîáðàæåíèé èçó÷àåìîé àêòèâíîé îáëàñòè,îäíîâðåìåííî íàáëþäàåìîé îáîèìè ïðèáîðàìè â äèàïàçîíå áåëîãî ñâåòà.Íà ðèñ. 1 ïðèâåäåíî ñîïîñòàâëåíèå ðàññ÷èòàííûõ ñèëîâûõ ëèíèé ïîëÿ (áåëûåè ÷åðíûå ëèíèè) ñ íàáëþäàåìûìè ìàãíèòíûìè ïåòëÿìè â àíàëèçèðóåìîé îáëàñòè.Ìîæíî ñäåëàòü âûâîä: ïîòåíöèàëüíîå ïðèáëèæåíèå íå ïîçâîëÿåò îïèñàòü âñå äåòàëèìàãíèòíîãî ïîëÿ â àêòèâíîé îáëàñòè, îäíàêî åå îáùàÿ ãåîìåòðèÿ îïèñûâàåòñÿàäåêâàòíî.  äàëüíåéøåì ïëàíèðóåòñÿ ïåðåéòè ê ñôåðè÷åñêîé ãåîìåòðèè è îáîáùèòüïîëó÷åííûé âûâîä ïîñðåäñòâîì ñèñòåìàòè÷åñêîãî àíàëèçà ìíîæåñòâà àêòèâíûõ îáëàñòåéÑîëíöà.Ðàáîòà âûïîëíåíà ÷àñòè÷íî çà ñ÷åò ñðåäñòâ Ðîññèéñêîãî ôîíäà ôóíäàìåíòàëüíûõèññëåäîâàíèé (ãðàíòû 10-02-01285, 12-02-31127).Рис. 1.Литература1. Scherer K. [et al.]. Space Weather. The physics behind a slogan. Berlin: Springer,2005. P. 320.2. Ïëàçìåííàÿ ãåëèîôèçèêà. Ò. 2 / ïîä ðåä. Ë.Ì. Çåëåíîãî è È.Ñ. Âåñåëîâñêîãî Ì.: Ôèçìàòëèò, 2008. 560 ñ.


60 А.А. Улькин, Х.В. Малова, В.Ю. Попов3. Äåí Î.Ã. Ðàñ÷åòû ìàãíèòíûõ ïîëåé â ñîëíå÷íîé êîðîíå â èññëåäîâàíèÿõ ðàâíîâåñèÿïðîòóáåðàíöåâ è ñòðóêòóðû âñïûøåê: Äèñ... íà ñîèñêàíèå ó÷åíîé ñòåïåíèêàíäèäàòà ôèçèêî-ìàòåìàòè÷åñêèõ íàóê. M., 2002. 114 c.ÓÄÊ 533.95Численное моделирование движения заряженных частиц вобращенном магнитном поле токового слояА.А. Улькин 1,2 , Х.В. Малова 2 , В.Ю. Попов 31Московский физико-технический институт (государственный университет), 2 Институткосмических исследований РАН, 3 Московский государственный университет им. М.В.Ломоносоваalexulkin@gmail.comÐàññìîòðåíû ðàçëè÷íûå ÷èñëåííûå ìåòîäû èíòåãðèðîâàíèÿ òðàåêòîðèé çàðÿæåííûõ÷àñòèö â ñðàâíèòåëüíî òîíêèõ òîêîâûõ ñëîÿõ [1, 2] â êîñìè÷åñêîé ïëàçìå: ìåòîäÐóíãåÊóòòû 4 ïîðÿäêà [3], ìåòîä ÄîðìàíàÏðèíñà ñ àäàïòèâíûì øàãîì [4], êîìáèíàöèÿìåòîäîâ Ðîçåíáðîêà è Õîéíà [5], ìåòîä ñ èñïîëüçîâàíèåì ïîëóöåëûõ âðåìåííûõøàãîâ [3], êîìáèíàöèÿ ñõåìû ¾Leapfrog¿ (¾ëÿãóøêè¿) è óëó÷øåííîãî ìåòîäàÝéëåðà [3], êîìáèíàöèÿ ýêñòðàïîëÿöèîííûõ ôîðìóë Àäàìñà è ñòåïåííûõ ðÿäîâ [3],ìåòîä Ãèðà [6]. Ñîãëàñíî êðèòåðèþ ìèíèìàëüíîé îøèáêè âûáðàí ìåòîä èíòåãðèðîâàíèÿñ èñïîëüçîâàíèåì ïîëóöåëûõ øàãîâ, îáåñïå÷èâàþùèé íàèëó÷øóþ òî÷íîñòüñîõðàíåíèÿ ýíåðãèè ÷àñòèö. Ïðîâåäåíî èññëåäîâàíèå òðàåêòîðèé ÷àñòèö ïëàçìû èñòðóêòóðû ôàçîâîãî ïðîñòðàíñòâà ïðè íàëè÷èè ìàãíèòíîãî øèðà â ñèñòåìå [2, 7].Ïðîäåìîíñòðèðîâàíà àñèììåòðèÿ ñå÷åíèé Ïóàíêàðå [8] â íàïðàâëåíèè ¾ñåâåð-þã¿,çàâèñÿùàÿ îò âåëè÷èíû ìàãíèòíîãî øèðà. Ïîñòðîåíû è èññëåäîâàíû ïðîôèëè ìàãíèòíîãîïîëÿ, ïëîòíîñòè òîêà è ïëàçìû â òîêîâîì ñëîå äëÿ ïëàçìû, èîííàÿ êîìïîíåíòàêîòîðîé ñîñòîèò èç ïðîëåòíûõ è çàõâà÷åííûõ èîíîâ.Литература1. Sergeev V.A., Pulkkinen T.I., Pellinen R.J. Coupled mode scenario for themagnetospheric dynamics // J. Geophys. Res. V. 101. 1996. P. 1304713066.2. Runov A., Sergeev V.A., Nakamura R., Baumjohann W., Apatenkov S.,Asano Y.,Takada T., Volwerk M., Voros Z., Zhang T.L., Sauvaud J.A., Reme H., Balogh A.Local structure of the magnetotail current sheet: 2001 Cluster observations // AnnalesGeophysicae. 2006. V. 24, Issue 1. P. 247262.3. Ðîøàëü À.Ñ. Ìîäåëèðîâàíèå çàðÿæåííûõ ïó÷êîâ Ì.: Àòîìèçäàò, 1979. 224 c.4. William H. Press, Numerical Recipes. The Art of Scientic Computing, Third EditionRes. 2007. 1262 p.5. Êèðüÿíîâ Ä.Â., Êèðüÿíîâ Å.Í. Âû÷èñëèòåëüíàÿ ôèçèêà Ì.: Ïîëèáóê Ìóëüòèìåäèà,2006. 352 ñ.6. Ìóäðîâ À.Å. ×èñëåííûå ìåòîäà äëÿ ÏÝÂÌ íà ÿçûêàõ Áåéñèê, Ôîðòðàí è Ïàñêàëü, Òîìñê: ¾ÐÀÑÊο, 1991. 272 ñ.7. Petrukovich A.A., Baumjohann W., Nakamura R. [et al.]. Advances in SpaceResearch, 2005. V. 36, Issue 10. P. 18301834.8. Çàñëàâñêèé Ã.Ì., Ñàãäååâ Ð.Ç. Ââåäåíèå â íåëèíåéíóþ ôèçèêó: Îò ìàÿòíèêà äîòóðáóëåíòíîñòè è õàîñà. Ì.: Íàóêà, 1988. 368 ñ.


Численное моделирование неустойчивости Кельвина–Гельмгольца для потока плазмы конечнойширины 61ÓÄÊ 533.9Численное моделирование неустойчивостиКельвина–Гельмгольца для потока плазмы конечной шириныМ.М. Шевелёв, Т.М. БуринскаяИнститут космических исследований РАНmpoSimba@gmail.com äîêëàäå ïîäðîáíî èçëîæåí ðàçðàáîòàííûé íàìè âû÷èñëèòåëüíûé àëãîðèòì,êîòîðûé áûë èñïîëüçîâàí äëÿ ÷èñëåííîãî ìîäåëèðîâàíèÿ ðàçâèòèÿ íåóñòîé÷èâîñòèÊåëüâèíàÃåëüìãîëüöà. Îñíîâàííûé íà ïðèíöèïå êîððåêöèè ïîòîêîâ äëÿ êîíñåðâàòèâíûõóðàâíåíèé [1] ìåòîä ïîçâîëÿåò ìîäåëèðîâàòü äèíàìèêó ìàãíèòîãèäðîäèíàìè-÷åñêîé (ÌÃÄ) ñèñòåìû ñ ïðîèçâîëüíîé òî÷íîñòüþ ïðîñòðàíñòâåííîé àïïðîêñèìàöèè,ñîõðàíÿÿ ïðè ýòîì ìîíîòîííîñòü ðåøåíèÿ. Ïðåäñòàâëåí ñïîñîá ðàñøèðåíèÿ äàííîãîìåòîäà íà íåêîíñåðâàòèâíîå óðàâíåíèå àäâåêöèè. Îáñóæäàþòñÿ ñèëüíûå è ñëàáûåñòîðîíû ïîäîáíîãî ïîäõîäà, ïðîâîäèòñÿ ñðàâíåíèå ñ äðóãèìè ñïîñîáàìè èíòåãðèðîâàíèÿñèñòåìû ÌÃÄ-óðàâíåíèé.Ïðåäñòàâëåíû íåêîòîðûå ðåçóëüòàòû ïðèìåíåíèÿ äàííîãî ìåòîäà ê äâóìåðíîìó÷èñëåííîìó ìîäåëèðîâàíèþ ýâîëþöèè âî âðåìåíè íåóñòîé÷èâîãî ïîòîêà ïëàçìû êîíå÷íîéøèðèíû.Литература1. Zalesak S.T. Fully Multidimensional Flux-Corrected Transport Algorithms for Fluids// JCP. 1979. V. 31. P. 335362.ÓÄÊ 524.1, 539.1Поиск анизотропии космических лучей с помощьюкалориметра в эксперименте ПАМЕЛАА.В. Карелин 1,21Московский физико-технический институт (государственный университет)2Национальный исследовательский ядерный университет «МИФИ»karelin@hotbox.ruÑïóòíèêîâûé ýêñïåðèìåíò ÏÀÌÅËÀ íàïðàâëåí íà èçó÷åíèe ñïåêòðîâ êîñìè÷åñêèõëó÷åé â øèðîêîì äèàïàçîíå ýíåðãèé [1]. Ïðèáîð íàõîäèòñÿ íà îðáèòå ñ èþíÿ2006 ïî íàñòîÿùåå âðåìÿ. Ïðèáîð ñîñòîèò èç ñëåäóþùèõ äåòåêòîðîâ: ñöèíòèëëÿöèîííàÿâðåìÿ-ïðîë¼òíàÿ ñèñòåìà ÂÏÑ, ìàãíèòíûé ñïåêòðîìåòð, ñèñòåìà àíòèñîâïàäåíèé,ýëåêòðîìàãíèòíûé êàëîðèìåòð, ëèâíåâîé ñöèíòèëëÿöèîííûé äåòåêòîð Ñ 4 èíåéòðîííûé äåòåêòîð. Êàëîðèìåòð [2] ñîñòîèò èç 44 (x, y) ñëîåâ êðåìíèåâûõ ñòðèïîâûõäåòåêòîðîâ, ìåæäó êîòîðûìè ðàñïîëîæåíû 22 ïëàñòèíû èç âîëüôðàìà (Z = 74,A = 183.85, ρ = 18.1 ã/ñì 3 , Õ 0 = 0.3735 ñì) òîëùèíîé 2.3 ìì êàæäàÿ. Äàííûå êàëîðèìåòðàñëóæàò äëÿ îïðåäåëåíèÿ ýíåðãèè ïðîâçàèìîäåéñòâîâàøèõ â íåì ÷àñòèö,ðàçäåëåíèÿ ýëåêòðîííîé è ÿäåðíîé êîìïîíåíòû ðåãèñòðèðóåìîãî èçëó÷åíèÿ, à òàêæåâîññòàíîâëåíèÿ òðåêà ïðîõîäÿùèõ ñêâîçü ïðèáîð ÷àñòèö. Îäèí ñëîé äåòåêòîðîââêëþ÷àåò â ñåáÿ â ñóììå 96 ñòðèïîâ ñ øàãîì 2.2 ìì. Ýòî äàåò âîçìîæíîñòü èçìåðÿòüêîîðäèíàòû ÷àñòèö â äâóõ ïðîåêöèÿõ è ïîëó÷àòü òàêèì îáðàçîì ïðîñòðàíñòâåííîåðàñïðåäåëåíèå ÷àñòèö. Ñóììàðíàÿ òîëùèíà êàëîðèìåòðà ñîñòàâëÿåò 0.6 ÿäåðíîéäëèíû âçàèìîäåéñòâèÿ èëè 17 ðàäèàöèîííûõ äëèí. Ãåîìåòðè÷åñêèé ôàêòîð ïðèáîðàÏÀÌÅËÀ, îïðåäåëÿåìûé àïåðòóðîé ìàãíèòíîãî ñïåêòðîìåòðà, ñîñòàâëÿåò 21.6


62 А.В. Карелинñì 2 ñð. Èñïîëüçîâàíèå ñïåöèàëüíûõ òðèããåðîâ êàëîðèìåòðà è ëèâíåâîãî ñöèíòèëëÿöèîííîãîäåòåêòîðà Ñ 4 ïîçâîëÿåò ñóùåñòâåííî óâåëè÷èòü ñòàòèñòèêó ñ óâåëè÷åíèåìàïåðòóðû.Âîññòàíîâëåíèå òðàåêòîðèè ïåðâè÷íîé ÷àñòèöû â êàëîðèìåòðå ïîçâîëÿåò ïóòåìîïðåäåëåíèÿ íàïðàâëåíèé ïðèëåòà ÷àñòèö èçìåðèòü ïðîñòðàíñòâåííóþ àíèçîòðîïèþâñåõ ÷àñòèö êîñìè÷åñêîãî èçëó÷åíèÿ, à òàêæå ïðîâåñòè èõ ðàçäåëåíèå ïî ñîðòàì (ÿäðà,ïðîòîíû, ýëåêòðîíû) è èçó÷àòü àíèçîòðîïèþ ðàçëè÷íûõ òèïîâ èçëó÷åíèÿ [3, 4].Äëÿ àíàëèçà îòáèðàëèñü òîëüêî òå ñîáûòèÿ, â êîòîðûõ ìîæíî âûäåëèòü íàïðàâëåíèåïðèëåòà ÷àñòèö â êàëîðèìåòðå (ñîáûòèåì ìû íàçûâàåì ñîâîêóïíîñòü äàííûõ, çàïèñàííûõâ ïàìÿòü ïðè ðåãèñòðàöèè ÷àñòèöû ïðè ñðàáàòûâàíèè êàêîãî-ëèáî òðèããåðàïðèáîðà ÏÀÌÅËÀ).Äëÿ òîãî, ÷òîáû èçáåæàòü âëèÿíèÿ ëîêàëüíûõ íåîäíîðîäíîñòåé ðàñïðåäåëåíèÿâåùåñòâà â ïðèáîðå è ñïóòíèêå, íåðàâíîìåðíîé ýêñïîçèöèè, íåèçîòðîïíîé ýôôåêòèâíîñòèðåãèñòðàöèè è äðóãèõ ôàêòîðîâ (íàïðèìåð, íåðàâíîìåðíîñòü ôîíà), ïðèìåíåíìåòîä ñîçäàíèÿ èçîòðîïíîé êàðòû [5, 6]. Êàðòà àíèçîòðîïèè ñòðîèòñÿ íà îñíîâå ñìîäåëèðîâàííîé¾èçîòðîïíîé¿ êàðòû è ðåàëüíûõ ýêñïåðèìåíòàëüíûõ äàííûõ. Íà ðèñ.1 ïîêàçàíû ïðåäâàðèòåëüíûå ðåçóëüòàòû ïî ïîñòðîåíèþ êàðòû àíèçîòðîïèè äëÿ âñåõ÷àñòèö êîñìè÷åñêèõ ëó÷åé ñî ñòàòèñòèêîé çà ïåðèîä 06.200609.2011. Êàðòà ïîñòðîåíàâ ýêâàòîðèàëüíîé ñèñòåìå êîîðäèíàò. Áîëüøàÿ âåëè÷èíà S íà ïîëþñàõ îáóñëîâëåíàïðèñ÷åòîì íèçêîýíåðãåòè÷íûõ ÿäåð èç-çà ýôôåêòà ãåîìàãíèòíîãî îáðåçàíèÿ.Рис. 1.Литература1. Picozza P. [et al.]. A Payload for Antimatter Matter Exploration and Light-nuclei //Astroparticle Physics. 2007. V. 27. P. 296315.2. Boezio M., Bonvicini V., Mocchiutti E. [et al.]. A High Granularity ImagingCalorimeter for Cosmic-Ray Physics // Nucl. Instrum. Meth. A. 2002. V. 487. P. 407.3. Áîðèñîâ Ñ.Â., Áîåöèî Ì., Êàðåëèí À.Â. [è äð.]. Èçìåðåíèå ñïåêòðîâ ýëåêòðîíîâ èïîçèòðîíîâ âûñîêèõ ýíåðãèé â ýêñïåðèìåíòå ¾ÏÀÌÅËÀ¿ // Êðàòêèå ñîîáùåíèÿïî ôèçèêå. 2010. Ò. 37, 6. C. 3545.4. Êàðåëèí À.Â., Áîðèñîâ Ñ.Â., Âîðîíîâ Ñ.À., Ðóíöî Ì.Ô., Êîëäîáñêèé Ñ.À. Îïðåäåëåíèåõàðàêòåðèñòèê êàñêàäà ÷àñòèö, èíèöèèðîâàííîãî ýëåêòðîíàìè è ïðîòîíàìè,â ïîçèöèîííî-÷óâñòâèòåëüíîì êàëîðèìåòðå // Ïèñüìà â Ý×Àß. 2010. Ò. 7, 1. Ñ. 811.


Разработка масс-спектрометрического метода обнаружения внеземной биомассы по элементномусоставу пробы, извлеченной из ледовой матрицы 635. Ackermann M. [et al.]. Searches for Cosmic-Ray Electron Anisotropies with the FermiLarge Area Telescope // Phys. Rev. D. 2010. V. 82. P. 115.6. Bird D.J. [et al.]. Study of Broad-Scale Anisotropy of Cosmic-Ray Arrival Directionsfrom 2 x 10 17 to 10 20 Electron Volts from Fly's Eye Data // Astrophysical Journal. 1999. V. 511. P. 739749.ÓÄÊ 520Разработка масс-спектрометрического метода обнаружениявнеземной биомассы по элементному составу пробы,извлеченной из ледовой матрицыД.А. Моисеенко 1 , Е.А. Воробьева 1,2 , Г.Г. Манагадзе 1 , Н.Г. Манагадзе 1 ,А.Е. Чумиков 11Институт космических исследований РАН, 2 Московский государственный университетим. М.В. Ломоносоваmoiseenko-da@yandex.ru ðàáîòå ïðåäñòàâëåí ðàçðàáàòûâàåìûé ìàññ-ñïåêòðîìåòðè÷åñêèé ìåòîä îïðåäåëåíèÿïðèçíàêîâ æèçíè â ïðîáå, ïîëó÷åííîé èç èíîïëàíåòíîé ëåäîâîé ìàòðèöû èëèèç îáðàçöà èíîïëàíåòíîãî ãðóíòà. Ðàññìàòðèâàåòñÿ ñòðóêòóðà è ñîñòàâ ëàáîðàòîðíîãîïðîòîòèïà êîñìè÷åñêîãî èçìåðèòåëüíîãî êîìïëåêñà, ðåøàþùåãî ïîñòàâëåííóþàñòðîáèîëîãè÷åñêóþ çàäà÷ó.Ïðåäëàãàåìûé ìåòîä ïðåäïîëàãàåò èññëåäîâàíèå ýëåìåíòíîãî ñîñòàâà ïðåäïîëàãàåìîéâíåçåìíîé áèîìàññû è ñðàâíåíèå åãî ñ ýëåìåíòíûì ñîñòàâîì çåìíûõ ìèêðîîðãàíèçìîâ.Îòîæäåñòâëåíèå áèîìàññû ïðåäïîëàãàåòñÿ ïðîâîäèòü ïî ðÿäó ïðèçíàêîâ:ïî íàëè÷èþ è ñîîòíîøåíèþ ìàòðè÷íûõ áèîãåííûõ ýëåìåíòîâ: H, C, N, O, ïî îòíîøåíèÿìáèîãåííûõ ìàêðîýëåìåíòîâ: P/S, K/Ca, ïî íàëè÷èþ äðóãèõ áèîëîãè÷åñêèçíà÷èìûõ ýëåìåíòîâ (íàïðèìåð, Cl) è ìèêðîýëåìåíòîâ, òàêèõ êàê Mg, Fe, Cu, Zn, F.Ðåçóëüòàòû ïðåäâàðèòåëüíûõ èçìåðåíèé ýëåìåíòíîãî ñîñòàâà ðàçëè÷íûõ âèäîâìèêðîîðãàíèçìîâ è ãåîëîãè÷åñêèõ îáðàçöîâ ñâèäåòåëüñòâóþò î ïðàâîìåðíîñòè ïðèìåíåíèÿäàííîãî ìåòîäà (ðèñ. 1). Îáñóæäàþòñÿ ðàçëè÷íûå âàðèàíòû âûäåëåíèÿ áèîìàññûèç ëåäîâîé ìàòðèöû èëè ðåãîëèòà.Äëÿ àíàëèçà ýëåìåíòíîãî ñîñòàâà èññëåäóåìîé ïðîáû ïðåäïîëàãàåòñÿ èñïîëüçîâàòüáîðòîâîé ëàçåðíûé âðåìÿïðîëåòíûé ìàññ-ðåôëåêòðîí ¾ËÀÇÌÀ¿, èäåíòè÷íûéïðèáîðó, ðàçðàáîòàííîìó äëÿ ïðîåêòà ¾ÔîáîñÃðóíò¿. Ñèñòåìà ïðîáîïîäãîòîâêè îñíîâàíàíà îòäåëåíèè áèîìàññû îò âîäû ïóòåì âûïàðèâàíèÿ ïðåäâàðèòåëüíî îáåññîëåííîãîâîäíîãî ðàñòâîðà, ïîëó÷åííîãî ïóòåì ïëàâëåíèÿ ëåäîâîãî êåðíà èëè ïîñðåäñòâîìîòìûâêè ãðóíòà.Ìåòîä ìîæåò áûòü èñïîëüçîâàí äëÿ ïîèñêà áèîìàðêåðîâ â ïðîáàõ ëüäà èëè ãðóíòà,ïîëó÷åííûõ èç ïîäïîâåðõíîñòíîãî ñëîÿ ïëàíåò Ñîëíå÷íîé ñèñòåìû èëè èõ ñïóòíèêîâ,íàïðèìåð Ìàðñà, Åâðîïû, Ýíöåëàäà è äð.


64 М.С. Лугинин, Д.А. Беляев, О.И. КораблевРис. 1.ÓÄÊ 520.6.08Интерферометр Фабри–Перо для детектированияатмосферных газов на МарсеМ.С. Лугинин 1,2 , Д.А. Беляев 1,2 , О.И. Кораблев 1,21Институт космических исследований РАН, 2 Московский физико-технический институт(государственный университет)mikhail.luginin@phystech.edu 2004 ãîäó ïîñëå ìíîãîëåòíèõ èññëåäîâàíèé íà Ìàðñå áûë îáíàðóæåí ìåòàí,÷òî âûçâàëî ìíîæåñòâî äèñêóññèé. Âî-ïåðâûõ, ãàç áûë äåòåêòèðîâàí íà ïîðîãå ÷óâñòâèòåëüíîñòèïðèáîðîâ (îáúåìíîå ñîäåðæàíèå ìåòàíà ∼ 10 −8 ) [13], âî-âòîðûõ, íàáëþäàëèñüçíà÷èòåëüíûå âàðèàöèè â ñîäåðæàíèè ìåòàíà [4], ÷òî íå ñîãëàñóåòñÿ ññóùåñòâóþùèìè òåîðåòè÷åñêèìè ìîäåëÿìè. Îäíà èç ãèïîòåç îïèñûâàåò ïðîèñõîæäåíèåìåòàíà êàê ðåçóëüòàò áèîëîãè÷åñêîé àêòèâíîñòè íà ïëàíåòå. ðàìêàõ ïðîåêòà ÝêçîÌàðñ â 2018 ãîäó íà ïîâåðõíîñòü ïëàíåòû ñîâåðøèò ïîñàäêóìîäóëü ñ ìàðñîõîäîì, ÷òî ïðåäîñòàâëÿåò âîçìîæíîñòü îñóùåñòâèòü ýêñïåðèìåíòïî èññëåäîâàíèþ àòìîñôåðû ñ ïîâåðõíîñòè Ìàðñà. Ìû ïðåäëàãàåì óñòàíîâèòüíà ñòàöèîíàðíóþ ïîñàäî÷íóþ ïëàòôîðìó ñïåêòðîìåòð íà îñíîâå èíòåðôåðîìåòðàÔàáðèÏåðî (ÈÔÏ) ñ ïðèìåíåíèåì àêóñòîîïòè÷åñêîãî ôèëüòðà äëÿ ñåëåêöèè äèôðàêöèîííûõïîðÿäêîâ. Ãåîìåòðèÿ èçìåðåíèé îáåñïå÷èâàåò ðåãèñòðàöèþ ïðÿìîãî èðàññåÿííîãî àòìîñôåðîé ñîëíå÷íîãî èçëó÷åíèÿ â ïîëå çðåíèÿ îáúåêòèâà, âûáðàííîãîñ ó÷åòîì óãëîâîãî ðàçìåðà Ñîëíöà íà Ìàðñå (∼ 20 ′ ). Ñëåæåíèå çà ñîëíå÷íûì äèñêîìñ ïîâåðõíîñòè ïëàíåòû â òå÷åíèå ñóòîê áóäåò îñóùåñòâëÿòüñÿ ñ ïîìîùüþ ñïåöèàëüíîéñêàíèðóþùåé ñèñòåìû.Ñïåêòðîìåòð ðàññ÷èòàí íà äèàïàçîí äëèí âîëí îò 2.5 äî 3.8 ìêì ñ ðàçðåøåíèåìλ/δλ ∼ 50 000 â ïîëîñå ìåòàíà CH 4 3.3 ìêì. Êðîìå òîãî, ïëàíèðóåòñÿ äåòåêòèðîâàíèåíå òîëüêî îñíîâíîãî ãàçà â àòìîñôåðå Ìàðñà (ÑÎ 2 2.7 ìêì), íî è äðóãèõ ìàëûõãàçîâûõ ñîñòàâëÿþùèõ (H 2 O 2.56 ìêì, HDO 3.7 ìêì, NH 3 3.0 ìêì, HCl 3.6 ìêì èäð.). Ïîëîñà ïðîïóñêàíèÿ àêóñòîîïòè÷åñêîãî ôèëüòðà âûáèðàåòñÿ ðàâíîé îáëàñòèñâîáîäíîé äèñïåðñèè ÈÔÏ (3 íì â ëèíèè 3.3 ìêì). Äëÿ ðåãèñòðàöèè ñïåêòðà òàêîãîâûñîêîãî ðàçðåøåíèÿ èñïîëüçóåòñÿ ìàòðèöà äåòåêòîðà 320õ256 ïèêñåëåé ñ ðàçâåðòêîéïî ñïåêòðó 320 ýëåìåíòîâ. Äëÿ óëó÷øåíèÿ ñîîòíîøåíèÿ ñèãíàë/øóì ñèãíàë ñ


Вторая вспышка кандидата в черные дыры MAXI J1836-194 по данным наблюдений обсерваториямиSWIFT и INTEGRAL 65ïèêñåëåé ñóììèðóåòñÿ ïî êîîðäèíàòå, îðòîãîíàëüíîé ñïåêòðàëüíîé ðàçâåðòêå, ÷òîäàåò S/N £3000. íàñòîÿùèé ìîìåíò ðàññ÷èòàíû ñïåêòðàëüíûå õàðàêòåðèñòèêè ýòàëîíà ÔàáðèÏåðî è ðàçðàáàòûâàåòñÿ ñïåêòðîñêîïè÷åñêàÿ ìîäåëü ïðîïóñêàíèÿ àòìîñôåðû Ìàðñàñ ó÷åòîì ïîãëîùåíèÿ óêàçàííûõ ãàçîâ, ïðèíèìàÿ âî âíèìàíèå ïàðàìåòðû ñïåêòðîìåòðà.Íà îñíîâå òàêîé ìîäåëè ìîæíî îöåíèòü ïðåäåëû äåòåêòèðîâàíèÿ ñîäåðæàíèÿãàçîâ.Äàííûé ýòàï ðàáîòû âûïîëíÿåòñÿ â ëàáîðàòîðèè ÈÑÏÀÂÐ ÌÔÒÈ è ÈÊÈ ÐÀÍïðè ïîääåðæêå ãðàíòà Ïðàâèòåëüñòâà ÐÔ 11.G34.31.0074.Литература1. Formisano V. [et al.]. Detection of Methane in the Atmosphere of Mars // Science. 2004. V. 306. I. 5702. P. 1758-1761.2. Geminale A. [et al.]. Methane in Martian atmosphere: Average spatial, diurnal, andseasonal behavior // Planetary and Space Science. 2008. V. 56. I. 9. P. 1194-1203.3. Krasnopolsky V. [et al.]. Detection of methane in the martian atmosphere: evidencefor life? // Icarus. 2004. V. 172. I. 2. P. 537547.4. Mumma M. [et al.]. Strong Release of Methane on Mars in Northern Summer 2003 //Science. 2009. V. 323. I. 5917. P. 10411045.ÓÄÊ 52-14Вторая вспышка кандидата в черные дыры MAXI J1836-194по данным наблюдений обсерваториями SWIFT и INTEGRALС.А. Гребенев 1 , А.В. Просветов 1 , Р.А. Сюняев 1,21Институт космических исследований РАН, 2 Институт астрофизики общества им. МаксаПланка, Германияprosvetov@gmail.comÏðèâåäåíû ïîäðîáíîñòè íàáëþäåíèÿ ïðèáîðàìè îðáèòàëüíûõ îáñåðâàòîðèéSWIFT è INTEGRAL íîâîé (âòîðîé) âñïûøêè îòêðûòîãî â êîíöå àâãóñòà 2011 ã.ðåíòãåíîâñêîãî òðàíçèåíòà MAXI J1836-194 ïðåäïîëàãàåìîé ÷åðíîé äûðû â ìàëîìàññèâíîéäâîéíîé ñèñòåìå. Âñïûøêà áûëà ñëàáåå ïåðâîé, èñòî÷íèê èìåë ñòåïåííîéñïåêòð èçëó÷åíèÿ â øèðîêîì ðåíòãåíîâñêîì 0.3150 êý äèàïàçîíå ýíåðãèé,áåç ÿâíûõ ïðèçíàêîâ ïðèñóòñòâèÿ ìÿãêîé (÷åðíîòåëüíîé) êîìïîíåíòû, ñâÿçàííîé ñèçëó÷åíèåì âíåøíèõ îáëàñòåé àêêðåöèîííîãî äèñêà. Ýòî ïîêàçûâàåò, ÷òî âñïûøêàáûëà ¾íåóäàâøåéñÿ¿ èñòî÷íèê íå ïðîøåë ÷åðåäó ñïåêòðàëüíûõ ñîñòîÿíèé, õàðàêòåðíûõäëÿ ðåíòãåíîâñêèõ íîâûõ. Íàáëþäàâøååñÿ îïòè÷åñêîå èçëó÷åíèå èñòî÷íèêà,ïåðåìåííîñòü êîòîðîãî áûëà ñèëüíî ñêîððåëèðîâàíà ñ ðåíòãåíîâñêîé ïåðåìåííîñòüþ,ïîõîæå, òàêæå ÿâëÿëîñü ïðîäîëæåíèåì ñòåïåííîãî ñïåêòðà. Åäèíîîáðàçèå ñïåêòðà âöåëîì íåîáû÷íî äëÿ äðóãèõ èñòî÷íèêîâ, ñîäåðæàùèõ ÷åðíóþ äûðó, è ñòàâèò âîïðîñî åãî ïðîèñõîæäåíèè (äèñê èëè äæåò).


66 К.А. Лучников, Г.Г. МанагадзеÓÄÊ 523.4+543.5Концепция комплекса приборов и методик, направленных напоиск микроорганизмов в пробах реголитаК.А. Лучников 1,2 , Г.Г. Манагадзе 11Институт космических исследований РАН, 2 Московский физико-технический институт(государственный университет)konstantin.luchnikov@gmail.comÇàäà÷è, ñâÿçàííûå ñ ïîèñêîì âíåçåìíîé æèçíè, à òàêæå îðãàíè÷åñêèõ ñîåäèíåíèé,èìåþùèõ îòíîøåíèå ê ïðîöåññàì æèçíåäåÿòåëüíîñòè, íà ïëàíåòàõ è ìàëûõ òåëàõÑîëíå÷íîé ñèñòåìû â íàñòîÿùåå âðåìÿ ñòàëè ïðåäìåòîì èíòåðåñà ìíîãèõ ó÷åíûõ. Âäàííîé ðàáîòå ðàññìàòðèâàåòñÿ êîíöåïöèÿ ñîçäàíèÿ êîìïëåêñà áîðòîâûõ ïðèáîðîâ,à òàêæå ìåòîäèê äëÿ îñóùåñòâëåíèÿ èññëåäîâàíèé òàêîãî ðîäà.Ñóùåñòâóùèå ìåòîäèêè, ïðåäíàçíà÷åííûå äëÿ èäåíòèôèêàöèè è îòîæäåñòâëåíèÿìèêðîîðãàíèçìîâ â ëàáîðàòîðíûõ óñëîâèÿõ, íå âñåãäà ðåàëèçóåìû â óñëîâèÿõ êîñìè÷åñêîãîýêñïåðèìåíòà. Îäíàêî åñòü è òàêèå, êîòîðûå ìîãóò áûòü îñóùåñòâëåíû âóñëîâèÿõ êîñìîñà: ïèðîëèç áèîìàññû ñ ïîñëåäóþùèì àíàëèçîì ëåòó÷èõ êîìïîíåíò,MALDI-MS [1], ðàìàíîâñêàÿ ñïåêòðîñêîïèÿ è ò.ä. ðàáîòå ðàññìàòðèâàåòñÿ âîçìîæíîñòü ìîäèôèêàöèè áîðòîâîãî ïðèáîðà ËÀÇ-ÌÀ, èñïîëüçóåìîãî äëÿ îïðåäåëåíèÿ ýëåìåíòíîãî è èçîòîïíîãî ñîñòàâà ðåãîëèòà.Ëàáîðàòîðíûå èññëåäîâàíèÿ ïîêàçàëè, ÷òî ýòîò ïðèáîð ïîñëå íåêîòîðîé äîðàáîòêèìîæåò ÿâëÿòüñÿ îñíîâîé äëÿ àíàëèòè÷åñêîãî êîìïëåêñà, ïðåäíàçíà÷åííîãî êàêäëÿ àíàëèçà ýëåìåíòíîãî ñîñòàâà, òàê è äëÿ ðåãèñòðàöèè îðãàíè÷åñêèõ ñîåäèíåíèé.Ïðåäïîëàãàåòñÿ âîçìîæíîñòü ðåàëèçàöèè ìåòîäèêè MALDI äëÿ àíàëèçà ïðîáû, ïðèãîòîâëåííîéèç ðåãîëèòà ñ èñïîëüçîâàíèåì ñóùåñòâóþùåãî ëàçåðà, ðàáîòàþùåãî íàäëèíå âîëíû 1064 íì. Ïðåäïîñûëêîé äëÿ ýòîãî ÿâëÿëèñü ðàáîòû, ïîêàçûâàþùèåâîçìîæíîñòü àíàëèçà îðãàíè÷åñêèõ âåùåñòâ ñ ïîìîùüþ ëàçåðíîé äåñîðáöèè êàê íàäëèíå âîëíû 532 íì [2], òàê è 1064 íì [3].Îñîáîå âíèìàíèå óäåëÿåòñÿ âîïðîñàì ïðîáîïîäãîòîâêè.Литература1. Jackson O., Lay Jr. MALDI-TOF Mass Spectrometry of Bacteria // MassSpectrometry Reviews. 2001. V. 20. P. 172194.2. Chen Lee Chuin, Asakawa Daiki [et. al.]. Matrix-assisted laser desorption/ ionizationmass spectrometry using a visible laser // Rapid Commun. Mass Spectrom. 2007. V. 21. P. 41294134.3. Tanaka Koichi [et. al.]. Protein and Polymer Analyses up to m/z 100 000 by LaserIonisation Time-of-ight Mass Spectrometry // Rapid Commun. Mass Spectrom. 1988. V. 2, N 8. P. 151153.


МГД – модель магнитодиска Юпитера 67ÓÄÊ 533.9.01МГД – модель магнитодиска ЮпитераР.А. Кислов 1,2 , Х.В. Малова 2,31Московский физико–технический институт (государственный университет)2Институт космических исследований РАН3Московский государственный университет имени М.В.Ломоносова,Научно-исследовательский институт ядерной физики им. Д.В. Скобельцынаkr-rk@bk.ruÞïèòåð èìååò áîëüøîé ìàãíèòíûé äèïîëüíûé ìîìåíò, âûñîêóþ óãëîâóþ ñêîðîñòüâðàùåíèÿ, à òàêæå èñòî÷íèêè ïëàçìû âíóòðè ìàãíèòîñôåðû (ãëàâíûì îáðàçîìâóëêàíèçì Èî). Âñå ýòè ôàêòîðû ïðèâîäÿò ê ôîðìèðîâàíèþ ìàãíèòîäèñêà,ñóùåñòâîâàíèå êîòîðîãî áûëî ïîäòâåðæäåíî ñïóòíèêîì Pioneer 10 ïî èçìåðåíèÿìïîòîêîâ ÷àñòèö. ðàáîòå â ðàìêàõ îäíîæèäêîñòíîãî ÌÃÄ-ïðèáëèæåíèÿ ïîñòðîåíà äâóõìåðíàÿñàìîñîãëàñîâàííàÿ ñòàöèîíàðíàÿ ìîäåëü ìàãíèòîäèñêà, ó÷òåíî âëèÿíèå öåíòðîáåæíîéñèëû íà åãî ñòðóêòóðó, ðàññìîòðåíû ñëó÷àè èçîòåðìè÷åñêîãî è àäèàáàòè÷åñêîãîñîñòîÿíèé ïëàçìû. Ïîëó÷åíû ñàìîñîãëàñîâàííûå ïðîôèëè ïëîòíîñòè òîêà è ìàãíèòíîãîïîëÿ â òðåõ ðàçíûõ ðåãèîíàõ, ñîîòâåòñòâóþùèõ ðàçëè÷íûì ðåæèìàì äèôôåðåíöèàëüíîãîâðàùåíèÿ. Ïîêàçàíî, ÷òî òàíãåíöèàëüíîå ìàãíèòíîå ïîëå ìàãíèòîäèñêàñòðåìèòñÿ ê ïîñòîÿííîìó çíà÷åíèþ íà êðàÿõ òîêîâîãî ñëîÿ, êîòîðîå ñ ðîñòîìðàññòîÿíèÿ îò ïëàíåòû óáûâàåò, òàê æå êàê è àìïëèòóäà ïëîòíîñòè òîêà. Ïîëó÷åíîïîïåðå÷íîå ðàñïðåäåëåíèå òåìïåðàòóðû â àäèàáàòè÷åñêîé ìîäåëè ìàãíèòîäèñêà,êîòîðîå äåìîíñòðèðóåò, ÷òî ïëàçìà òîêîâîãî ñëîÿ áîëåå íàãðåòà â îáëàñòè áëèæå êöåíòðó òîêîâîãî ñëîÿ è ÿâëÿåòñÿ áîëåå õîëîäíîé íà åãî êðàÿõ. Ïîêàçàíî, ÷òî òîëùèíàòîêîâîãî ñëîÿ ìàãíèòîäèñêà óìåíüøàåòñÿ â ðàäèàëüíîì íàïðàâëåíèè, äîñòèãàÿìèíèìóìà â íåêîòîðîé ïðîìåæóòî÷íîé îáëàñòè, à ïîòîì óâåëè÷èâàåòñÿ âî âíåøíåé÷àñòè ìàãíèòîäèñêà, ÷òî ñâÿçàíî ñ íàðóøåíèåì êîðîòàöèè íà ïåðèôåðèè ñèñòåìû.Èññëåäîâàíà îáëàñòü ïðèìåíèìîñòè ìîäåëè. Ìîäåëü êà÷åñòâåííî è êîëè÷åñòâåííîñîãëàñóåòñÿ ñ èìåþùèìèñÿ ýêñïåðèìåíòàëüíûìè çàâèñèìîñòÿìè.ÓÄÊ 523.42Свечение кислорода и яркостные температуры в верхнемоблачном слое ночной стороны ВенерыД.А. Горинов 1,2 , Л.В. Засова 21Московский физико-технический институт (государственный университет)2Институт космических исследований РАНgorinov-dmitry@yandex.ruÈçó÷åíèå ãîðèçîíòàëüíîãî ðàñïðåäåëåíèÿ ñâå÷åíèÿ Î 2 íà íî÷íîé ñòîðîíå ÿâëÿåòñÿýôôåêòèâíûì ìåòîäîì èññëåäîâàíèÿ öèðêóëÿöèè âåðõíåé àòìîñôåðû Âåíåðû.Àòîìàðíûé êèñëîðîä îáðàçóåòñÿ íà äíåâíîé ñòîðîíå â ðåçóëüòàòå ôîòîäèññîöèàöèèÑÎ 2 ñîëíå÷íûì èçëó÷åíèåì, ïîäíèìàåòñÿ âîñõîäÿùèì ïîòîêîì SS-AS öèðêóëÿöèè äîâûñîò 120140 êì, äâèæåòñÿ íà íî÷íóþ ñòîðîíó, îïóñêàåòñÿ â àíòèñîëíå÷íîé îáëàñòèè ðåêîìáèíèðóåò â íèñõîäÿùåì ïîòîêå. Òàêèì îáðàçîì, íàèáîëåå ÿðêîå ñâå÷åíèåñâÿçàíî, êàê ïðàâèëî, ñ îáëàñòÿìè ïîâûøåííîé òåìïåðàòóðû.Äëÿ èçó÷åíèÿ êîððåëÿöèè ëîêàëüíîé òåìïåðàòóðû è èíòåíñèâíîñòè ýìèññèè êèñëîðîäàáûëè ñîáðàíû äàííûå, ïîëó÷åííûå ñ ÈÊ-êàíàëà ïðèáîðà VIRTIS-M (àïïàðàòVenus Express). Ðàñïðåäåëåíèå êèñëîðîäà ïîñòðîåíî ïî íàäèðíûì íàáëþäåíèÿì âïîëîñå 1,27 ìêì (00) ñî ñïåêòðàëüíûì ðàçðåøåíèåì ∼ 0, 016 ìêì. ßðêîñòíûå òåìïåðàòóðûáûëè ðàññ÷èòàíû ïî èçëó÷åíèþ â ñïåêòðàëüíîì äèàïàçîíå 4,284,3 ìêì,


68 И.И. Хабибуллин÷òî ñîîòâåòñòâóåò âûñîòå 9095 êì íàä ïîâåðõíîñòüþ ïëàíåòû ñîãëàñíî ìîäåëÿì ïåðåíîñàèçëó÷åíèÿ [Grassi et al., 2008]. Íà äàííûé ìîìåíò ïðîâåðÿåòñÿ è ðàññ÷èòûâàåòñÿêîððåëÿöèÿ ïî îòäåëüíûì îðáèòàì (ñúåìêè þæíîãî ïîëóøàðèÿ); â äàëüíåéøåìïëàíèðóåòñÿ ïîñòðîåíèå ãëîáàëüíîé êàðòû ñðåäíèõ ÿðêîñòíûõ òåìïåðàòóð âåðõíåãîîáëà÷íîãî ñëîÿ è ñðàâíåíèå ñ óæå ñóùåñòâóþùèìè àíàëîãè÷íûìè ïîñòðîåíèÿìèäëÿ ýìèññèè O 2 è âûÿâëåíèå âûòåêàþùèõ çàêîíîìåðíîñòåé àòìîñôåðíîé äèíàìèêèâ îáëàñòè ìåçîñôåðû.ПоддержкаÄàííàÿ ðàáîòà ïîääåðæèâàåòñÿ ãðàíòîì ÐÔÔÈ 22: ¾Ôóíäàìåíòàëüíûå ïðîáëåìûèçó÷åíèÿ è èññëåäîâàíèÿ Ñîëíå÷íîé ñèñòåìû¿.Литература1. Piccioni G. [et al.]. VIRTIS: The Visible and Infrared Thermal Imaging Spectrometer// Eur. Space Agency Spec. Publ. 2009.2. Zasova [et al.]. Structure of the Venus atmosphere // Planet. Space Sci. 2007. V.55. P. 17121728.3. Øàêóí À.Â., Çàñîâà Ë.Â., Ïè÷÷èîíè Äæ., Äðîññàð Ï., Ìèëüîðèíè À. Èññëåäîâàíèåñâå÷åíèÿ êèñëîðîäà O 2 (a 1 Δ g ) íà íî÷íîé ñòîðîíå Âåíåðû ïî íàäèðíûì äàííûìýêñïåðèìåíòà VIRTIS-M ìèññèè Âåíåðà-Ýêñïðåññ // Êîñìè÷åñêèå èññëåäîâàíèÿ. 2010. Ò. 48. 3. C. 232239.4. Gerard J.-C., Saglam A., Piccioni G., Drossart P., Cox C., Erard S., Hueso R.,Sanchez-Lavega A. Distribution of the O 2 infrared nightglow observed with VIRTISon board Venus Express // Geophys. Res. Lett. 2008. V. 35. L02207.doi:10.1029/2007GL032021.ÓÄÊ 523.035Наблюдение рентгеновских послесвечений космическихгамма-всплесков и всышек излучения после приливногоразрушения звезд сверхмассивными черными дырами вцентрах галактик обсерваторией СРГИ.И. ХабибуллинИнститут космических исследований РАНkhabibullin@iki.rssi.ruÎñíîâíîé çàäà÷åé ðåíòãåíîâñêîé îáñåðâàòîðèè Ñïåêòð-Ðåíòãåí-Ãàììà (ÑÐÃ) ÿâëÿåòñÿïðîâåäåíèå îáçîðà âñåãî íåáà â ñòàíäàðòíîì (åÐÎÇÈÒÀ) è æåñòêîì (ÀÐÒ-XC) ðåíòãåíîâñêèõ äèàïàçîíàõ. Ñòðàòåãèÿ ïðîâåäåíèÿ îáçîðà ïðåäïîëàãàåò ïîëíîåïîêðûòèå íåáà çà ∼ 180 äíåé, ïðè ýòîì êàæäîé òî÷êå íåáåñíîé ñôåðû (çà èñêëþ÷åíèåìïîëþñîâ ýêëèïòèêè) ñîîòâåòñâóåò 6 ïðîõîæäåíèé ÷åðåç ïîëå çðåíèÿ òåëåñêîïà(äèàìåòðîì â 1 ãðàäóñ äóãè) äëèòåëüíîñòüþ 40 ñåêóíä ñ èíòåðâàëîì â 4 ÷àñà ïåðèîäîìâðàùåíèÿ ñïóòíèêà âîêðóã ñâîåé îñè. Òàêèì îáðàçîì, ñóùåñòâóåò âîçìîæíîñòüèñëåäîâàíèÿ âðåìåííûõ õàðàêòåðèñòèê ÿðêèõ ïåðåìåííûõ ðåíòãåíîâêèõ èñòî÷íèêîâ.Îäíèìè èç òàêèõ èñòî÷íèêîâ ÿâëÿþòñÿ ðåíòãåíîâñêèå ïîñëåñâå÷åíèÿ êîñìè÷åñêèõãàììà-âñïëåñêîâ, äëÿ êîòîðûõ òèïè÷íî ñòåïåííîå ñïàäàíèå èíòåíñèâíîñòè èçëó÷åíèÿñî âðåìåíåì ïîñëå âñïëåñêà, à çíà÷èò, âîçìîæíà èõ áûñòðàÿ èäåíòèôèêàöèÿïî êðèâîé áëåñêà â îáçîðå åÐÎÇÈÒÀ.Äëÿ îöåíêè îæèäàåìîãî òåìïà äåòåêòèðîâàíèÿ ïîñëåñâå÷åíèé èñïîëüçîâàëèñü ðåçóëüòàòûíàáëþäåíèé ðåíòãåíîâñêîãî òåëåñêîïà XRT îáñåðâàòîðèè Swift ïîñëåñâå-÷åíèé çàäåòåêòèðîâàííûõ ãàììà-âñïëåñêîâ, â ÷àñòíîñòè íàáëþäàåìàÿ êîððåëÿöèÿ


Адвекция пассивных примесей в численной модели общей циркуляции атмосферы Марса 69ìåæäó ôëþåíñ ãàììà-âñïëåñêà (ïðîèíòåãðèðîâàííûé ïî âðåìåíè ïîòîê èçëó÷åíèÿ)è ðåíòãåíîâñêèì ïîòîêîì âî âðåìÿ ïîñëåñâå÷åíèÿ (÷åðåç 12 ÷àñîâ ïîñëå âñïëåñêà).Îêàçàëîñü, ÷òî ìèíèìàëüíîå îæèäàåìîå êîëè÷åñòâî ïîñëåñâå÷åíèé ñîñòàâëÿåò îêîëî48 â ãîä, â çàâèñèìîñòè îò òîãî, êàê âåäåò ñåáÿ ðàñïðåäåëåíèå ãàììà-âñïëåñêîâïî ôëþåíñ íèæå ïîðîãà äåòåêòèðîâàíèÿ ãàììà-âñïëåñêîâ ñîâðåìåííûìè ïðèáîðàìè. ðåàëüíîñòè êîëè÷åñòâî äåòåêòèðîâàíèé äîëæíî áûòü íåñêîëüêî áîëüøå, òàêêàê ïîñëåñâå÷åíèÿ ñâÿçàíû íå òîëüêî ñ êëàññè÷åñêèìè äîëãèìè ãàììà-âñïëåñêàìè(äëÿ êîòîðûõ áûëà ñäåëàíà ïðèâåäåííàÿ âûøå îöåíêà), íî è ñ êîðîòêèìè âñïëåñêàìè,ðåíòãåíîâñêèìè âñïûøêàìè (X-ray ashes) è ñâåðõæåñòêèìè ãàììà-âñïëåñêàìè,êîòîðûå ðåãèñòðèðóåò îáñåðâàòîðèÿ Ôåðìè. òî æå âðåìÿ ÷àñòîòà ïîÿâëåíèÿ ïîñëåñâå÷åíèé âî Âñåëåííîé ìîæåò áûòü âûøå÷àñòîòû ïîÿâëåíèÿ ñàìèõ ãàììà-âñïëåñêîâ èç-çà òîãî, ÷òî ãàììà-èçëó÷åíèå ìîæåòáûòü ñêîíöåíòðèðîâàíî â áîëåå óçêîì ïó÷êå, ÷åì èçëó÷åíèå â ðåíòãåíîâñêîì, îïòè÷åñêîìè ðàäèîäèàïàçîíàõ íà ñòàäèè ïîñëåñâå÷åíèÿ. Îáúåêòèâíàÿ ñòàòèñòè÷åñêàÿèíôîðìàöèÿ î ÷àñòîòå ïîÿâëåíèÿ ïîñëåñâå÷åíèé íà íåáå ìîãëà áû ñóùåñòâåííî óëó÷øèòüíàøå ïîíèìàíèå ôèçè÷åñêèõ ïðîöåññîâ, ñâÿçàííûõ ñ ãàììà-âñïëåñêàìè. Ïðîâåäåííîåíàìè èññëåäîâàíèå ïîêàçàëî, ÷òî òàêèå äàííûå ìîæíî ïîëó÷èòü ñ ïîìîùüþðåíòãåíîâñêîãî îáçîðà âñåãî íåáà òåëåñêîïîì åÐÎÇÈÒÀ.Ñòðàòåãèÿ îáçîðà òàêæå ïðåäïîëàãàåò 8 ïîñëåäîâàòåëüíûõ ñíèìêîâ âñåãî íåáà âòå÷åíèå 4 ëåò. Ñðàâíåíèå íåñêîëüêèõ ïîñëåäîâàòåëüíûõ ñíèìêîâ ïîçâîëèò âûäåëèòüèñòî÷íèêè ñî çíà÷èòåëüíûì èçìåíåíèåì ÿðêîñòè íà âðåìåíàõ ïîðÿäêà îäíîãî ãîäà.Ñòåïåííîå ñïàäàíèå ñâåòèìîñòè íà òàêèõ âðåìåííûõ ìàñøòàáàõ ÿâëÿåòñÿ îäíîé èçîòëè÷èòåëüíûõ îñîáåííîñòåé âñïûøåê, âîçíèêàþùèõ â öåíòðàõ ãàëàêòèê â ðåçóëüòàòåïðèëèâíîãî ðàçðóøåíèÿ çâåçä ãðàâèòàöèîííûì ïîëåì ñâåðõìàññèâíîé ÷åðíîéäûðû. Ìÿãêîå ðåíòãåíîâñêîå è óëüòðàôèîëåòîâîå èçëó÷åíèå ôîðìèðóåòñÿ â àêêðåöèîííîìäèñêå, îáðàçóþùåìñÿ âîêðóã ÷åðíîé äûðû èç çàõâà÷åííîãî âåùåñòâà ðàçðóøåííîéçâåçäû.  òèïè÷íîé ñèòóàöèè íà÷àëüíûé òåìï àêêðåöèè çíà÷èòåëüíî ïðåâûøàåòêðèòè÷åñêèé ýääèíãòîíîâñêèé ïðåäåë, ÷òî äåëàåò âîçìîæíûì îáðàçîâàíèåðåëÿòèâèñòñêèõ äæåòîâ è, êàê ñëåäñòâèå, æåñòêîãî ðåíòãåíîâñêîãî, à òàêæå ðàäèîèçëó÷åíèÿ.Íà îñíîâå èìåþùèõñÿ íàáëþäàòåëüíûõ äàííûõ ïî ÷àñòîòå ïîäîáíûõ ñîáûòèéâ ëîêàëüíîé Âñåëåííîé ìîæíî ïîëó÷èòü îæèäàåìûé òåìï èõ äåòåêòèðîâàíèÿâ õîäå îáçîðà ÑÐÃ. Ïðîâåäåííîå íàìè èññëåäîâàíèå ïðåäñêàçûâàåò íåñêîëüêî ñîòåíêàíäèäàòîâ, îòêðûòûõ ïîñëå ñðàâíåíèÿ äâóõ ïîñëåäîâàòåëüíûõ ñíèìêîâ âñåãî íåáà(íà äàííûé ìîìåíò èçâåñòíî ëèøü îêîëî äåñÿòêà âîçìîæíûõ êàíäèäàòîâ). Îáíàðóæåíèåáîëüøîãî êîëè÷åñòâà òàêèõ ñîáûòèé ïîçâîëèò ïîëó÷èòü óíèêàëüíóþ èíôîðìàöèþî ñâåðõìàññèâíûõ ÷åðíûõ äûðàõ íå òîëüêî â öåíòðàõ îòíîñèòåëüíî áëèçêèõíåàêòèâíûõ ãàëàêòèê, íî è ãàëàêòèê íà áîëüøèõ êðàñíûõ ñìåùåíèÿõ (â ñëó÷àå äæåòà,íàïðàâëåííîãî â ñòîðîíó íàáëþäàòåëÿ).ÓÄÊ 523Адвекция пассивных примесей в численной модели общейциркуляции атмосферы МарсаД.С. Шапошников 1,2 , А.В. Родин 1,21Институт космических исследований РАН, 2 Московский физико-технический институт(государственный университет)dimonweb@narod.ruÐàññìàòðèâàåòñÿ ïîñòàíîâêà çàäà÷è ÷èñëåííîãî ìîäåëèðîâàíèÿ îáùåé öèðêóëÿöèèàòìîñôåðû Ìàðñà ñ ïîìîùüþ ïðèáëèæåííîãî ðåøåíèÿ ïðèìèòèâíûõ óðàâíåíèé


70 В.С. Воробьевìåòåîðîëîãèè.  êà÷åñòâå áàçîâîé ìîäåëè èñïîëüçóåòñÿ ìîäåëü MAOAM ñî ñïåêòðàëüíûìäèíàìè÷åñêèì ÿäðîì KMCM. íàñòîÿùåå âðåìÿ âåäåòñÿ ðàáîòà ïî ðàçðàáîòêå àýðîçîëüíîãî áëîêà è áëîêà ôèçèêèïîâåðõíîñòè, à òàêæå àäâåêöèè ïàññèâíûõ ïðèìåñåé äëÿ ìîäåëèðîâàíèÿ ãèäðîëîãè÷åñêîãîöèêëà Ìàðñà. Àäâåêöèÿ ïàññèâíûõ ïðèìåñåé ðàññ÷èòûâàåòñÿ àíàëîãè÷íîàäâåêöèè ïîòåíöèàëüíîé òåìïåðàòóðû.Ðåçóëüòàòû ìîäåëèðîâàíèÿ áóäóò ñðàâíèâàòüñÿ ñ ýêñïåðèìåíòàëüíûìè äàííûìè,ïîëó÷åííûìè â õîäå ìèññèé ê Ìàðñó êîñìè÷åñêèõ àïïàðàòîâ, à òàêæå íàáëþäåíèéíàçåìíûìè è îðáèòàëüíûìè îáñåðâàòîðèÿìè. íàñòîÿùåå âðåìÿ ìîäåëü ïîðòèðóåòñÿ íà ìíîãîïðîöåññîðíûå êëàñòåðû ÌÔÒÈ,à â ïëàíàõ ïåðåíîñ ÷àñòè îïåðàöèé íà ãðàôè÷åñêèå ïðîöåññîðû Nvidia.Ðàáîòà âûïîëíåíà â ëàáîðàòîðèè ÈÑÏÀÂÐ ÌÔÒÈ ïðè ïîääåðæêå ãðàíòà ÌèíîáðíàóêèÐÔ 11.G34.31.0074.Литература1. Holton J.R. An Introduction to Dynamic Meteorology. Academic Press, 2004. 535 c.2. Pruppacher H.R., Klett J.D. Microphysics of Clouds and Precipitation. Springer,1997. 954 ñ.3. Ïèñêóíîâ Â.Í. Äèíàìèêà àýðîçîëåé. Ì.: Ôèçìàòëèò, 2010. 296 ñ.4. Jacobson M.Z. Fundamentals of Atmospheric Modeling. Cambridge UniversityPress, 2005. 828 ñ.ÓÄÊ 524.77+524.82Рентгеновские функции светимости скоплений галактик вразных частях небаВ.С. ВоробьевМосковский физико-технический институт (государственный университет), Институткосмических исследований РАНvorobyev@iki.rssi.ru ðàáîòå èññëåäóþòñÿ ðåíòãåíîâñêèå ôóíêöèè ñâåòèìîñòè ñêîïëåíèé ãàëàêòèê âðàçëè÷íûõ ÷àñòÿõ íåáà. Äàííûå î ñêîïëåíèÿõ ãàëàêòèê áûëè âçÿòû èç ðåíòãåíîâñêîãîîáçîðà ñêîïëåíèé ãàëàêòèê ïëîùàäüþ 400 êâ. ãðàäóñîâ, âûïîëíåííîãî ïî äàííûìíàâåäåíèé ñïóòíèêà ROSAT [1]. Ïîëó÷åíû ðåíòãåíîâñêèå ôóíêöèè ñâåòèìîñòè ñêîïëåíèéãàëàêòèê â êâàäðàíòàõ b > 25°, l > 180°; b > 25°, l < 180°; b < 25°, l > 180°; b< 25°, l < 180°è â ñåêòîðàõ b > 25°; b < 25°; l > 180°; l < 180°. Ïîêàçàíî, ÷òî ðåíòãåíîâñêèåôóíêöèè ñâåòèìîñòè âî âñåõ êâàäðàíòàõ è ñåêòîðàõ õîðîøî ñîãëàñóþòñÿ ñäàííûìè îáçîðà REFLEX ñ ó÷¼òîì êîñìîëîãè÷åñêîé ýâîëþöèè. Ìåòîäîì ìàêñèìàëüíîãîïðàâäîïîäîáèÿ ïîëó÷åíû îöåíêè íà íîðìèðîâêó ôóíêöèé ñâåòèìîñòè â ðàçíûõ÷àñòÿõ íåáà è ïîêàçàíî èõ ñîãëàñèå.Ôóíêöèè ðåíòãåíîâñêîé ñâåòèìîñòè ñêîïëåíèé ãàëàêòèê ÿâëÿþòñÿ îäíèì èç èíñòðóìåíòîâäëÿ îãðàíè÷åíèé êîñìîëîãè÷åñêèõ ïàðàìåòðîâ êîñìîëîãè÷åñêîé ìîäåëè,òàêèõ êàê àìïëèòóäà ëèíåéíûõ âîçìóùåíèé σ 8 è êðèòè÷åñêàÿ ïëîòíîñòü Ω m . Èñïîëüçóÿêîððåëÿöèîííîå ñîîòíîøåíèå ìåæäó ìàññîé ñêîïëåíèÿ è åãî ðåíòãåíîâñêîéñâåòèìîñòüþ [2], ìîæíî ïåðåéòè îò ðåíòãåíîâñêèõ ôóíêöèé ñâåòèìîñòåé ê ôóíêöèèìàññ ñêîïëåíèé ãàëàêòèê â ðàçíûõ ÷àñòÿõ íåáà è ïîëó÷èòü îãðàíè÷åíèÿ íà ïàðàìåòðûêîñìîëîãè÷åñêîé ìîäåëè èç íîðìèðîâêè ôóíêöèè ìàññ ñêîïëåíèé ãàëàêòèê[3].


Квазиадиабатическая динамика ионов в бифурцированном токовом слое 71Рис. 1.Литература1. Burenin, R.A., Vikhlinin, A., Hornstrup, A., Ebeling, H., Quintana H., Mescheryakov A.The 400 Square Degree ROSAT PSPC Galaxy Cluster Survey: Catalog and StatisticalCalibration. 2007.2. Vikhlinin, A., Burenin, R.A., Ebeling, H., Forman, W.R., Hornstrup A., Jones C.,Kravtsov A.V., Murray S.S., Nagai D., Quintana H., Voevodkin A. Chandra ClusterCosmology Project. II. Samples and X-Ray Data Reduction. 2009.3. Vikhlinin A., Kravtsov A. V., Burenin R. A., Ebeling H., Forman W. R.,Hornstrup, A., Jones, C., Murray S.S.; Nagai D., Quintana H., Voevodkin A. ChandraCluster Cosmology Project III: Cosmological Parameter Constraints. 2009.ÓÄÊ 533.95Квазиадиабатическая динамика ионов в бифурцированномтоковом слоеЮ.И. Карцев 1 , А.В. Артемьев 1 , Л.М. Зелёный 1 , Х.В. Малова 2,11Институт космических исследований РАН, 2 Научно-исследовательский институтядерной физики им. Д.В. Скобельцына МГУkartsev@email.ru ðàáîòå ðàññìàòðèâàåòñÿ äèíàìèêà çàðÿæåííûõ ÷àñòèö â òîêîâîì ñëîå ñî ñëîæíîéâíóòðåííåé ñòðóêòóðîé, à èìåííî â ñëîå ñ áèôóðêàöèåé ïëîòíîñòè òîêà. Òîêîâûåñëîè ñ òàêîé êîíôèãóðàöèåé áûëè îáíàðóæåíû â õâîñòå çåìíîé ìàãíèòîñôåðû [1, 2]è â ñîëíå÷íîì âåòðå. Íàëè÷èå ëîêàëüíîãî ìèíèìóìà ïëîòíîñòè òîêà â öåíòðàëüíîéîáëàñòè òîêîâîãî ñëîÿ ïðèâîäèò ê áîëåå ñëîæíîé ãåîìåòðèè ñèëîâûõ ëèíèé â èçó÷àåìîéñèñòåìå ïî ñðàâíåíèþ ñ õîðîøî èññëåäîâàííûì êëàññè÷åñêèì òîêîâûì ñëîåìñ åäèíñòâåííûì ìàêñèìóìîì ïëîòíîñòè òîêà [3, 4, 5]. Ìû èñïîëüçóåì ãàìèëüòîíîâûóðàâíåíèÿ äâèæåíèÿ è ââîäèì êâàçèàäèàáàòè÷åñêèé èíâàðèàíò [6], ñîõðàíåíèå êîòîðîãîîáåñïå÷èâàåòñÿ íàëè÷èåì â ñèñòåìå ìàëîãî ïàðàìåòðà îòíîøåíèÿ ðàäèóñà


72 О.В. Бендеров, М.Л. Городецкий, А.В. Родинêðèâèçíû ñèëîâîé ëèíèè ìàãíèòíîãî ïîëÿ ê ãèðîðàäèóñó èîíîâ. Îäíàêî ñîõðàíåíèåêâàçèàäèàáàòè÷åñêîãî èíâàðèàíòà íàðóøàåòñÿ â öåíòðå òîêîâîãî ñëîÿ: êîãäà ÷àñòèöàïåðåñåêàåò ñåïàðàòðèñó èìååò ìåñòî ñêà÷îê êâàçèàäèàáàòè÷åñêîãî èíâàðèàíòà [7].Ìû èññëåäóåì çàâèñèìîñòü âåëè÷èíû äàííîãî ñêà÷êà îò ñòåïåíè áèôóðêàöèè òîêîâîãîñëîÿ. Ïîêàçàíî, ÷òî â òîêîâîì ñëîå ñ áîëüøåé ñòåïåíüþ áèôóðêàöèè ñêà÷êèêâàçèàäèàáàòè÷åñêîãî èíâàðèàíòà áîëüøå. Ïðîâåäåíî ñîïîñòàâëåíèå ÷èñëåííûõ ðàñ-÷¼òîâ ñ àíàëèòè÷åñêèìè îöåíêàìè.Литература1. Hoshino M. [et.al.]. // J. Geophys. Res. 1996. 101(A11). P. 2477524786.2. Runov A. [et.al.]. // Ann. Geophys. 2006. 24. P. 247-262.3. Harris E. // Nuovo Cimento. 1962. 23. P. 115123.4. Sitnov M. [et.al.]. // J. Geophys. Res. 2000. 105. P. 1302913044.5. Zelenyi L. // NPG 2000. 7. P. 127139.6. Büchner J. and Zelenyi L. M. // J. Geophys. Res. 1989. 94. P. 1182111842.7. Neishtadt A. // Journal of Applied Mathematics and Mechanics. 1987. 51. P. 586592.ÓÄÊ 535-15Широкоапертурный ввод излучения в одномодовоеоптическое волокно с помощью резонаторов на модешепчущей галереи в приборе ИВОЛГАО.В. Бендеров 1 , М.Л. Городецкий 2 , А.В. Родин 1,31Московский физико-технический институт (государственный университет),2Московский государственный университет им. М.В. Ломоносова, 3 Институткосмических исследований РАНoleg.benderov@gmail.comÈÂÎËÃÀ ïðåäñòàâëÿåò ñîáîé ãåòåðîäèííûé ñïåêòðîìåòð áëèæíåãî èíôðàêðàñíîãîäèàïàçîíà. Îñíîâíîé îñîáåííîñòüþ ïðèáîðà ÿâëÿåòñÿ èñïîëüçîâàíèå îäíîìîäîâîãîîïòè÷åñêîãî âîëîêíà äëÿ ñîåäèíåíèÿ îñíîâíûõ ýëåìåíòîâ ïðèáîðà: âûñîêîñòàáèëüíîãîèñòî÷íèêà íà áëèçêîé ÷àñòîòå (ãåòåðîäèíà), äèïëåêñåðà è ñìåñèòåëÿäåòåêòîðà.Èñïîëüçîâàíèå îäíîìîäîâîãî îïòè÷åñêîãî âîëîêíà è äèïëåêñåðà â ñõåìåïðèáîðà ëåãêî ïîçâîëÿåò äîáèòüñÿ ñîâìåùåíèÿ âîëíîâûõ ôðîíòîâ ãåòåðîäèíà è ýêñïåðèìåíòàëüíîãîñèãíàëà. Îäíàêî âñëåäñòâèå ìàëîé àïåðòóðû êîðû îäíîìîäîâîãîîïòè÷åñêîãî âîëîêíà ïîòåðè ïîëåçíîãî ñèãíàëà, ïðèõîäÿùåãî îò òåëåñêîïà, ñòàíîâÿòñÿî÷åíü âåëèêè. Ïîýòîìó îáëàñòü ïðèìåíåíèÿ ïðèáîðà îãðàíè÷èâàåòñÿ íàáëþäåíèÿìèñîëíå÷íûõ çàòìåíèé.  êà÷åñòâå ðàáî÷åãî âàðèàíòà ïðîðàáàòûâàåòñÿ ìåòîä ââîäàèçëó÷åíèÿ â îäíîìîäîâîå âîëîêíî ñ èñïîëüçîâàíèåì ìèêðîðåçîíàòîðîâ íà ìîäå øåï-÷óùåé ãàëåðåè (ÌØÃ). Ìîäû Øà ýòî òàêèå êîëåáàíèÿ ýëåêòðîìàãíèòíîé âîëíûâíóòðè ðåçîíàòîðà, êîòîðûå, èñïûòûâàÿ ïîëíîå âíóòðåííåå îòðàæåíèå, ëîêàëèçóþòñÿó âíóòðåííåé ïîâåðõíîñòè ðåçîíàòîðà [1]. Ïîëå â äèýëåêòðè÷åñêîì øàðå ñâÿçàíîñ ýëåêòðîìàãíèòíûì ïîëåì â îêðóæàþùåì ïðîñòðàíñòâå, ÷àñòü ýíåðãèè êîëåáàíèéïîñòîÿííî óíîñèòñÿ óõîäÿùèìè íà áåñêîíå÷íîñòü âîëíàìè. Ïðè íå î÷åíü âûñîêèõïîðÿäêàõ ìîäû ÌØ èçëó÷àþòñÿ ðàâíîìåðíî ïî ýêâàòîðó øàðà. Îäíàêî ïðè èçìåíåíèèôîðìû ðåçîíàòîðà ñ èäåàëüíî ñôåðè÷åñêîé (èëè æå ïðîñòî èíòåãðèðóåìîé,êàê ýëëèïñ) íà îêîëîñôåðè÷åñêóþ (íåèíòåãðèðóåìûå ëèìàñîí, ÿéöî, ñòàäèîí è ò.ä.),èçëó÷åíèÿ ìîä Øà ïðèîáðåòàåò ñèëüíî àíèçîòðîïíûé âèä [2]. Èçëó÷åíèå ïðîèñõîäèò


Гетеродинный спектрорадиометр сверхвысокого разрешения для мониторинга парниковых газов сборта МКС 73òîëüêî â íåêîòîðûõ îáëàñòÿõ ýêâàòîðà ðåçîíàòîðà, òåõ, ãäå óãîë ïàäåíèÿ ëó÷à ìåíüøåêðèòè÷åñêîãî çíà÷åíèÿ (ðàâíîãî 1/n, ãäå n-ïîêàçàòåëü ïðåëîìëåíèÿ ìàòåðèàëàðåçîíàòîðà). Èç ýòèõ îáëàñòåé èçëó÷åíèå âûõîäèò ïîä óãëîì äî 30 °. Êîíöåïöèÿ ïðèìåíåíèÿäàííîãî ýôôåêòà äëÿ ââîäà èçëó÷åíèÿ â îäíîìîäîâîå âîëîêíî ñëåäóþùàÿ.Ðåçîíàòîð ðàñïîëàãàåòñÿ íà êîñîì ñðåçå îïòè÷åñêîãî âîëîêíà. Ýêñïåðèìåíòàëüíûéñèãíàë îò òåëåñêîïà ôîêóñèðóåòñÿ â îáëàñòè íåñôåðè÷åñêîãî ìèêðîðåçîíàòîðà ñ íàèáîëüøåéêðèâèçíîé è âîçáóæäàåò â íåì ìîäû ØÃ. Áûëè ïðîâåäåíû ýêñïåðèìåíòû ïîñâÿçè íåñôåðè÷åñêîãî ðåçîíàòîðà äèàìåòðîì ïîðÿäêà 1 ìì ñ îäíîìîäîâûì âîëîêíîì.Èçëó÷åíèå He-Ne-ëàçåðà ñ äëèíîé âîëíû 633 íì ââîäèëîñü ñ ïîìîùüþ êîëëèìàòîðàñ îäíîé ñòîðîíû îäíîìîäîâîãî âîëîêíà, à ñ äðóãîé ñòîðîíû, íà ñðåçå âîëîêíà,ðàñïîëàãàëñÿ ðåçîíàòîð. Ïðè ýòîì èç ðåçîíàòîðà íàáëþäàëîñü ñâå÷åíèå ìîä ØÃ. Âíàñòîÿùèé ìîìåíò ïðîâîäÿòñÿ ýêñïåðèìåíòû ïî ââîäó èçëó÷åíèÿ äèîäíîãî ôîíàðÿâ âîëîêíî ñ ïîìîùüþ ðåçîíàòîðà.Литература1. Ãîðîäåöêèé Ì.Ë. Îïòè÷åñêèå ðåçîíàòîðû ñ ãèãàíòñêîé äîáðîòíîñòüþ. Ì.: Ôèçìàòëèò,2011. 416 ñ.2. Lacey S. [et al.]. Directional Tunneling Escape from Nearly Spherical OpticalResonators // Physical Review Letters. 2003. V. 91. P. 033902.ÓÄÊ 520.84Гетеродинный спектрорадиометр сверхвысокого разрешениядля мониторинга парниковых газов с борта МКСМ.В. Спиридонов 1 , А.И. Надеждинский 1 , Я.Я. Понуровский 1 ,Ю.П. Шаповалов 1 , А.В. Родин 2,3 , А.Ю. Трохимовский 2 , В.А. Глушихин 3 ,О.И. Кораблев 2 , А.Ю. Климчук 31Институт общей физики им. А.М. Прохорова РАН, 2 Институт космическихисследований РАН, 3 Московский физико-технический институт (государственныйуниверситет)art.klimchuk@gmail.comÑïåêòðîñêîïèÿ âûñîêîãî ðàçðåøåíèÿ â áëèæíåì èíôðàêðàñíîì äèàïàçîíå ÿâëÿåòñÿîäíèì èç ñàìûõ ìîùíûõ ìåòîäîâ ïëàíåòíûõ è àñòðîôèçè÷åñêèõ èññëåäîâàíèé,à òàêæå èìååò îãðîìíîå ïðèêëàäíîå çíà÷åíèå.  ýòîì äèàïàçîíå ëåæàò ëèíèè ïîãëîùåíèÿìíîãèõ ìîëåêóë, òàêèõ êàê CO, CO 2 , CH 4 H 2 O, NH 3 è äð. Ñ îäíîé ñòîðîíû,äëÿ äåòåêòèðîâàíèÿ ñëàáûõ ñèãíàëîâ íåîáõîäèì ÷óâñòâèòåëüíûé ïðè¼ì, à ñ äðóãîé äëÿ èäåíòèôèêàöèè îòäåëüíûõ ñïåêòðàëüíûõ ëèíèé òðåáóåòñÿ âûñîêîå ðàçðåøåíèå. íàøåé ðàáîòå ïðåäñòàâëåíû ïîñëåäíèå ðåçóëüòàòû ðàçðàáîòêè ãåòåðîäèííîãîñïåêòðîìåòðà áëèæíåãî ÈÊ äèàïàçîíà, êîòîðûé äîëæåí ïîçâîëèòü ñäåëàòü ñóùåñòâåííûéøàã â ðàçâèòèè ñïåêòðîñêîïè÷åñêèõ ìåòîäîâ ìîíèòîðèíãà àòìîñôåðû èêëèìàòà.Îñíîâíîé ïðîáëåìîé ãåòåðîäèíèðîâàíèÿ â áëèæíåì èíôðàêðàñíîì äèàïàçîíå ÿâëÿþòñÿæåñòêèå òðåáîâàíèÿ ê þñòèðîâêå ïðè ñîâìåùåíèè ôðîíòîâ. Äëÿ ðåøåíèÿýòîé çàäà÷è â äàííîé ðàáîòå ïðåäëàãàåòñÿ èñïîëüçîâàíèå Y -îáðàçíîãî ðàçâåòâèòåëÿíà îñíîâå îäíîìîäîâîãî êâàðöåâîãî âîëîêíà.  êà÷åñòâå ãåòåðîäèíà èñïîëüçîâàëñÿïåðåñòðàèâàåìûé DFB-ëàçåð íà äëèíå âîëíû èçëó÷åíèÿ 1.65 ìêì, êîòîðàÿ ñêàíèðîâàëàñüâ èíòåðâàëå ∼ 0, 9 ñì −1 . Èìåííî ïåðåñòðîéêà ÷àñòîòû ãåòåðîäèíà îáåñïå÷èâàëàðàçâåðòêó èçìåðåíèé ïî ñïåêòðàëüíîìó èíòåðâàëó. Ëèíèÿ èçëó÷åíèÿ äèîäíîãî


74 М.В. Спиридонов, А.И. Надеждинский , Я.Я. Понуровский,Ю.П. Шаповалов, А.В. Родин, А.Ю. Трохимовский, В.А. Глушихин, О.И. Кораблев, А.Ю. Климчукëàçåðà ñòàáèëèçèðîâàëàñü ñ ïîìîùüþ ðåïåðíîãî êàíàëà, ñîñòîÿùåãî èç êþâåòû, çàïîëíåííîéìåòàíîì, è ôîòîäèîäà.  êà÷åñòâå èñòî÷íèêà èñïîëüçîâàëîñü ñîëíå÷íîåèçëó÷åíèå, êîòîðîå ôîêóñèðîâàëîñü ñ ïîìîùüþ ëèíçû f = 50 ìì íà òîðåö âîëîêíà.Èçëó÷åíèå, ñìåøàííîå â îäíîìîäîâîì âîëîêíå, ïîïàäàëî íà áàëàíñíóþ ñõåìó, ñîñòîÿùóþèç äâóõ pin-äèîäîâ è ïðåäóñèëèòåëÿ ñ øèðèíîé ïîëîñû ïðîïóñêàíèÿ £1,5ÌÃö, ñèãíàë ñ êîòîðîãî îöèôðîâûâàëñÿ ñ ïîìîùüþ 12-ðàçðÿäíîãî ÀÖÏ, ðàáîòàþùåãîíà òàêòîâîé ÷àñòîòå 1,5 ÌÃö. Ñõåìà óñòàíîâêè ïîêàçàíà íà pèñ. 1.Ãåòåðîäèííûé ñèãíàë â óçêîé ïîëîñå ïðåäóñèëèòåëÿ äàåò äîïîëíèòåëüíûé âêëàäâ äèñïåðñèþ øóìîâ, êîòîðàÿ óñðåäíÿëàñü â òå÷åíèå 10 ñåêóíä. Òàêèì îáðàçîì, âîòëè÷èå îò êëàññè÷åñêîãî ãåòåðîäèííîãî ïðèåìíèêà, àíàëèç ñïåêòðà ïðîìåæóòî÷íîé÷àñòîòû ïðîèçâîäèëñÿ òîëüêî â íèçêî÷àñòîòíîé îáëàñòè.Èñïîëüçóÿ äàííûé ïîäõîä, óäàëîñü èçìåðèòü ñïåêòð ïîãëîùåíèÿ ìåòàíà â àòìîñôåðå.Ðåçóëüòàòû ýêñïåðèìåíòà ïîêàçàíû íà pèñ. 2. Íà pèñ. 2 âèäåí øèðîêèéïðîôèëü ëèíèÿ ïîãëîùåíèÿ ìåòàíà, ñîîòâåòñòâóþùèé ïîãëîùåíèþ â íèæíèõ ñëîÿõàòìîñôåðû, è óçêèé ïðîôèëü, ñîîòâåòñòâóþùèé ïîãëîùåíèþ â âåðõíèõ ñëîÿõ.Ðàçðàáàòûâàåìûé ãåòåðîäèííûé ñïåêòðî-ðàäèîìåòð ðàññìàòðèâàåòñÿ äëÿ ðåàëèçàöèèíà áîðòó ÌÊÑ â ðàìêàõ ýêñïåðèìåíòà ¾Äðèàäà¿ è áóäåò ïðåäíàçíà÷åí äëÿìîíèòîðèíãà CO 2 , CH 4 è èõ èçîòîïîâ â âåðõíèõ ñëîÿõ ñòðàòîñôåðû.Рис. 1. Схема эксперимента. 1 – входная линза, 2 – диодный лазер, 3 – Y -образныйразветвитель, 4 – X-образный разветвитель, 5 – балансный усилитель, 6 – репернаякюветаРис. 2. Атмосферная линия поглощения метана. Зависимость оптический толщиныот длины волны


Глобальные гидродинамические спирально-вихревые моды колебаний и радиальный перенос массыв газовых дисках плоских галактик 75ÓÄÊ 524.726Глобальные гидродинамические спирально-вихревые модыколебаний и радиальный перенос массы в газовых дискахплоских галактикТ.З. Омурканов 1 , Ю.М. Торгашин 1,2,31Московский физико-технический институт (государственный университет)2Институт астрономии РАН3Национальный исследовательский центр «Курчатовский институт»omurkanov@gmail.comÑîãëàñíî ñîâðåìåííûì ïðåäñòàâëåíèÿì è íàáëþäàòåëüíûì äàííûì, ñïèðàëüíûåãàëàêòèêè íà ñîâðåìåííîì ýòàïå èõ ýâîëþöèè, êàê ïðàâèëî, íàõîäÿòñÿ âáëèçè ãðàíèöûãðàâèòàöèîííîé óñòîé÷èâîñòè [1]. Ïðè ýòîì âî ìíîãèõ áëèçêèõ ñïèðàëüíûõãàëàêòèêàõ íàáëþäàåòñÿ ñêà÷îê ñêîðîñòè âðàùåíèÿ V φ0 (r) = rΩ 0 (r) (V φ0 íàçûâàþòêðèâîé âðàùåíèÿ, Ω 0 åñòü óãëîâàÿ ñêîðîñòü âðàùåíèÿ) âî âíóòðåííåé îáëàñòè ãàëàêòè÷åñêîãîäèñêà [2] (pèñ. 1à). Íàèáîëüøàÿ êðóòèçíà ñïàäà α Ω (r) ≡ d ln Ω 0 /d ln r âîáëàñòè ñêà÷êà ìîæåò äîñòèãàòü çíà÷åíèé ∼ (−2.0) ÷ (−1.8).  ñëó÷àå α Ω min = −2.0ðàíåå áûëè íàéäåíû íåóñòîé÷èâûå ãèäðîäèíàìè÷åñêèå (ÃÄ) ìîäû [2] â ãàëàêòè÷åñêîìäèñêå. Ñåé÷àñ èññëåäîâàí áîëåå ðåàëüíûé ñëó÷àé ñ ìîäåëüíîé êðèâîé âðàùåíèÿ,àïïðîêñèìèðóþùåé íàáëþäàåìóþ êðèâóþ âðàùåíèÿ M31 [2]. Ïàðàìåòðû ñêà÷êàñêîðîñòè ìîäåëüíîé êðèâîé çàäàíû îòíîñèòåëüíîé àìïëèòóäîé ñêà÷êà δV φ = 0.43è ìàêñèìàëüíîé êðóòèçíîé ñïàäà óãëîâîé ñêîðîñòè α Ω min = −1.85. Ïîêàçàíî, ÷òîâ òàêîì äèñêå áóäóò ðàçâèâàòüñÿ ãëîáàëüíûå íåóñòîé÷èâûå ÃÄ-ìîäû, ôîðìèðóÿ ðåãóëÿðíûåñïèðàëüíî-âèõðåâûå ñòðóêòóðû. Äîìèíèðóþùåé ïî èíêðåìåíòó ÿâëÿåòñÿãàðìîíèêà m = 2, ñïåêòð ñîáñòâåííûõ ÷àñòîò äëÿ íåå ïðèâåä¼í íà ðèñ. 1á.Àíòèöèêëîíè÷åñêèå âèõðè, âîçíèêàþùèå â ïîëå âîçìóù¼ííûõ ñêîðîñòåé, íà ñòàäèèìàëûõ, íî êîíå÷íûõ àìïëèòóä âîçìóùåíèé, ïîðîæäàþò ðàäèàëüíûå ïîòîêè ìàññûâ äèñêå. Ïðîèñõîäèò ¾âûãðåáàíèå¿ ãàçà èç êîëüöåâîé îáëàñòè â îêðåñòíîñòè êîðîòàöèèè ðàäèàëüíûé ïåðåíîñ ìàññû êàê ê öåíòðó äèñêà, òàê è íà ïåðèôåðèþ(ðèñ. 2).Ðàññ÷èòàííûé ðàäèàëüíûé ïåðåíîñ ìàññû â äèñêå çà ìàëûé ïðîìåæóòîê âðåìåíèdt, ýêñòðàïîëèðîâàííûé çàòåì íà èíòåðâàë âðåìåíè τ 0 = R αΩ /V φ max ≈ 8Myäëÿ ãàëàêòèêè M31, ïðåäñòàâëåí íà ðèñ. 2 â âèäå ðåçóëüòèðóþùåãî èçìåíåíèÿïîâåðõíîñòíîé ïëîòíîñòè δ˜σ (r). Íà÷àëüíàÿ ïîâåðõíîñòíàÿ ïëîòíîñòü áûëà âçÿòàσ 0 (r) = 5M ⊙ /pc 2 .Ðàáîòà âûïîëíåíà ïðè ôèíàíñîâîé ïîääåðæêå ÐÔÔÈ (ãðàíò 11-02-01248à).


76 Т.З. Омурканов, Ю.М. ТоргашинРис. 1. (а) модельный профиль скорости вращения с параметрами δV φ = 0.43,α Ω min = −1.85 – сплошная линия; нормированная кривая вращения галактикиM31 – кружки, соединённые ломаной пунктирной линией; (б) собственные частотылинейных колебаний для азимутальной гармоники m = 2 в зависимости от значенийпараметра Маха на скачке скоростиРис. 2. Изменение поверхностной плотности δ˜σ (r) в газовом галактическом диске спараметрами галактики M31 для гармоники m = 2 при M * = 15.0 за время τ 0 =8My; (а) – центробежный корень (CF); (б) – корень сверхотражения A 1 . Случайпараметра α Ω min = −2.0Литература1. Zasov A.V., Khoperskov A.V., Saburova A.S. Gravitational stability and dynamicaloverheating of galactic stellar disks // Astron. Lett. 2011. V. 37, N 6. P. 374384.2. Chemin L., Carignan C., Foster T. HI kinematics and dynamics of Messier M31 //Astrophys. Journal. 2009. V. 705. P. 13951415.3. Îìóðêàíîâ Ò.Ç., Òîðãàøèí Þ.Ì. ×èñëåííîå èññëåäîâàíèå âîçáóæäåíèÿ ñïèðàëüíîâèõðåâûõñòðóêòóð â ãàçîâûõ ãàëàêòè÷åñêèõ äèñêàõ ñ äâóãîðáûìè êðèâûìè âðàùåíèÿ// Òðóäû 54-é íàó÷íîé êîíôåðåíöèè ÌÔÒÈ. Ïðîáëåìû ñîâðåìåííîé ôèçèêè. Ì.: ÌÔÒÈ, 2011. C. 2731.


Построение самосогласованной модели распределения масс в плоской галактике с учетом критериягравитационной устойчивости звездного диска 77ÓÄÊ 524.7Построение самосогласованной модели распределения масс вплоской галактике с учетом критерия гравитационнойустойчивости звездного дискаА.С. Аракчеев 1 , Ю.М. Торгашин 2,1,31Московский физико-технический институт (государственный университет), 2 Институтастрономии РАН, 3 Национальный исследовательский центр «Курчатовский институт»artem.ft@gmail.comÖåëüþ èññëåäîâàíèÿ ÿâëÿåòñÿ ïîñòðîåíèå òàêîé ñàìîñîãëàñîâàííîé ìîäåëè ðàñïðåäåëåíèÿìàññ â ñïèðàëüíîé ãàëàêòèêå, êîòîðàÿ áû èñïîëüçîâàëà ìèíèìàëüíîåêîëè÷åñòâî îñíîâíûõ ãàëàêòè÷åñêèõ êîìïîíåíò è ïðè ýòîì õîðîøî îïèñûâàëà áûêðóïíîìàñøòàáíûå ñâîéñòâà ðåàëüíîé ñïèðàëüíîé ãàëàêòèêè. Ïðè ýòîì íàñ â îñíîâíîìèíòåðåñóåò ïîâåäåíèå îñíîâíûõ ãàëàêòè÷åñêèõ êîìïîíåíò â öåíòðàëüíûõ èïðèëåæàùèõ ê íèì îáëàñòÿõ ãàëàêòè÷åñêîãî äèñêà, èìåííî òàì ôîðìèðóþòñÿ óñëîâèÿäëÿ âîçáóæäåíèÿ ðåãóëÿðíîé ñïèðàëüíîé ñòðóêòóðû. Ðåçóëüòàòû ïîñòðîåííîéìîäåëè ïðèìåíÿþòñÿ ê Ãàëàêòèêå.Ñ ïîìîùüþ 3-õ êîìïîíåíò óäà¼òñÿ óäîâëåòâîðèòåëüíî àïïðîêñèìèðîâàòü íàáëþäàåìóþêðèâóþ âðàùåíèÿ Ãàëàêòèêè V φ (r), ñì. [2], ÷åðåç ðàññ÷èòûâàåìóþ êðóãîâóþñêîðîñòü, à òàêæå ïîâåðõíîñòíóþ ïëîòíîñòü σ (r). Áóäåò ëè ïîëó÷åííàÿ ìîäåëüóñòîé÷èâîé îòíîñèòåëüíî ãðàâèòàöèîííûõ âîçìóùåíèé â çâåçäíîì äèñêå? ÏàðàìåòðÒîîìðå Q T ëîêàëüíîé óñòîé÷èâîñòè îòíîñèòåëüíî êîðîòêîâîëíîâûõ ãðàâèòàöèîííûõâîçìóùåíèé [3] èìååò âèäQ T = crc T; c T = 3.36 · Gσ 0* /κ, (1)ãäå c r äèñïåðñèÿ ðàäèàëüíûõ ñêîðîñòåé, σ 0* ïîâåðõíîñòíàÿ ïëîòíîñòü çâ¼çäíîãîäèñêà, κ ýïèöèêëè÷åñêàÿ ÷àñòîòà. Çàäàâ ëèíåéíóþ àïïðîêñèìàöèþ c r (r), ñïàäàþùóþîò 80 êì/ñ â öåíòðå äèñêà äî 30 êì/ñ íà ðàäèóñå Ñîëíöà (8 êïê), â íàøåéìîäåëè ïîëó÷èì ñëåäóþùóþ çàâèñèìîñòü, pèñ. 1.Êàê âèäèì, äèñê áóäåò ñèëüíî íåóñòîé÷èâ, ïîñêîëüêó äëÿ óñòîé÷èâîñòè íåîáõîäèìî,÷òîáûmin {Q T (r)} √ 2. (2)Òåì ñàìûì ìîäåëü íå ñìîæåò ðåàëèçîâàòüñÿ, äèñê áóäåò áûñòðî ïåðåñòðàèâàòüñÿ.Áîëåå ðåàëèñòè÷íîé áóäåò ìîäåëü èç 4-õ êîìïîíåíò, â êîòîðîé ÷àñòü ìàññû ¾çàáèðàåò¿íà ñåáÿ áîëåå ãîðÿ÷èé ñòàðûé òîëñòûé çâåçäíûé äèñê äèñê II. Ðàññ÷èòàííûéäëÿ çâåçäíîãî äèñêà ïàðàìåòð Òîîìðå èìååò âèä, ïðåäñòàâëåííûé íà pèñ. 2.Ýòîò äèñê óñòîé÷èâ. Çíà÷èò, äëÿ ðåàëèñòè÷íîé ìîäåëè íåîáõîäèìî äîáàâëÿòüñòàðûé ìàññèâíûé çâåçäíûé äèñê.Ðàáîòà âûïîëíåíà ïðè ôèíàíñîâîé ïîääåðæêå ÐÔÔÈ (ãðàíò 11-02-01248a).


78 А.С. Аракчеев, Ю.М. ТоргашинРис. 1. Зависимость параметра Тоомре модельного звездного диска от радиусав 3-компонентной моделиРис. 2. То же, что на рис. 1, но в 4-компонентной моделиЛитература1. Einasto J., Haud U. Galactic models with massive corona. I. Method. // Astron.Astrophys. 1989. V. 223. P. 8994.2. Haud U., Einasto J. Galactic models with massive corona. II. Galaxy. // Astron.Astrophys. 1989. V. 223 P. 95106.3. Toomre A. On the gravitation stability of a disk of stars. // Astrophys. J. 1964. V. 139 P. 12171238.4. Ôðèäìàí À.Ì., Õîïåðñêîâ À.Â. Ôèçèêà ãàëàêòè÷åñêèõ äèñêîâ. Ì.: Ôèçìàòëèò,2011. 640 ñ.5. Hitschfeld M. [et al.]. Gravitational stability in the disk of M51. Astroph. and SpaceScience Proceed. 2008. P. 171.


Уширение и сдвиг линий паров воды Н 162 О в диапазоне 1,392 мкм 79Секция лазерных систем иструктурированных материаловÓÄÊ 535.2/3+621.375Уширение и сдвиг линий паров воды Н 162 О в диапазоне1,392 мкмА.А. Переславцева 1,2 , Я.Я. Понуровский 21Московский физико-технический институт (государственный университет), 2 Институтобщей физики им. А.М. Прохорова РАНnastyushk@inbox.ruÈçìåðåíû óøèðåíèÿ è ñäâèãè ëèíèé ìóëüòèïëåòà Í 2 Î â îáëàñòè ÷àñòîò 7185 ñì −1 .Äëÿ ýòèõ öåëåé èñïîëüçîâàëñÿ ÄË ñ âîëîêîííûì âûâîäîì èçëó÷åíèÿ ôèðìû ¾NEL¿,ãåíåðèðóþùèé â äèàïàçîíå 1,39 ìêì. Ðåãèñòðàöèÿ è îáðàáîòêà ñïåêòðîâ ïðîâîäèëàñüíà 2-êàíàëüíîì äèîäíîì ëàçåðíîì ñïåêòðîìåòðå. Àíàëèòè÷åñêèé êàíàë ñîäåðæàëíàáîð âàêóóìèðîâàííûõ êþâåò äëèíû îò 20 äî 200 ñì è ïðåäíàçíà÷àëñÿ äëÿðóòèííûõ èçìåðåíèé ñïåêòðîâ ïîãëîùåíèÿ. Ðåïåðíûé êàíàë èñïîëüçîâàëñÿ äëÿ òåìïåðàòóðíîéñòàáèëèçàöèè öèêëîâ ñêàíèðîâàíèÿ òîêà ÄË è äëÿ àáñîëþòíîé ïðèâÿçêè÷àñòîòíîé øêàëû ðåãèñòðèðóåìûõ ñïåêòðîâ.  êàíàëå ðàçìåùàëàñü âàêóóìèðîâàííàÿêþâåòà ñ ïàðàìè âîäû äëèíîé 20 ñì. Òàêæå ïðåäóñìàòðèâàëàñü âîçìîæíîñòüóñòàíîâêè â ðåïåðíîì êàíàëå èíòåðôåðîìåòðà, êîòîðûé íåîáõîäèì äëÿ ïðîöåäóðûëèíåàðèçàöèè. Èñïîëüçîâàëñÿ òðàäèöèîííûé èíòåðôåðîìåòð ÔàáðèÏåðî, à òàêæåêîëüöåâîé âîëîêîííûé ðåçîíàòîð. Äëÿ ïîâûøåíèÿ òî÷íîñòè êàëèáðîâêè ÷àñòîòíîéøêàëû áûëà èññëåäîâàíà çàâèñèìîñòü îáëàñòè ñâîáîäíîé äèñïåðñèè ÈÔÏ îò äëèíûâîëíû èçëó÷åíèÿ ÄË, à òàêæå ïîñ÷èòàíà âåëè÷èíà îáëàñòè ñâîáîäíîé äèñïåðñèè äëÿêîëüöåâîãî âîëîêîííîãî ðåçîíàòîðà D * = 0.0064 ñì −1 . Óïðàâëåíèå ÄËÑ ïðîèçâîäèëîñüñ èñïîëüçîâàíèåì 16-ðàçðÿäíîé ìíîãîêàíàëüíîé ïëàòû ââîäà/âûâîäà. ×àñòîòàäèñêðåòèçàöèè 111 êÃö. Îòíîñèòåëüíàÿ ïîãðåøíîñòü îïðåäåëåíèÿ öåíòðîâ ëèíèé ñîñòàâèëàâåëè÷èíó ìåíåå 2.5·10 −5 ñì −1 , Îòíîøåíèå ñèãíàë/øóì ïðè ðåãèñòðàöèè èóñðåäíåíèè âûáîðêè èç 20 ñïåêòðîâ ñîñòàâèëî âåëè÷èíó áîëåå 2.0·10 4 .Çàðåãèñòðèðîâàíû ñïåêòðû ëèíèé ïîãëîùåíèÿ ìóëüòèïëåòà âîäû ïðè ñàìîóøèðåíèèè â ïðèñóòñòâèè áóôåðíûõ ãàçîâ: N 2 , Ar, He, Xe, âîçäóõ. Ïîäãîíêà ñïåêòðîâïîãëîùåíèÿ ïðîâîäèëàñü ñèììåòðè÷íûìè ìîäåëüíûìè êîíòóðàìè ÐàóòèàíàÑîáåëüìàíà è Ãàëàòðè [1]. Ó÷òåíî âëèÿíèå àïïàðàòíîé ôóíêöèè ÄË, ïðèâîäÿùååê èñêàæåíèþ êîíòóðà ñïåêòðàëüíîé ëèíèè. Îïðåäåëåíà øèðèíà ëèíèè ãåíåðàöèèÄË èç ïîäãîíêè äîïëåðîâñêè óøèðåííûõ ëèíèé Í 2 Î â äèàïàçîíå 71847186 ñì −1 .Äëÿ óñòðàíåíèÿ àñèììåòðè÷íîñòè ýêñïåðèìåíòàëüíîãî êîíòóðà ïîãëîùåíèÿ â Xe èAr èñïîëüçîâàëñÿ óíèâåðñàëüíûé àñèìïòîòè÷åñêèé êîíòóð Ðàóòèàíà [2]. Ïîëó÷åíûñëåäóþùèå ñïåêòðàëüíûå ïàðàìåòðû èññëåäóåìûõ ëèíèé: ñå÷åíèå ïîãëîùåíèÿ ïðèñàìîóøèðåíèè, ïàðàìåòðû óøèðåíèÿ è ñäâèãà ëèíèè, êîýôôèöèåíò ñóæåíèÿ Äèêêå.


80 Д.Н. Мамонов, С.И. Державин, Н.М. ЛындинЛитература1. Êóçüìè÷åâ À.Ñ., Íàäåæäèíñêèé À.È., Ïîíóðîâñêèé ß.ß. Èçìåðåíèå êîíòóðîâëèíèé ïîãëîùåíèÿ ïàðîâ èçîòîïîìåðîâ âîäû â îêðåñòíîñòè 1.39 ìêì ìåòîäàìèäèîäíîé ëàçåðíîé ñïåêòðîñêîïèè // Êâàíòîâàÿ ýëåêòðîíèêà. 2011. 41 (7). Ñ.650655.2. Ðàóòèàí Ñ.Ã. Àñèìïòîòè÷åñêèé êîíòóð ñïåêòðàëüíîé ëèíèè ïðè ìàëîì äîïëåðîâñêîìóøèðåíèè // Îïòèêà è ñïåêòðîñêîïèÿ. 2001. Ò. 90, 1. Ñ. 4758.ÓÄÊ 535.417.22Получение антифазной моды линейки одномодовых лазерныхдиодовД.Н. Мамонов, С.И. Державин, Н.М. ЛындинИнститут общей физики им. А.М. Прохорова РАНshizoblizko@gmail.comÇà÷àñòóþ öåëåñîîáðàçíîñòü ïðèìåíåíèÿ ëàçåðíîé ñèñòåìû â òîé èëè èíîé îáëàñòèîïðåäåëÿåòñÿ å¼ ýíåðãîïîòðåáëåíèåì, âåñîì è ðàçìåðîì. Íàèáîëåå îïòèìàëüíûìðåøåíèåì â ïîäîáíûõ óñëîâèÿõ ñ÷èòàþòñÿ ïîëóïðîâîäíèêîâûå ëàçåðû, äëÿ êîòîðûõõàðàêòåðíû íèçêîå ýíåðãîïîòðåáëåíèå, âûñîêèé ê.ï.ä. (äî 50%), íàäåæíîñòü è äëèòåëüíûéñðîê ñëóæáû (äî 100 000 ÷àñ.), êîìïàêòíîñòü è ïðîñòîòà ôóíêöèîíèðîâàíèÿ.Âìåñòå ñ òåì, ïîëóïðîâîäíèêîâûå ëàçåðû èìåþò äâà íåäîñòàòêà, çàòðóäíÿþùèå èõïðèìåíåíèå. Áàçîâûìè ýëåìåíòàìè òàêèõ ëàçåðîâ ñëóæàò ëàçåðíûå äèîäû. Âñëåäñòâèåìàëûõ ðàçìåðîâ àêòèâíîé îáëàñòè îíè èìåþò ìàëóþ ìîùíîñòü è áîëüøóþóãëîâóþ ðàñõîäèìîñòü. Äëÿ ñîçäàíèÿ ìîùíûõ ïîëóïðîâîäíèêîâûõ ëàçåðîâ ïðèáåãàþòê ñáîðêàì ëàçåðíûõ äèîäîâ â îäíîìåðíûå ëèíåéêè èëè â äâóìåðíûå ìàòðèöû.Òàêèì îáðàçîì, íàðàùèâàåòñÿ ìîùíîñòü èçëó÷åíèÿ, íî äëÿ óëó÷øåíèÿ åãî êà÷åñòâàíåîáõîäèìî ïðèìåíÿòü äîïîëíèòåëüíûå ñðåäñòâà.Îäíèì èç ñïîñîáîâ ïîëó÷åíèÿ îäíîëåïåñòêîâîé äèàãðàììû íàïðàâëåííîñòè ñ ìàëîéóãëîâîé è ñïåêòðàëüíîé ðàñõîäèìîñòüþ ÿâëÿåòñÿ âûäåëåíèå àíòèôàçíîé ìîäûëèíåéêè ïîëóïðîâîäíèêîâûõ äèîäîâ ñ ïîìîùüþ âíåøíåãî ðåçîíàòîðà, âûïîëíåííîãîâ âèäå âîëíîâîäíîãî ðåø¼òî÷íîãî çåðêàëà [1]. Ñóòü àíòèôàçíîé ìîäû ïîÿñíÿåòñÿ ïðèáëèæåíèåì,â êîòîðîì, ðàññìàòðèâàÿ ëèíåéêó îäíîìîäîâûõ ëàçåðíûõ äèîäîâ, ìîæíîñ÷èòàòü, ÷òî äâà ñìåæíûõ äèîäà èçëó÷àþò â ïðîòèâîôàçå.  äàëüíåé çîíå àíòèôàçíîéìîäå ñîîòâåòñòâóåò äâà îñíîâíûõ ïèêà ðàâíîé èíòåíñèâíîñòè, îäèí èç êîòîðûõìû âîçâðàùàåì â ðåçîíàòîð, à âòîðûì ôîðìèðóåì âûõîäíîé ïó÷îê. Ýêñïåðèìåíòïðîâîäèëèñü íà óñòàíîâêå, ïðèíöèïèàëüíàÿ ñõåìà êîòîðîé ïîêàçàíà íà ðèñ. 1Ðåçîíàíñíîå çåðêàëî ðàññ÷èòûâàëîñü òàê, ÷òîáû èìåòü îòðàæàòåëüíóþ ñïîñîáíîñòü,îòëè÷íóþ îò íóëÿ ëèøü â óãëîâîì äèàïàçîíå ìåíüøå 1 ãðàä. Íàðÿäó ñ îòðàæàòåëüíîéñïîñîáíîñòüþ âîëíîâîäíîå ðåø¼òî÷íîå çåðêàëî èìååò âûñîêóþ ñïåêòðàëüíóþñåëåêòèâíîñòü âáëèçè äëèíû âîëíû â 930 íì. Þñòèðîâêîé äîáèâàþòñÿñîâïàäåíèÿ ïèêà îòðàæàòåëüíîé ñïîñîáíîñòè çåðêàëà ñ îäíèì èç ïèêîâ àíòèôàçíîéìîäû, ÷òî ñîîòâåòñòâóåò ìèíèìóìó èíòåíñèâíîñòè âñåõ ïðî÷èõ ìîä. Ýòî ïîêàçàíî íàðèñ. 2.Áûë ïðîâåä¼í ðÿä ýêñïåðèìåíòîâ ñ äèîäíûìè ëèíåéêàìè ðàçëè÷íîé äëèíû (ëèíåéêèñ ðàçëè÷íûì ÷èñëîì äèîäîâ) è ïîëó÷åíî èçëó÷åíèå ñ ìàëîé ñïåêòðàëüíîé èóãëîâîé ðàñõîäèìîñòüþ. Ãðàôèê óãëîâîé ðàñõîäèìîñòè äëÿ ëèíåéêè ñ 25 äèîäàìèïðèâåäåí íà ðèñ. 3, ãäå îäèí èç ïèêîâ àíòèôàçíîé ìîäû ïîäàâëåí. Òàêæå ïðèâåäåíîóãëîâîå ðàñïðåäåëåíèå íåñôàçèðîâàííîé ëèíåéêè. Íà äàííûé ìîìåíò íàèáîëüøàÿ


Получение антифазной моды линейки одномодовых лазерных диодов 81äîñòèãíóòàÿ ìîùíîñòü ðàâíÿëàñü 0.75 Âò è áûëà ïîëó÷åíà íà ëèíåéêå ñ 25 èçëó÷àþùèìèäèîäàìè. Ðîñò ìîùíîñòè â çàâèñèìîñòè îò òîêà íàêà÷êè èìåë òåïëîâîå îãðàíè-÷åíèå èíòåíñèâíîñòè, õàðàêòåðíîå äëÿ ñèñòåì ñ íåäîñòàòî÷íûì òåïëîîòâîäîì. Òàêèìîáðàçîì, èñïîëüçîâàíèå âíåøíåãî âîëíîâîäíîãî ðåøåòî÷íîãî çåðêàëà ÿâëÿåòñÿ âåñüìàîïðàâäàííûì è ïîçâîëÿåò ïîëó÷àòü áîëüøóþ èíòåíñèâíîñòü â ìàëîì óãëîâîì èñïåêòðàëüíîì èíòåðâàëàõ.Рис. 1.Рис. 2.


82 Н.И. МиклинРис. 3.Литература1. Äåðæàâèí Ñ.È., Äþêåëü Î.À., Ëûíäèí Í.Ì. Êîãåðåíòíîå ñëîæåíèå èçëó÷åíèÿëèíåéêè îäíîìîäîâûõ ëàçåðíûõ äèîäîâ // Êâàíò. ýëåêòðîíèêà. 2012. 42 (6). 561564.ÓÄÊ 538.915Адиабатическое возбуждение зонной структуры диэлектриканалетающим электронным волновым пакетомН.И. МиклинМосковский физико-технический институт (государственный университет)miklinnikolai@gmail.com ðàáîòå ïîäíèìàåòñÿ âîïðîñ î ñöèíòèëëÿöèÿõ. Ðàññìàòðèâàåòñÿ çàäà÷à î âçàèìîäåéñòâèèýëåêòðîííîãî âîëíîâîãî ïàêåòà ñ äèýëåêòðè÷åñêîé ïëàñòèíîé. Ïðè ïîìîùèòåîðèè âîçìóùåíèé ïîëó÷åíà îöåíêà âåðîÿòíîñòè ïåðåõîäà ýëåêòðîíà èç âàëåíòíîéçîíû â çîíó ïðîâîäèìîñòè äèýëåêòðèêà.Ñöèíòèëëÿòîðû îäíè èç âàæíåéøèõ ñîñòàâëÿþùèõ ôèçè÷åñêèõ ýêñïåðèìåíòîâ.Íåñìîòðÿ íà òî, ÷òî ñöèíòèëëÿòîðû øèðîêî ïðèìåíÿþòñÿ óæå áîëåå âåêà, âîïðîñ îïðîöåññàõ, ïðîòåêàþùèõ â íèõ, àêòóàëåí è òðåáóåò áîëåå äåòàëüíîãî ðàññìîòðåíèÿ. ðàáîòå [1] ñöèíòèëëÿòîð èñïîëüçîâàëñÿ äëÿ äåòåêòèðîâàíèÿ àëüôà-÷àñòèö, èáûëî ïîêàçàíî, ÷òî îäíîé ÷àñòèöå ñîîòâåòñòâóåò îäíà ñöèíòèëëÿöèÿ.  ñëó÷àå ýëåêòðîíîâýòîãî ïîêàçàíî íå áûëî.  ðàáîòå [2] âûäâèíóòà ãèïîòåçà î âçàèìîäåéñòâèèýëåêòðîíîâ ñ äèýëåêòðè÷åñêîé ïëàñòèíîé íà ïðèìåðå îïûòà ïî äèôðàêöèè ýëåêòðîíîâíà äâóõ ùåëÿõ.  íàñòîÿùåé ðàáîòå ïðèìåíåí àïïàðàò êâàíòîâîé ìåõàíèêè äëÿîïèñàíèÿ âçàèìîäåéñòâèÿ âîëíîâîãî ïàêåòà ýëåêòðîíà ñ äèýëåêòðè÷åñêîé ïëàñòèíîé.Íàéäåíî ïîëå, ñîçäàâàåìîå ãàóññîâñêèì âîëíîâûì ïàêåòîì ýëåêòðîíà, ïóòåìâûäåëåíèÿ îñíîâíîé ãàðìîíèêè âîçìóùåíèÿ.  êà÷åñòâå ìîäåëè êðèñòàëëè÷åñêîéñòðóêòóðû èñïîëüçóåòñÿ ìîäåëü ÊðîíèãàÏåííè. Íàéäåí ìàòðè÷íûé ýëåìåíò âîçìóùåíèÿ,ñîçäàâàåìîãî âîëíîâûì ïàêåòîì ýëåêòðîíà, ïî ýëåêòðîííûì ñîñòîÿíèÿì âïåðèîäè÷åñêîì ïîòåíöèàëå. Àíàëèòè÷åñêè ïîëó÷åíà ôîðìóëà äëÿ âåðîÿòíîñòè ïåðåõîäàïîä äåéñòâèåì âîçìóùåíèÿ. Íàêîíåö, ñäåëàíà îöåíêà ÷èñëà ïåðåõîäîâ èç çîíû


Электронный спиновый резонанс в нанокристаллах купрата германия 83ïðîâîäèìîñòè äèýëåêòðèêà â âàëåíòíóþ çîíó ïîä äåéñòâèåì âîçìóùåíèÿ, ñîçäàâàåìîãîýëåêòðîííûì âîëíîâûì ïàêåòîì.Äàííàÿ îöåíêà ñïðàâåäëèâà äëÿ îäíîêâàíòîâîãî ïåðåõîäà, ò.å. êîãäà îñíîâíàÿ ãàðìîíèêàâîçìóùåíèÿ ñîîòâåòñòâóåò ÷àñòîòå ïåðåõîäà.  ñëó÷àå äèýëåêòðè÷åñêîé ïëàñòèíûýòî îçíà÷àåò, ÷òî øèðèíà ïàêåòà ïî íàïðàâëåíèþ åãî ðàñïðîñòðàíåíèÿ äîëæíàáûòü ïîðÿäêà äåñÿòîé äîëè ìèêðîíà. Îäíàêî è â ñëó÷àå áîëåå øèðîêèõ ïàêåòîâ ýòàîöåíêà èìååò ñìûñë. Îíà ïðåäñòàâëÿåò ñîáîé îöåíêó ñâåðõó äëÿ ÷èñëà ïåðåõîäîââ ñëó÷àå ìíîãîêâàíòîâîãî âîçáóæäåíèÿ. Òàê â ñëó÷àå ìèêðîííîãî ïî íàïðàâëåíèþðàñïðîñòðàíåíèÿ è ìèëëèìåòðîâîãî â ïîïåðå÷íîì íàïðàâëåíèè ïàêåòà, ýòà îöåíêàîêàçûâàåòñÿ ìåíüøå åäèíèöû.Âîçâðàùàÿñü ê âîïðîñó î ñöèíòèëëÿöèÿõ, ñîãëàñíî ðàáîòå [2], ýëåêòðîíû, ïåðåøåäøèåâ çîíó ïðîâîäèìîñòè, îáðàçóþò ñâÿçàííûå ñîñòîÿíèÿ ñ äûðêàìè âàëåíòíîéçîíû. Ïîëó÷åííûå ýêñèòîíû âçàèìîäåéñòâóþò äðóã ñ äðóãîì è îáðàçóþò êàïëè. Àííèãèëèðóÿ,êàïëè âûñâå÷èâàþòñÿ â âèäå ôîòîîòñ÷¼òîâ. Ïîñêîëüêó êàïëè ðàñïðåäåëåíûïî âñåé îáëàñòè âçàèìîäåéñòâèÿ ïàêåòà ñ äèýëåêòðèêîì, ò.å. ïî âñåé øèðèíåïàêåòà, òî äëÿ øèðîêèõ ïàêåòîâ âîçìîæíî îáðàçîâàíèå íåñêîëüêèõ êàïåëü, ÷òî èäà¼ò íåñêîëüêî ñöèíòèëëÿöèé.Литература1. Rutherford E. The Scattering of α and β Particles by Matter and the Structure of theAtom // Philos. Mag. 1911. V. 6. P. 21.2. Bykov V.P. // Physics of Wave Phenomena. 2011. V. 19, N 2. P. 8385.ÓÄÊ 537.635Электронный спиновый резонанс в нанокристаллах купратагерманияМ.И. Гильманов 1,2 , А.В. Семено 21Московский физико-технический институт (государственный университет), 2 Институтобщей физики имени А.М. Прохорова РАНwlesavo@gmail.comÈçó÷åíèå îäíîìåðíûõ ìàãíèòíûõ ñèñòåì, ïðîÿâëÿþùèõ íåóñòîé÷èâîñòü ê ïåðåõîäóâ ñîñòîÿíèå ñïèí-ïàéåðëñîâñêîé äèìåðèçàöèè, ÿâëÿåòñÿ âàæíîé îáëàñòüþ ôèçèêèíèçêîðàçìåðíûõ ìàãíåòèêîâ. Ñ òî÷êè çðåíèÿ òåîðèè îäíîìåðíûå ñïèíîâûå öåïî÷êèïðåäñòàâëÿþò ñîáîé ïðîñòåéøèé ïðèìåð ñèñòåìû ñ ñèëüíûì âçàèìîäåéñòâèåì, äëÿêîòîðîé ìíîãèå ðåçóëüòàòû ìîãóò áûòü ïîëó÷åíû íå òîëüêî ÷èñëåííûìè ìåòîäàìè,íî è àíàëèòè÷åñêèìè. Ñ òî÷êè çðåíèÿ ýêñïåðèìåíòàòîðà, ¾ïðàêòè÷åñêèå ðåàëèçàöèè¿îäíîìåðíûõ ìîäåëåé îáëàäàþò öåëûì ðÿäîì íåîáû÷íûõ ôèçè÷åñêèõ ñâîéñòâ,ÿðêî ïðîÿâëÿþùèõñÿ, íàïðèìåð, ïðè èññëåäîâàíèè ýëåêòðîííîãî ïàðàìàãíèòíîãî ðåçîíàíñà.Èçó÷åíèå âîçäåéñòâèÿ íåóïîðÿäî÷åííîñòè è ëåãèðîâàíèÿ íà ìàãíèòíûå ñâîéñòâàñïèí-ïàéåðëñîâñêèõ ìàãíåòèêîâ îêàçàëîñü îäíèì èç íàèáîëåå ïëîäîòâîðíûõ íàïðàâëåíèéâ èçó÷åíèè ýòèõ ñèñòåì. Ïîñëå îòêðûòèÿ â 1993 ãîäó ñïèí-ïàéåðëñîâñêîãî(Ñ-Ï) íåîðãàíè÷åñêîãî ìàãíåòèêà CuGeO 3 [1], â òå÷åíèå áîëåå ÷åì äåñÿòè ëåò èçó÷àëîñüâîçäåéñòâèå ëåãèðîâàíèÿ ýòîãî ñîåäèíåíèÿ ðàçëè÷íûìè ïðèìåñÿìè: Mg[2], Ni[3],Co[4], Fe[5], Zn[6]. Ìîæíî îòìåòèòü äâà áàçîâûõ ñöåíàðèÿ ðàçðóøåíèÿ Ñ-Ï ñîñòîÿíèÿïðè ëåãèðîâàíèè. Ïåðâûé óìåíüøåíèå òåìïåðàòóðû ïåðåõîäà, è îáðàçîâàíèå


84 М.И. Гильманов, А.В. Семеноòðåõìåðíîé àíòèôåððîìàãíèòíîé ôàçû, Ni, Zn. Âòîðîé êâàíòîâîå êðèòè÷åñêîå ïîâåäåíèå(ÊÊÏ), îáóñëàâëèâàåìîå ðàñïðåäåëåíèåì çíà÷åíèÿ îáìåííîãî èíòåãðàëà ïîîáúåìó. ÊÊÏ õàðàêòåðíî, íàïðèìåð, äëÿ ñèñòåìû Cu 1−x Fe x GeO 3 [5].Ïðåäëîæåííàÿ íåäàâíî íîâàÿ ìåòîäèêà ñèíòåçà êðèñòàëëîâ CuGeO 3 ñ õàðàêòåðíûìèðàçìåðàìè ïîðÿäêà 500 íì [7], ïîçâîëÿþò ïðîâåñòè èññëåäîâàíèå âëèÿíèÿ ýôôåêòàðàçìåðà êðèñòàëëà íà óñòîé÷èâîñòü Ñ-Ï ñîñòîÿíèÿ. äàííîé ðàáîòå ïðåäñòàâëåíû ðåçóëüòàòû èññëåäîâàíèÿ Ñ-Ï ñîåäèíåíèÿCuGeO 3 , â òîì ÷èñëå ëåãèðîâàííîãî 4% Ni, ïðîâåäåííîãî ìåòîäîì ÝÏÐ ñïåêòðîñêîïèè.Áûëè ïîëó÷åíû ÝÏÐ-ñïåêòðû íà ÷àñòîòå 60 GHz è â äèàïàçîíå òåìïåðàòóð1.7200 K. Èç íèõ áûëè íàéäåíû òåìïåðàòóðíûå çàâèñèìîñòè ïàðàìåòðîâ ëèíèè ÝÏÐ:g-ôàêòîðà, øèðèíû ëèíèè è èíòåãðàëüíîé èíòåíñèâíîñòè. Íàèáîëåå âàæíûì ðåçóëüòàòîìÿâëÿåòñÿ òî, ÷òî óìåíüøåíèå ðàçìåðà êðèñòàëëîâ êóïðàòà ãåðìàíèÿ (CuGeO 3 ,CuGeO 3 :Ni) äî íàíîìåòðîâûõ âåëè÷èí, ïðèâîäèò ê ïîëíîìó ïîäàâëåíèþ êàê ñïèíïàéåðëñîâñêîãîïåðåõîäà â íåëåãèðîâàííîì CuGeO 3 , òàê è àíòèôåððîìàãíèòíîãî ïåðåõîäà,õàðàêòåðíîãî äëÿ ìàêðîñêîïè÷åñêèõ êðèñòàëëîâ CuGeO 3 , ëåãèðîâàííûõ íèêåëåì[3]. Òåìïåðàòóðíàÿ çàâèñèìîñòü èíòåãðàëüíîé èíòåíñèâíîñòè íàíîêðèñòàëëîâCuGeO 3 è CuGeO 3 :Ni õîðîøî îïèñûâàåòñÿ çàâèñèìîñòüþ χ ∼T −α , õàðàêòåðíîé äëÿÊÊÏ [5]. Âû÷èñëåíèå ïàðàìåòðà α äàëî áëèçêèå çíà÷åíèÿ êàê äëÿ íåëåãèðîâàííîãî(α = 0, 49 ± 0, 02), òàê è äëÿ ëåãèðîâàííîãî Ni (α = 0, 48 ± 0, 02) îáðàçöîâ. Ïðèýòîì çàâèñèìîñòè øèðèíû ëèíèè è g-ôàêòîðà êà÷åñòâåííî îòëè÷àþòñÿ îò çàâèñèìîñòåé,õàðàêòåðíûõ äëÿ ÊÊÏ, ïîëó÷åííûõ ðàíåå íà ìàêðîñêîïè÷åñêèõ êðèñòàëëàõCuGeO 3 , ëåãèðîâàííûõ íèêåëåì.Литература1. Hase M., Terasaki I., Uchinokur K. Observation of the Spin-Peierls Transition inLinear Cu +2 (Spin-1/2) Chains in an Inorganic Compound CuGeO 3 // Phys. Rev.Lett. 1993. V. 70, N 23. P. 3651.2. Koide N., Uchiyama Y., Hayashi T., Masuda T. Similarity and Dierence betweenMagnetic and Nonmagnetic-Impurity Eects in Spin-Peierls Cuprate CuGeO 3 condmat/9805095(1998).3. Grenier B. [et al.]. Electronic spin resonance of CuGeO 3 // Physica. B. 1999. V. 259. P. 961.4. Demishev S.V. et al.]. Microwave EPR spectroscopy of cobalt-doped germaniumcuprate // Phys. Solid State. 2004. V. 46. 2238.5. Demishev S.V. [et al.]. Decay of spin-peierls state in CuGeO 3 :Fe. The case of a strongdisorder. cond-mat/0110177.6. Sasago Y. [et al.]. New phase diagram of Zn-doped CuGeO 3 // Phys. Rev. B. 1996. 54. R6835.7. Pei L.Z. [et al.]. Large-scale synthesis and growth conditions dependence on theformation of CuGeO 3 nanowires // Chemistry and Physics. 2011. V. 130, 1. P. 104.


Расчет обменно-связанной магнитной наноструктуры 85ÓÄÊ 537.61Расчет обменно-связанной магнитной наноструктурыЕ.М. Плотникова 1,2 , К.А. Звездин 1,2 , А.К. Звездин 1,21Институт общей физики им. А.М. Прохорова РАН, 2 Московский физико-техническийинститут (государственный университет)ekaterina.plotnikova@phystech.eduÎáìåííî-ñâÿçàííûå ìàãíèòû ýòî íîâûé êëàññ ïîñòîÿííûõ ìàãíèòîâ, ñîñòîÿùèõèç íàíîäèñïåðñíûõ ìàãíèòîìÿãêèõ (ÌÌ) è ìàãíèòîæåñòêèõ (ÌÆ) ôåððîìàãíåòèêîâ,ñâÿçàííûõ îáìåííûì âçàèìîäåéñòâèåì íà íàíîìàñøòàáàõ. Îïðåäåëÿþùåé õàðàêòåðèñòèêîéäëÿ èíæåíåðíûõ ïðèëîæåíèé ìàãíèòíûõ íàíîêîìïîçèòîâ ÿâëÿåòñÿýíåðãåòè÷åñêîå ïðîèçâåäåíèå (BH c ) max , ãäå H c êîýðöèòèâíîñòü êîìïîçèòà, îïðåäåëÿåìîåâ âåðõíåì ëåâîì êâàäðàíòå ïåòëè ãèñòåðåçèñà. Íà ñåãîäíÿøíèé äåíü ñàìûåñèëüíûå êîììåð÷åñêè óñïåøíûå ïîñòîÿííûå ìàãíèòû Nd 2 Fe 14 B, âïåðâûå ïðåäëîæåííûåâ ðàáîòàõ [1] è [2]. Îäíàêî äëÿ ìèíèàòþðèçàöèè ýëåêòðîìîòîðîâ, àóäèîñèñòåì,îíäóëÿòîðîâ è ïð. íåîáõîäèìû ìàòåðèàëû ñ áîëüøèì, ÷åì ó NdFeB, ýíåðãåòè-÷åñêèì ïðîèçâåäåíèåì. Òåîðåòè÷åñêè ïðåäñêàçàííîå çíà÷åíèå ýíåðãåòè÷åñêîãî ïðîèçâåäåíèÿäëÿ ÎÑÌ ñîñòàâëÿåò îêîëî 120 ìåãà ãàóññ-ýðñòåäîâ, ÷òî ïðèìåðíî â òðèðàçà áîëüøå, ÷åì ýíåðãåòè÷åñêîå ïðîèçâåäåíèå NdFeB [3].Ïåðåìàãíè÷èâàíèå ÌÌ-ïëåíêè, ôåððîìàãíèòíî ñâÿçàííîé ñ ÌÆ-ñëîåì, áûëîèçó÷åíî â ðàáîòå [4].  ïðåäåëüíîì ïðèáëèæåíèè, â êîòîðîì ÌÆ-ñëîé ñ÷èòàåòñÿàáñîëþòíî æåñòêèì, à ÌÌ-ñëîé àáñîëþòíî ìÿãêèì, â ðàáîòå áûëî èññëåäîâàíîèçìåíåíèå âåêòîðà íàìàãíè÷åííîñòè ÌÌ-ñëîÿ âî âíåøíåì ïîëå, íàïðàâëåííîì ïðîòèâîïîëîæíîâåêòîðó íàìàãíè÷åííîñòè æåñòêîãî ñëîÿ. Äëÿ ïîëÿ ñìåùåíèÿ H ex òåîðåòè÷åñêèáûëî ïîëó÷åíî çíà÷åíèåH ex = π 2 A m /2M Sm t 2 m,ãäå A m êîíñòàíòà îáìåííîãî âçàèìîäåéñòâèÿ, t m òîëùèíà è M Sm íàìàãíè÷åííîñòüíàñûùåíèÿ ìÿãêîãî ñëîÿ. Åñëè âíåøíåå ïîëå H > H ex , òî ìàãíèòíûå ìîìåíòûàòîìîâ ÌÌ-ïëåíêè íà÷èíàþò ïîâîðà÷èâàòüñÿ âäîëü ïîëÿ, ïðè÷åì ÷åì äàëüøå àòîìîòñòîèò îò ÌÆ-ñëîÿ, òåì áîëüøå óãîë åãî ïîâîðîòà. Òàêèì îáðàçîì, ñïèíû àòîìîâîáðàçóþò ñòðóêòóðó íàïîäîáèå áëîõîâñêîé äîìåííîé ñòåíêè, íàçûâàåìóþ îáìåííîéñïèíîâîé ñïèðàëüþ èëè ïðóæèíîé.Îäíàêî åñëè òîëùèíà ìÿãêîãî ñëîÿ äîñòàòî÷íî ìàëà, òî îáðàçîâàíèå ïîäîáíûõñïèíîâûõ ¾ïðóæèí¿ áóäåò ýíåðãåòè÷åñêè íåâûãîäíî. Êðèòè÷åñêàÿ òîëùèíà ÌÌ-ñëîÿïðèáëèçèòåëüíî ðàâíà òîëùèíå áëîõîâñêîé ñòåíêè æåñòêîé ôàçû [5]:t 0m∼ = δk = π (A m /2K k ) 1/2 ,ãäå K k êîíñòàíòà ìàãíèòîêðèñòàëëè÷åñêîé àíèçîòðîïèè ÌÆ-ñëîÿ, δ k òîëùèíàáëîõîâñêîé ñòåíêè ÌÆ-ñëîÿ. Õàðàêòåðíûå âåëè÷èíû δ k ñîñòàâëÿþò ïîðÿäêà 5 íì.Èòàê, â òî âðåìÿ êàê ïðè t m < t 0m = δ k ìÿãêèé ñëîé èñïûòûâàåò îáðàòèìîå âðàùåíèåâî âíåøíèõ ïîëÿõ, áîëüøèõ ïîëÿ ñìåùåíèÿ, îáðàçóÿ ñïèíîâóþ ¾ïðóæèíó¿, ïðè t m t 0m = δ k ìÿãêèé ñëîé íàìàãíè÷åí êîëëèíåàðíî æåñòêîìó ñëîþ è ïåðåìàãíè÷èâàåòñÿòîëüêî âìåñòå ñ ïîñëåäíèì âî âíåøíèõ ïîëÿõ, áîëüøèõ ïîëÿ çàðîäûøåîáðàçîâàíèÿ:H N = 1 (t kK k + t m K m )t k M k + t m M m,ãäå K m êîíñòàíòà àíèçîòðîïèè ÌÌ-ñëîÿ, t k òîëùèíà ÌÆ-ñëîÿ, M m , M k íàìàãíè÷åííîñòèìÿãêîãî è æåñòêîãî ñëîåâ ñîîòâåòñòâåííî.


86 Е.А. Мотовилова, А.Д. Божко, В.В. Глушков, М.Л. Шупегин, Е.С.Жукова, Б.П. Горшунов,А.В. Муратов, Ю.А. Алещенко äàííîé ðàáîòå ïåðåä íàìè ñòîÿëà çàäà÷à ðàññ÷èòàòü ïàðàìåòðû (â ïåðâóþ î÷åðåäüãåîìåòðè÷åñêèå) òðåõñëîéíîé ñòðóêòóðû, ïðî êîòîðûõ â íåé áóäåò ðåàëèçîâàíðåæèì ïîäàâëåíèÿ ñïèíîâîé ïðóæèíû.  äàííîì ðåæèìå ÎÑÌ çíà÷åíèÿ H ex è H Nñîâïàäàþò, ÷òî äàåò øèðîêóþ, ïðàêòè÷åñêè ïðÿìîóãîëüíóþ ïåòëþ ãèñòåðåçèñà. Âðàáîòå â êà÷åñòâå ìÿãêîé ôàçû áûë âçÿò Fe, â êà÷åñòâå æåñòêîé ôàçû áûëè ðàññìîòðåíûSmCo, SmCo 5 , FePt. Ðàñ÷åòû ïðîèçâîäèëèñü ñ ïîìîùüþ êîíå÷íî-ðàçíîñòíîãîìèêðîìàãíèòíîãî ïàêåòà ÑïèíÏÌ.  ðàáîòå áûëè èññëåäîâàíû ïåòëè ãèñòåðåçèñàäëÿ ÌÌ- è ÌÆ-ôàç ïî îòäåëüíîñòè è íàíîñëîéíîé ñòðóêòóðû, â ðåçóëüòàòå ðàñ÷åòîâáûëè ïîëó÷åíû ïàðàìåòðû ñëîåâ, ïðè êîòîðûõ ÌÌ- è ÌÆ-ôàçû ñâÿçàííû îáìåííûìâçàèìîäåéñòâèåì (ìèíèìàëüíàÿ òîëùèíà ÌÌ-ñëîÿ ñîñòàâëÿåò 6 íì), ïîëó÷åíûçíà÷åíèÿ ïîëåé êîýðöèòèâíîñòè è íàìàãíè÷åííîñòè íàñûùåíèÿ äëÿ íàíîêîìïîçèòàâ çàâèñèìîñòè îò âõîäíûõ ïàðàìåòðîâ ìàòåðèàëîâ.Литература1. Croat [et al]. PrFe and NdFebased materials: A new class of highper-formancepermanent magnets (invited) // J. Appl. Phys. 1984. V. 55. P. 2078.2. Sagawa [et al]. New material for permanent magnets on a base of Nd and Fe (invited)// J. Appl. Phys. 1984. V. 55. P. 2083.3. Skomski R. Giant energy product in nanostructured two-phase Magnets // Phys.Rev. B. 1993. V. 48. P. 15812.4. Goto E., Hayashi N., Miyashita T., Nakagawa K. Magnetization and Switchingcharacteristics of Composite Thin Magnetic Films // J. Appl. Phys. 1965. V.36. P. 2951.5. Kneller Eckart F., Hawig Reinhard The Exchange-Spring Magnet: A New MaterialPrinciple for Permanent Magnets // IEEE Trans. on magn. 1991. V. 27. N 4.ÓÄÊ 538.958Терагерцовая и инфракрасная проводимость аморфныхвольфрам-углеродных нанокомпозитовЕ.А. Мотовилова 1,2 , А.Д. Божко 2 , В.В. Глушков 1,2 , М.Л. Шупегин 3 ,Е.С.Жукова 1,2 , Б.П. Горшунов 1,2 , А.В. Муратов 4 , Ю.А. Алещенко 41Московский физико-технический институт (государственный университет), 2 Институтобщей физики им. А.М. Прохорова РАН, 3 Национальный исследовательскийтехнологический университет «МИСиС», 4 Физический институт им. П.Н. Лебедева РАНelza-moto@ya.ru ïîñëåäíåå âðåìÿ âíèìàíèå èññëåäîâàòåëåé ïðèâëåêàþò ãðàíóëèðîâàííûåñðåäû ìàòåðèàëû íîâîãî òèïà, ýëåêòðîôèçè÷åñêèìè ñâîéñòâàìè êîòîðûõ ìîæíîóïðàâëÿòü â øèðîêèõ ïðåäåëàõ. ßðêèì ïðèìåðîì òàêèõ ñðåä ÿâëÿþòñÿ ìåòàëëóãëåðîäíûåíàíîêîìïîçèòû, îáëàäàþùèå ýêñòðàîðäèíàðíûìè ìåõàíè÷åñêèìè ñâîéñòâàìè,òèïè÷íûìè äëÿ òâåðäûõ ôîðì àìîðôíîãî óãëåðîäà, à òàêæå òðàíñïîðòíûìèñâîéñòâàìè, êîòîðûå õàðàêòåðíû äëÿ íåóïîðÿäî÷åííûõ ãðàíóëèðîâàííûõ ìàòåðèàëîâ. äàííîé ðàáîòå èçó÷àëñÿ ýëåêòðîäèíàìè÷åñêèé îòêëèê ïëåíîê âîëüôðàìóãëåðîäíûõíàíîêîìïîçèòîâ òîëùèíîé 1 ìêì ñ êîíöåíòðàöèÿìè âîëüôðàìà â èíòåðâàëå0.1 0.4. Ìàòåðèàëû ãîòîâèëèñü îñàæäåíèåì íà äèýëåêòðè÷åñêèå ïîäëîæêè(ñèòàëë) ïóòåì êîìáèíàöèè äâóõ ïðîöåññîâ ïëàçìåííîãî ðàçëîæåíèÿ ïàðîâêðåìíèé-îðãàíè÷åñêîãî ïîëèìåðà ïîëèôåíèëìåòèëñèëîêñàíà è ìàãíåòðîííîãî ðàñïûëåíèÿâîëüôðàìîâîé ìèøåíè. Äèíàìè÷åñêàÿ ïðîâîäèìîñòü ïîëó÷åííûõ ñòðóêòóð


Терагерцовая и инфракрасная проводимость аморфных вольфрам-углеродных нанокомпозитов87èññëåäîâàëàñü â òåðàãåðöîâîì (÷àñòîòû 9 ñì −1 22 ñì −1 ) è èíôðàêðàñíîì (22 ñì −1 700 ñì −1 ) äèàïàçîíàõ; äîïîëíèòåëüíî âûïîëíÿëèñü èçìåðåíèÿ ñòàòè÷åñêîé ïðîâîäèìîñòè.Òåðàãåðöîâûå èçìåðåíèÿ ïðîâîäèëèñü ñ èñïîëüçîâàíèåì êâàçèîïòè÷åñêîãîñïåêòðîìåòðà íà ëàìïàõ îáðàòíîé âîëíû [1], èíôðàêðàñíûå èçìåðåíèÿ íà ôóðüåñïåêòðîìåòðåÁðóêåð IFS 125HR. Âñå èçìåðåíèÿ ïðîâîäèëèñü â èíòåðâàëå òåìïåðàòóðîò 300 Ê äî 5 Ê.Èçìåðåíèÿ ïðîâîäèìîñòè íà ïîñòîÿííîì òîêå ïîêàçûâàþò, ÷òî äëÿ íàíîêîìïîçèòîâõàðàêòåðíî ñòåïåííîå ïîâåäåíèå îòðèöàòåëüíûõ òåìïåðàòóðíûõ ïîïðàâîê êïðîâîäèìîñòè â äâóõ òåìïåðàòóðíûõ èíòåðâàëàõ, ãðàíèöà ìåæäó êîòîðûìè íàõîäèòñÿâáëèçè T * ≈ 20 − 25 Ê. Òàêîå ïîâåäåíèå ïðîâîäèìîñòè îáúÿñíÿåòñÿ â ðàìêàõìîäåëè íåóïðóãîãî òóííåëèðîâàíèÿ ýëåêòðîíîâ ìåæäó ïðîâîäÿùèìè ãðàíóëàìè÷åðåç ëîêàëèçîâàííûå ñîñòîÿíèÿ óãëåðîäíîé ìàòðèöû [2]. Ïîõîæèì îáðàçîì âåä¼òñåáÿ è äèíàìè÷åñêàÿ òåðàãåðöîâàÿ ïðîâîäèìîñòü êîìïëåêñîâ, îáíàðóæèâàþùàÿóìåíüøåíèå ïðè îõëàæäåíèè. Ñòîèò îòìåòèòü ñèëüíóþ çàâèñèìîñòü òåðàãåðöîâîéïðîâîäèìîñòè îò ÷àñòîòû, íàèáîëåå ÿðêî âûðàæåííóþ â îáðàçöàõ ñ ìåíüøåé êîíöåíòðàöèåéâîëüôðàìà. Ýòè äâà íàáëþäåíèÿ ñâèäåòåëüñòâóþò î ïðûæêîâîì õàðàêòåðåïðîâîäèìîñòè â èññëåäóåìûõ âîëüôðàì-óãëåðîäíûõ íàíîêîìïîçèòàõ [2]. Íà ðèñ. 1.ïîêàçàíû ïàíîðàìíûå ñïåêòðû äèíàìè÷åñêîé ïðîâîäèìîñòè îáðàçöà W5 (19.3% W).Âèäíî, ÷òî ñïåêòðàëüíûé âåñ ∫︀ ∞σ(ω)dω = ω2 pl(ω 2 0 8 pl ïëàçìåííàÿ ÷àñòîòà), ¾ïîòåðÿííûé¿íà ÷àñòîòàõ íèæå 100 ñì −1 , ñóùåñòâåííî ìåíüøå ïëîùàäè, ¾ïðèîáðåòàåìîé¿íà áîëåå âûñîêèõ ÷àñòîòàõ. Ýòî ñâèäåòåëüñòâóåò î çíà÷èòåëüíîì ýíåðãåòè÷åñêîììàñøòàáå ïðîöåññîâ, èíäóöèðóåìûõ â èññëåäóåìîì îáðàçöå òåìïåðàòóðíûìèèçìåíåíèÿìè: ÷àñòü ñïåêòðàëüíîãî âåñà ïåðåõîäèò â îáëàñòü ìåæäó 100 ñì −1 è 700ñì −1 èç áîëåå âûñîêî÷àñòîòíîé îáëàñòè âûøå 700 ñì −1 . Ïðèðîäà ÿâëåíèÿ ïîêàíåÿñíà è òðåáóåò äàëüíåéøèõ èññëåäîâàíèé, â òîì ÷èñëå íà îáðàçöàõ ñ ðàçëè÷íûìèêîíöåíòðàöèÿìè âîëüôðàìà. Çàìåòèì, ÷òî ïîìèìî äèíàìèêè ñïåêòðàëüíîãî âåñà,òåìïåðàòóðíî-çàâèñèìûìè ÿâëÿþòñÿ òàêæå ïàðàìåòðû èíôðàêðàñíûõ ïèêîâ ïîãëîùåíèÿ:ìåíÿþòñÿ íå òîëüêî èíòåíñèâíîñòè ïèêîâ, íî è èõ ÷àñòîòíûå ïîëîæåíèÿ.Ýòî ìîæåò ñâèäåòåëüñòâîâàòü î çíà÷èòåëüíîé ñâÿçè ìåæäó ýëåêòðîííîé è ôîíîííîéïîäñèñòåìàìè, ÷òî òàêæå ïðåäñòàâëÿåò íåñîìíåííûé èíòåðåñ â ïëàíå äàëüíåéøèõèññëåäîâàíèé.Ðàáîòà âûïîëíåíà ïðè ïîääåðæêå ÔÖÏ ¾Íàó÷íûå è íàó÷íî-ïåäàãîãè÷åñêèå êàäðûèííîâàöèîííîé Ðîññèè¿, ¾Èññëåäîâàíèÿ è ðàçðàáîòêè ïî ïðèîðèòåòíûì íàïðàâëåíèÿìðàçâèòèÿ íàó÷íî-òåõíîëîãè÷åñêîãî êîìïëåêñà Ðîññèè íà 20072013 ãîäû¿,ÐÔÔÈ.


88 П.Н. Скирдков, Д.М. Королёв, К.А. Звездин, А.К. Звездин, J. Currivan, M. Baldo, C. RossРис. 1. Температурные зависимости инфракрасных спектров динамической проводимостипленки (W5) металл-углеродного нанокомпозита. Символы – результат прямыхизмерений на терагерцевом спектрометреЛитература1. Gorshunov B., Volkov A., Spektor I., Prokhorov A., Mukhin A., Dressel M., Uchida S.,Loidl A. Terahertz BWO-spectroscopy // Int. J. of Infrared and Millimeter Waves. V. 26, N 9. P. 12171240.2. Glazman L.I., Matveev K.A., Sov. Phys. JETP 67, 1988), p. 1276.ÓÄÊ 537.61Нелинейная динамика бистабильного спин-вентильногоэлементаП.Н. Скирдков 1,2 , Д.М. Королёв 1 , К.А. Звездин 1 , А.К. Звездин 1 ,J. Currivan 3 , M. Baldo 3 , C. Ross 31Институт общей физики им. А.М. Прохорова РАН, 2 Московский физико-техническийинститут (государственный университет), 3 Massachusetts Institute of Technology, СШАpetr.skirdkov@phystech.eduÑíèæåíèå ìîùíîñòè ÿâëÿåòñÿ îäíîé èç íàèáîëåå âàæíûõ ïðîáëåì öèôðîâîéýëåêòðîíèêè. Ñîâðåìåííûå ÊÌÎÏ-òðàíçèñòîðû îãðàíè÷åíû íàïðÿæåíèåì ïèòàíèÿ>0.5V äëÿ ïåðåêëþ÷åíèÿ ñîñòîÿíèé. Ïðè ýòîì òîêè óòå÷êè ÿâëÿåòñÿ äîïîëíèòåëüíûìïðåïÿòñòâèåì ê äàëüíåéøåìó óìåíüøåíèþ ðàçìåðîâ òðàíçèñòîðîâ. Àëüòåðíàòèâíûìâàðèàíòîì ÿâëÿåòñÿ ñîçäàíèå ëîãèêè íà îñíîâå ñïèíòðîííûõ óñòðîéñòâ [1],êîòîðûå ìîãóò ðàáîòàòü ïðè íèçêèõ íàïðÿæåíèÿõ è ñ ìåíüøèìè çàòðàòàìè ýíåðãèè.Íåêîòîðûå âàðèàíòû ìàãíèòíîãî ëîãè÷åñêîãî óñòðîéñòâà áûëè ïðåäëîæåíû ðàíåå [2,3, 4], îäíàêî íà äàííûé ìîìåíò ïî-ïðåæíåìó ñóùåñòâóþò ïðîáëåìû ñ èõ èíòåãðàöèåéñ äðóãèìè ýëåìåíòàìè è íàäåæíîñòüþ ðàáîòû. äàííîé ðàáîòå ïîêàçàíî, êàê ìàãíèòíîå óñòðîéñòâî, êîòîðîå èñïîëüçîâàëîñüäëÿ ñîçäàíèÿ ìàãíèòíîé ïàìÿòè [5, 6], ìîæåò óñïåøíî âûïîëíÿòü ëîãè÷åñêèå ôóíêöèè. îñíîâå äàííîãî ëîãè÷åñêîãî ýëåìåíòà ëåæèò âîçìîæíîñòü äâèæåíèÿ äîìåííîéñòåíêè â ñïèí-âåíòèëüíîé ñòðóêòóðå ïðè ïîìîùè ñïèí-ïîëÿðèçîâàííîãî òîêà. Ðàññìàòðèâàåìàÿñòðóêòóðà ñîñòîèò èç ñâîáîäíîãî ìàãíèòíîãî ñëîÿ (Ni 80 Fe 20 ), ñîäåðæàùåãîäîìåííóþ ñòåíêó, àíòèôåððîìàãíèòíûõ êîíòàêòîâ ïî êðàÿì, âõîäíîãî êîíòàêòà


Нелинейная динамика бистабильного спин-вентильного элемента 89è âûõîäíîãî ìàãíèòíîãî òóííåëüíîãî êîíòàêòà ïîñåðåäèíå. Áëàãîäàðÿ íàëè÷èþ àíòèôåððîìàãíèòíûõêîíòàêòîâ ïî êðàÿì, ñèñòåìà èìååò äâà ñòàáèëüíûõ ñîñòîÿíèÿðàâíîâåñèÿ ïîëîæåíèÿ äîìåííîé ñòåíêè, îòâå÷àþùèõ ñîñòîÿíèÿì On è O.  ñëó÷àåïåðïåíäèêóëÿðíîé èíæåêöèè òîêà (ÑPP ãåîìåòðèÿ), âîçäåéñòâèå íà äîìåííóþ ñòåíêóèìååò íåëîêàëüíûé õàðàêòåð, ñâÿçàííûé ñ âîçíèêíîâåíèåì ñïèíîâûõ âîëí. Âûñîêàÿýôôåêòèâíîñòü âåðòèêàëüíîé ñïèíîâîé èíæåêöèè áûëà ïîêàçàíà â ðàáîòàõ [7, 8].Äëÿ ïåðåêëþ÷åíèÿ ñîñòîÿíèé íåîáõîäèìî, ÷òîáû âõîäíîé ñèãíàë ïðåâûøàë íåêîòîðîåïîðîãîâîå çíà÷åíèå J th (ïîðÿäêà 4 · 10 7 À/ñì 2 ) äëÿ ïðåîäîëåíèÿ ýíåðãåòè÷åñêîãîáàðüåðà â öåíòðå ñèñòåìû.  ðàáîòå èññëåäîâàíî âëèÿíèå ðàçëè÷íûõ êîìïîíåíò âðàùàþùåãîìîìåíòà íà äâèæåíèå äîìåííîé ñòåíêè â çàâèñèìîñòè îò ïëîòíîñòè òîêàè ãåîìåòðè÷åñêèõ ïàðàìåòðîâ óñòðîéñòâà. Òàêæå ïîëó÷åíà çàâèñèìîñòü ÷àñòîòû ïåðåêëþ÷åíèÿîò ïëîòíîñòè òîêà, ïðè ýòîì õàðàêòåðíîå âðåìÿ öèêëà ïåðåêëþ÷åíèÿñîñòàâëÿåò åäèíèöû íàíîñåêóíä, ÷òî ñîîòâåòñòâóåò âñåì ñîâðåìåííûì òðåáîâàíèÿì.Îòäåëüíî èññëåäîâàíî âîçäåéñòâèå ëîêàëüíîãî òîêà íà äîìåííóþ ñòåíêó.Ìèêðîìàãíèòíîå ìîäåëèðîâàíèå ïðîâîäèëîñü ñ ïîìîùüþ ïðîãðàììû SpinPM. Ðåçóëüòàòû,ïîëó÷åííûå â ðàáîòå, ãîâîðÿò î ïðèíöèïèàëüíîé âîçìîæíîñòè ñîçäàíèÿìàãíèòíîé ëîãèêè ñ ïåðïåíäèêóëÿðíîé èíæåêöèåé òîêà. Òàêæå ñòîèò îòìåòèòü âîçìîæíîñòüäîñòèæåíèÿ âûñîêîé ïëîòíîñòè óïàêîâêè ìàãíèòíûõ ëîãè÷åñêèõ ýëåìåíòîâè èíòåãðàöèè â òðàäèöèîííûå ìèêðîñõåìû ïðè íèçêîì íàïðÿæåíèè ïèòàíèÿ.Литература1. Behin-Aein B., Datta D., Salahuddin S., Datta S. Proposal for an all-spin logic devicewith built-in memory // Nature Nanotechnol. 2010. 5 P. 266270.2. Allwood D.A., Xiong G., Faulkner C.C., Atkinson D., Petit D., Cowburn R.P.Magnetic domain-wall logic // Science. 2005. 309. P. 16881692.3. Xu P., Xia K., Gu C., Tang L., Yang H., Li J. An all-metallic logic gate based oncurrent-driven domain wall motion // Nature Nanotechnol. 2008. 3. P. 97100.4. Currivan J.A., Jang Y., Mascaro M.D., Baldo M.A., Ross C.A. Low Energy MagneticDomain Wall Logic in Short, Narrow, Ferromagnetic Wires // IEEE Magnetics Letters. 2012. 3. P. 3000104.5. Fukami S., Suzuki T., Ohshima N., Nagahara K., Ishiwata N. Micro-magnetic analysisof current driven domain wall motion in nanostrips with perpendicular magneticanisotropy // J. Appl. Phys. 2008. 103. P. 07E718.6. Parkin S.S., Hayashi M., Thomas L. Magnetic domainwall racetrack memory //Science. 2008. 320. P. 190194.7. Khvalkovskiy A.V., Zvezdin K.A., Gorbunov Ya.V., Cros V., Grollier J., Fert A.,Zvezdin A.K. High DomainWall Velocities due to Spin Currents Perpendicular to thePlane // Phys. Rev. Lett. 2009. 102. P. 067206.8. Chanthbouala A., Matsumoto R., Grollier J., Cros V., Anane A., Fert A.,Khvalkovskiy A.V., Zvezdin K.A., Nishimura K., Nagamine Y., Maehara H.,Tsunekawa K., Fukushima A., Yuasa S. Vertical-current-induced domain-wall motionin MgO-based magnetic tunnel junctions with low current densities // Nature Physics. 2011. 7. P. 626630.


90 С.А. Болотов, М.А. Монастырский, Д.Э. Гринфельд, И.А. КопаевÓÄÊ 621.317.329Численное моделирование кулоновского расталкивания пучказаряженных частицС.А. Болотов 1,2 , М.А. Монастырский 1 , Д.Э. Гринфельд 1 , И.А. Копаев 1,21Институт общей физики им. А.М. Прохорова РАН, 2 Московский физико-техническийинститут (государственный университет)sergbolt1@gmail.comÑîâðåìåííûé óðîâåíü ðàçâèòèÿ òàêèõ îáëàñòåé íàóêè êàê ýëåêòðîííàÿ ìèêðîñêîïèÿ,ìàññ ñïåêòðîìåòðèÿ, õîëîäíûé ÿäåðíûé ñèíòåç òðåáóåò ïîñòîÿííîãî ñîâåðøåíñòâîâàíèÿìåòîäîâ âû÷èñëèòåëüíîé ìàòåìàòèêè. Äëÿ ìîäåëèðîâàíèÿ ïåðñïåêòèâíûõîáðàçöîâ ýëåêòðîííî- è èîííî-îïòè÷åñêèõ ñèñòåì íåîáõîäèìû çíàíèÿ, íàêîïëåííûåçà âñå âðåìÿ ñóùåñòâîâàíèÿ èîííîé îïòèêè. Ýëåêòðîííàÿ è èîííàÿ îïòèêà ýòî ðàçäåëôèçèêè, â êîòîðîì èçó÷àþò çàêîíû ðàñïðîñòðàíåíèÿ ïó÷êîâ çàðÿæåííûõ ÷àñòèö(ýëåêòðîíîâ è èîíîâ) â ìàãíèòíûõ è ýëåêòðè÷åñêèõ ïîëÿõ è âîïðîñû èõ ôîêóñèðîâêè,îòêëîíåíèÿ è ôîðìèðîâàíèÿ èçîáðàæåíèé [2]. òî æå âðåìÿ ðîñò ìîùíîñòè âû÷èñëèòåëüíîé òåõíèêè ïðåäîñòàâëÿåò âîçìîæíîñòüó÷èòûâàòü âñå áîëüøåå ÷èñëî îñîáåííîñòåé ïîâåäåíèÿ ïó÷êà çàðÿæåííûõ ÷àñòèö ïîääåéñòâèåì âíåøíåãî ýëåêòðîìàãíèòíîãî ïîëÿ.Ñ äðóãîé ñòîðîíû, âîçðàñòàþùàÿ ýôôåêòèâíîñòü êîìïüþòåðíîé òåõíèêè íå ïåðåêðûâàåòê äàííîìó ìîìåíòó âñåõ ïîòðåáíîñòåé âûøåîçíà÷åííûõ îáëàñòåé íàóêè.Îäíà èç òàêèõ ïîòðåáíîñòåé ýòî ðàñ÷åò êóëîíîâñêîãî ðàñòàëêèâàíèÿ çàðÿæåííûõ÷àñòèö. Âêëàä äàííîãî ÿâëåíèÿ òåì áîëåå çíà÷èòåëåí, ÷åì ìåíüøå êèíåòè÷åñêàÿýíåðãèÿ ïó÷êà ÷àñòèö. Òàêèì îáðàçîì, êðàéíå âàæíî èìåòü ïîíèìàíèå, êàê äàííûéýôôåêò âëèÿåò íà äâèæåíèå èîíîâ è ýëåêòðîíîâ íà íà÷àëüíûõ ó÷àñòêàõ òðàåêòîðèé(íàïðèìåð, â ìàññ-àíàëèçàòîðàõ è ýëåêòðîííî-îïòè÷åñêèõ ïðåîáðàçîâàòåëÿõ [1] [2]). òî æå âðåìÿ âîçäåéñòâèå ïðîñòðàíñòâåííîãî çàðÿäà çíà÷èòåëüíî ïðè áîëüøèõ êîíöåíòðàöèÿõ÷àñòèö, íàïðèìåð, â óñêîðèòåëÿõ èëè ëàçåðàõ íà ñâîáîäíûõ ýëåêòðîíàõ.Íà ñåãîäíÿøíèé äåíü ñóùåñòâóåò ìíîæåñòâî ìåòîäîâ ìàòåìàòè÷åñêîãî ìîäåëèðîâàíèÿ,êîòîðûå çíà÷èòåëüíî ñîêðàùàþò âðåìÿ, òðåáóåìîå äëÿ ó÷åòà êóëîíîâñêîãîâçàèìîäåéñòâèÿ â ïó÷êå.  ïåðèîä ïðîâåäåíèÿ èññëåäîâàíèÿ áûëè ðàññìîòðåíû äîñòîèíñòâàè íåäîñòàòêè íàèáîëåå óäà÷íûõ èç íèõ ìåòîäà ÁàðíñàÕàòà (Barnes-Hutmethod) è áûñòðîãî ìóëüòèïîëüíîãî ìåòîäà (Fast Multipole Method). Íà îñíîâàíèèðåçóëüòàòîâ ÷èñëåííîãî ìîäåëèðîâàíèÿ, îñóùåñòâëåííîãî â õîäå äàííîé ðàáîòû, áûëâûáðàí ïðåäñòàâëåííûé ïîäõîä.Литература1. Ùåëåâ Ì.ß. Ïèêîñåêóíäíàÿ ýëåêòðîííî-îïòè÷åñêàÿ äèàãíîñòèêà â ëàçåðíûõ èññëåäîâàíèÿõ// Òðóäû ÔÈÀÍ. 1985. Ò. 155.2. Greeneld D., Monastyrskiy M. Selected Problems of Computational Charged ParticleOptics. V. 155. Advances in Imaging and Electron Physics. Elsevier. 2009. 346 p.


Метод определения количества слоев графита с помощью спектроскопии комбинационногорассеяния для волоконных фемтосекундных лазеров 91ÓÄÊ 543.424.2Метод определения количества слоев графита с помощьюспектроскопии комбинационного рассеяния для волоконныхфемтосекундных лазеровМ.В. Жулдыбина 1,2 , В.В. Колташев 21Московский физико-технический институт (государственный университет), 2 Научныйцентр волоконной оптики РАНzhyldibina@mail.ruÍàíîìàòåðèàëû íàõîäÿò ïðèìåíåíèå â ýëåêòðîíèêå, îïòèêå, áèîìåäèöèíå è äðóãèõîáëàñòÿõ, áëàãîäàðÿ óíèêàëüíûì îïòè÷åñêèì, ýëåêòðîôèçè÷åñêèì ñâîéñòâàì.Ïîñêîëüêó ôèçèêî-õèìè÷åñêèå ñâîéñòâà íàíîñòðóêòóð ñ ðàçìåðàìè îò åäèíèö äîäåñÿòêîâ íàíîìåòðîâ çíà÷èòåëüíî îòëè÷àþòñÿ îò ñâîéñòâ âåùåñòâà â êðèñòàëëè÷åñêîìñîñòîÿíèè, íåîáõîäèìî ñîâåðøåíñòâîâàíèå ìåòîäîâ íåðàçðóøàþùåãî êîíòðîëÿèõ ñòðóêòóðû. Îäíèì èç íàèáîëåå ïåðñïåêòèâíûõ íàíîìàòåðèàëîâ ñ÷èòàåòñÿ ãðàôåí.Ãðàôåí äâóìåðíàÿ àëëîòðîïíàÿ ìîäèôèêàöèÿ óãëåðîäà, îáðàçîâàííàÿ ñëîåìóãëåðîäà òîëùèíîé â îäèí àòîì, íàõîäÿùåãîñÿ â sp 2 -ãèáðèäèçàöèè è ñîåäèí¼ííîãîïîñðåäñòâîì σ- è π-ñâÿçåé â ãåêñàãîíàëüíóþ äâóìåðíóþ êðèñòàëëè÷åñêóþ ðåø¼òêó.Åãî ìîæíî ïðåäñòàâèòü êàê îäíó ïëîñêîñòü ãðàôèòà, îòäåë¼ííóþ îò îáú¼ìíîãîêðèñòàëëà.Ãðàôåí îáëàäàåò óíèêàëüíûìè îïòè÷åñêèìè õàðàêòåðèñòèêàìè, êîòîðûå äàþòâîçìîæíîñòü èçãîòàâëèâàòü íà åãî îñíîâå íîâûå îïòè÷åñêèå ïðèáîðû è óñòðîéñòâà.Òàê, íåëèíåéíûé õàðàêòåð ïîãëîùåíèÿ ñâåòà ãðàôåíîì, êîòîðûé ïðîÿâëÿåòñÿ â çàâèñèìîñòèêîýôôèöèåíòà ïîãëîùåíèÿ îò èíòåíñèâíîñòè èçëó÷åíèÿ, ïîçâîëÿåò ñîçäàâàòüíàñûùàþùèå ïîãëîòèòåëè, ñïîñîáíûå ñîêðàùàòü äëèòåëüíîñòü èìïóëüñîâëàçåðíîãî èçëó÷åíèÿ. Ñ ïîìîùüþ íàñûùàþùåãî ïîãëîòèòåëÿ íà îñíîâå ãðàôåíà ïîëó÷èëèèìïóëüñû ëàçåðíîãî èçëó÷åíèÿ äëèòåëüíîñòüþ ìåíåå 200 ôñ [1].  ýòîì ñëó-÷àå âîçíèêàåò çàäà÷à êîíòðîëÿ êîëè÷åñòâà íàíåñåííûõ ñëîåâ ãðàôèòà.Ê îñíîâíûì íåðàçðóøàþùèì ìåòîäàì èññëåäîâàíèÿ íàíîìàòåðèàëîâ îòíîñèòñÿñïåêòðîñêîïèÿ, â ÷àñòíîñòè ñïåêòðîñêîïèÿ êîìáèíàöèîííîãî ðàññåÿíèÿ (ÊÐ) è èíôðàêðàñíîãîïîãëîùåíèÿ (ÈÊ).Öåëüþ äàííîé ðàáîòû ÿâëÿåòñÿ îïðåäåëåíèå êîëè÷åñòâà ñëîåâ ãðàôèòà ñ ïîìîùüþÊÐ-ñïåêòðîñêîïèè äëÿ âîëîêîííûõ ôåìòîñåêóíäíûõ ëàçåðîâ.Íà ðèñóíêå ïðåäñòàâëåíû ñïåêòðû ÊÐ: ïèðîëèòè÷åñêîãî ãðàôèòà, ãðàôåíà èäâóõ- è ÷åòûðåõñëîéíîãî ãðàôèòà. Äëÿ ýòèõ ìàòåðèàëîâ â ñïåêòðàõ ÊÐ íàáëþäàþòñÿäâå îñíîâíûå ïîëîñû: ñ ìàêñèìóìîì íà 1582 ñì −1 ëèíèÿ, õàðàêòåðèçóþùàÿêîëåáàíèÿ sp 2 -ñâÿçè, è ñ ìàêñèìóìîì â äèàïàçîíå 26502750 ñì −1 . Èç ðèñóíêà âèäíî,÷òî îáðàçöû ãðàôåíà è ãðàôèòà èìåþò ñèëüíî îòëè÷àþùèåñÿ ñïåêòðû â äèàïàçîíå26002800 ñì −1 . Ïî ëèòåðàòóðíûì äàííûì [2], ñîîòíîøåíèå èíòåíñèâíîñòåé ïîëîñ íà2681 è 1582 ñì −1 4 : 1, ýòî ãîâîðèò î òîì, ÷òî ìû ïîëó÷èëè ãðàôåí ñ ïîìîùüþ¾ìåòîäà ñêîò÷à¿.Ôîðìà è îòíîñèòåëüíàÿ èíòåíñèâíîñòü ïîëîñ ÊÐ â ðàéîíå26002800 ñì −1 ïîçâîëÿåò òî÷íî îïðåäåëèòü êîëè÷åñòâî ñëîåâ ãðàôèòà (îò 1 äî 10) âèññëåäóåìûõ îáðàçöàõ èëè èäåíòèôèöèðîâàòü èññëåäóåìûé îáðàçåö êàê ãðàôåí.Ðàáîòà âûïîëíåíà â ëàáîðàòîðèè ñïåêòðîñêîïèè ÍÖÂÎ ÐÀÍ.


92 Л.С. Кадыров, Е.С. Жукова, Б.П. Горшунов, Е.А. Мотовилова, А.С. ПрохоровРис. 1.Литература1. Popa D., Sun Z., Torrisi F., Hasan T., Wang F., Ferrari A.C. Sub 200 fs pulsegeneration from a graphene mode-locked ber laser // Appl. Phys. Lett. 2010. V. 97. P. 203106.2. Charlier J.C., Eklund P.C., Zhu J., Ferrari A.C. Electron and Phonon Propertiesof Graphene: Their Relationship with Carbon Nanotubes. // Topics Appl. Phys. 2008. V. 111. P. 673709.3. Ferrari A.C., Meyer J.C., Scardaci V., Casiraghi C., Lazzeri M., Mauri C., PiscanecS., Jiang D., Novoselov K.S., Roth S., Geim A.K. Raman Spectrum of Graphene andGraphene Layers. // Phys. Rev. Lett. 2006. V. 97. P.187401.ÓÄÊ 538.958Фононные моды в передопированных манганитахLa 1−x Ca x MnO 3 (0.5 < x 1)Л.С. Кадыров 1,2 , Е.С. Жукова 1,2,3 , Б.П. Горшунов 1,2,3 , В.И. Торгашев 4 ,А.С. Прохоров 1,2 , Е.А. Мотовилова 1,2 , F. Fischgrabe 5 , V. Moshnyaga 5 ,T. Zhang 6 , U. Pracht 3 , M. Dressel 31Институт общей физики им. А.М. Прохорова, 2 Московский физико-техническийинститут (государственный университет), 3 Physikalisches Institut, Universität Stuttgart,Germany, 4 Южный Федеральный университет Ростов-на-Дону, 5 Physikalisches Institut,Universität Göttingen, Germany, 6 Institute of Solid State Physics, Chines Academy of Sciences,Hefei, Chinakadyrovlenar@yandex.ru ðàáîòå èññëåäîâàëèñü íèçêîòåìïåðàòóðíûå âîçáóæäåíèÿ â ìàíãàíèòàõ ñåìåéñòâàLa 1−x Ca x MnO 3 . Ðàíåå â ðàáîòå [1] íàìè áûëè âûïîëíåíû èçìåðåíèÿ òåðàãåðöîâûõè èíôðàêðàñíûõ ñïåêòðîâ ïðîâîäèìîñòè è äèýëåêòðè÷åñêîé ïðîíèöàåìîñòèñîåäèíåíèÿ ñ êîíöåíòðàöèåé êàëüöèÿ x = 0.75 (3/4). Áûëè îáíàðóæåíû äâå ãðóïïûëèíèé ïîãëîùåíèÿ â òåðàãåðöîâîé è â äàë¼êîé èíôðàêðàñíîé îáëàñòÿõ è ïîêàçàíî,÷òî èõ ïðèðîäà ñâÿçàíà ñ îïòè÷åñêîé àêòèâàöèåé àêóñòè÷åñêèõ ôîíîíîâ, âûçâàííîé


Фононные моды в передопированных манганитах La 1−x Ca x MnO 3 (0.5 < x 1) 93çàðÿäîâûì óïîðÿäî÷åíèåì è ñâ¼ðòûâàíèåì çîíû Áðèëëþýíà âñëåäñòâèå âîçíèêíîâåíèÿñâåðõñòðóêòóðû â êðèñòàëëè÷åñêîé ðåø¼òêå.Ïîñêîëüêó âîëíîâîé âåêòîð ñâåðõñòðóêòóðû îïðåäåëÿåòñÿ êîíöåíòðàöèåé êàëüöèÿ,q * = a * [1 − x(Ca)] (a * âåêòîð îáðàòíîé ðåø¼òêè), öåëüþ íàñòîÿùåé ðàáîòûÿâëÿëîñü ïðîñëåäèòü ýâîëþöèþ ôîíîííûõ âîçáóæäåíèé â çàâèñèìîñòè îò x(Ca) è,òàêèì îáðàçîì, ïîëó÷èòü äîïîëíèòåëüíóþ èíôîðìàöèþ î ïðèðîäå íèçêîòåìïåðàòóðíûõóïîðÿäî÷åííûõ ôàç è ôàçîâûõ ïåðåõîäîâ â ïåðåäîïèðîâàííûõ ìàíãàíèòàõLa 1−x Ca x MnO 3 . Íàìè èññëåäîâàëèñü ñîåäèíåíèÿ ñ êîíöåíòðàöèÿìè êàëüöèÿ â øèðîêîìèíòåðâàëå, îò 0.5 äî 1. Ñ ïðèìåíåíèåì ìåòîäîâ òåðàãåðöîâîé ËÎÂ-ñïåêòðîñêîïèè[2] (ËΠëàìïà îáðàòíîé âîëíû, ãåíåðàòîð òåðàãåðöîâîãî èçëó÷åíèÿ) èèíôðàêðàñíîé ôóðüå-ñïåêòðîñêîïèè áûëè âûïîëíåíû èçìåðåíèÿ ñïåêòðîâ ïðîâîäèìîñòèè äèýëåêòðè÷åñêîé ïðîíèöàåìîñòè ñèíòåçèðîâàííûõ ñîåäèíåíèé íà ÷àñòîòàõîò 8 ñì −1 äî 700 ñì −1 ïðè òåìïåðàòóðàõ îò 5 Ê äî 300 Ê. Íà ðèñ. 1 ïðåäñòàâëåíïðèìåð ñïåêòðîâ îáðàçöîâ ñ ðàçëè÷íûìè êîíöåíòðàöèÿìè êàëüöèÿ. Ðåçóëüòàòû îáíàðóæèâàþò÷ðåçâû÷àéíî áîãàòóþ íèçêî÷àñòîòíóþ (íèçêîýíåðãåòè÷åñêóþ) äèíàìèêóâ ñîåäèíåíèÿõ.  òåðàãåðöîâîé îáëàñòè îáíàðóæåí ðÿä ðåçîíàíñíûõ âîçáóæäåíèé,íàèáîëåå ÿðêî âûðàæåííûõ â ñëó÷àå ñîðàçìåðíûõ êîíöåíòðàöèé êàëüöèÿ (0.66 ≈ 2/3è 0.75 = 3/4). Ïðèðîäó îáíàðóæåííûõ âîçáóæäåíèé ìû ñâÿçûâàåì ñ àêòèâàöèåé àêóñòè÷åñêèõôîíîíîâ, âûçâàííîé çàðÿäîâûì óïîðÿäî÷åíèåì è âîçíèêíîâåíèåì ñâåðõñòðóêòóðûâ êðèñòàëëè÷åñêîé ðåø¼òêå.  ðàáîòå îáñóæäàåòñÿ ýâîëþöèÿ â çàâèñèìîñòèîò x(Ca) âîçáóæäåíèé â òåðàãåðöîâîé è â èíôðàêðàñíîé îáëàñòÿõ.Рис. 1. Терагерцовые и инфракрасные спектры действительных частей проводимостии диэлектрической проницаемости керамических образцов La 1−x Ca x MnO 3 с различнымиконцентрациями кальция. Температура T = 5 К. Точки — результат прямыхизмерений на ЛОВ-спектрометре. Линии — обработка инфракрасных спектровотражения, измеренных на фурье-спектрометре


94 И.В. Данилов, Е.Л. Громницкая, А.Г. Ляпин, В.В. Бражкин5mmЛитература1. Zhang T. [et al.] // Physical Review. B. 2010. 81. 125132.2. Ãîðøóíîâ Á.Ï., Âîëêîâ À.À., Ñïåêòîð È.Å. Ìåòîäû òåðàãåðöîâîé-ñóáòåðàãåðöîâîéËÎÂ-ñïåêòðîñêîïèè ïðîâîäÿùèõ ìàòåðèàëîâ // Ôèçèêà òâåðäîãî òåëà. 2008. Ò. 50, 11. Ñ. 19211932.ÓÄÊ 538.951:53.092Ультразвуковое исследование твердых растворов H 2 O-D 2 OИ.В. Данилов 1,2 , Е.Л. Громницкая 1 , А.Г. Ляпин 1 , В.В. Бражкин 11Институт физики высоких давлений им. Л. Ф. Верещагина РАН2Московский физико-технический институт (государственный университет)arbalest13@mail.ruÎòêðûòèå òâåðäîôàçíîé àìîðôèçàöèè (ÒÔÀ) ãåêñàãîíàëüíîãî ëüäà 1h â àìîðôíûéëåä âûñîêîé ïëîòíîñòè (hda) [1], à òàêæå âçàèìíûõ ïðåâðàùåíèé ìåæäó ëüäàìèlda (àìîðôíûé ëåä íèçêîé ïëîòíîñòè) è hda, àíàëîãè÷íûõ ôàçîâûì ïåðåõîäàì 1-ãîðîäà äëÿ êðèñòàëëè÷åñêèõ ôàç (ïîëèàìîðôèçì) [2] ÿâëÿåòñÿ îäíèì èç âàæíåéøèõ âôèçèêå êîíäåíñèðîâàííîãî ñîñòîÿíèÿ è âûñîêèõ äàâëåíèé. Íåñìîòðÿ íà òî, ÷òî èçîòîïè÷åñêèåàíàëîãè H 2 O è D 2 O èìåþò áëèçêèå ôàçîâûå äèàãðàììû è àíàëîãè÷íûåêðèñòàëëè÷åñêèå ñòðóêòóðû, óëüòðàçâóêîâîå èññëåäîâàíèå ïîä äàâëåíèåì ýòèõ ëüäîâ[3, 4] âûÿâèëî ðÿä ñóùåñòâåííûõ îòëè÷èé â ïîâåäåíèè èõ óïðóãèõ ñâîéñòâ ïðè ÒÔÀè ïåðåõîäå ìåæäó àìîðôíûìè ôàçàìè.Èçó÷åíèå òâåðûõ ðàñòâîðîâ H 2 O-D 2 O ïîä äàâëåíèåì ìîæåò ïîçâîëèòü ðàñøèðèòüýêñïåðèìåíòàëüíóþ èíôîðìàöèþ î ìåæìîëåêóëÿðíîì è âíóòðèìîëåêóëÿðíîì âçàèìîäåéñòâèèâ H 2 O è D 2 O.  íàñòîÿùåé ðàáîòå ïðîâåäåíî èññëåäîâàíèå èìïóëüñíûìóëüòðàçâóêîâûì ìåòîäîì óïðóãèõ ñâîéñòâ (ñ îäíîâðåìåííûì ïðÿìûì èçìåðåíèåìîáúåìà) òâåðäûõ ðàñòâîðîâ 25%H 2 O-75%D 2 O è 75%H 2 O-25%D 2 O ïðè íåðàâíîâåñíûõôàçîâûõ ïðåâðàùåíèÿõ ïîä äàâëåíèåì. Èçó÷àëàñü ÒÔÀ ëüäà 1h â hda ôàçó ïðè ñæàòèèäî 1.7 ÃÏà ïðè T = 78 Ê è èíäóöèðóåìûé ðîñòîì òåìïåðàòóðû ïðè P = 0.05 ÃÏàêàñêàä ôàçîâûõ ïåðåõîäîâ hdalda1c1h. Áàðè÷åñêèå (ðèñ. 1) è òåìïåðàòóðíûå (ðèñ.2) çàâèñèìîñòè ìîäóëÿ îáúåìíîé óïðóãîñòè B è ìîäóëÿ ñäâèãà G áûëè ïîëó÷åíû èçýêñïåðèìåíòàëüíûõ ñêîðîñòåé ïðîäîëüíûõ è ïîïåðå÷íûõ óëüòðàçâóêîâûõ êîëåáàíèéè ïëîòíîñòè.Ìîæíî âûäåëèòü ñëåäóþùèå çàêîíîìåðíîñòè â ïîâåäåíè óïðóãèõ ìîäóëåé è îñîáåííîñòåéÒÔÀ äëÿ ëüäîâ H 2 O-D 2 O (ðèñ. 1): 1) ïðè ñæàòèè ëüäà 1h íàáëþäàåòñÿ ïàäåíèåìîäóëÿ G ñ ðàçíûìè íàêëîíàìè; 2) ïåðåõîä ÒÔÀ äëÿ òâåðäûõ ðàñòâîðîâ íà÷èíàåòñÿíà 0.050.1 ÃÏà ðàíüøå ïî äàâëåíèþ; 3) ïðè âûñîêèõ äàâëåíèÿõ P>1 ÃÏà îáàìîäóëÿ B è G äëÿ hda ôàçû ñìåøàííûõ ëüäîâ îêàçûâàþòñÿ íèæå ñîîòâåñòâóþùèõçíà÷åíèé äëÿ ÷èñòûõ H 2 O è D 2 O. Ò.å. ìîæíî óòâåðæäàòü î ñóùåñòâåííîé íåìîíîòîííîñòèíåêîòîðûõ ôóíêöèîíàëüíûõ õàðàêòåðèñòèê áàðè÷åñêèõ çàâèñèìîñòåé óïðóãèõìîäóëåé ïðè ïîñòåïåííîé èçîòîïè÷åñêîé çàìåíå H 2 O íà D 2 O.Ïåðåõîäû ìåæäó àìîðôíûìè ôàçàìè ñ ïîñëåäóþùåé êðèñòàëëèçàöèåé (ðèñ. 2)èññëåäîâàëèñü â ðåæèìå åñòåñòâåííîãî îòîãðåâà ëüäà hda îò Ò = 78 Ê ïðè ôèêñèðîâàííîìäàâëåíèè P = 0.05 ÃÏà, áëèçêîì ê àòìîñôåðíîìó. Ïî àíîìàëèÿì îáúåìà,óëüòðàçâóêîâûõ ñêîðîñòåé è óïðóãèõ ìîäóëåé àíàëîãè÷íî ñëó÷àþ ÷èñòûõ H 2 O è D 2 O[3, 4] áûë èäåíòèôèöèðîâàí êàñêàä ôàçîâûõ ïåðåõîäîâ hdalda1c1h. Ïîâåäåíèå ìîäóëÿG äëÿ âñåõ ëüäîâ àíàëîãè÷íî.  îòëè÷èå îò âûñîêèõ äàâëåíèé (ðèñ. 1) çíà÷åíèå


Ультразвуковое исследование твердых растворов H 2 O-D 2 O 95ìîäóëÿ B hda ôàç ìîíîòîííî çàâèñèò îò êîíöåíòðàöèè.  lda ôàçå êîíöåíòðàöèîííàÿçàâèñèìîñòü B ñóùåñòâåííî íåìîíîòîííà, à äëÿ êðèñòàëè÷åñêèõ ëüäîâ 1c è 1h âåëè-÷èíà B â ñìåøàííûõ ëüäàõ H 2 O D 2 O çàìåòíî ìåíüøå ñîîòâåòñòâóþùèõ ìîäóëåé÷èñòûõ ëüäîâ.Рис. 1.Рис. 2.


96 А.Д. Белановский, К.А. ЗвездинЛитература1. Mishima O., Calvert L.D., Whalley E. ¾Melting ice¿ I at 77 K and 10 kbar: a newmethod of making amorphous solids // Nature. 1984. N 310. P. 393-395.2. Mishima O. Reversible rst-order transition between two H 2 O amorphs at 0.2 GPaand 135 K // J. Chem. Phys. 1994. N 100.3. Gromnitskaya E.L., Stal'gorova O.V., Brazhkin V.V. and Lyapin A.G. Ultrasonicstudy of the nonequilibrium pressure-temperature diagram of H 2 O ice // Phys. Rev. 2001. V. 64.4. Ãðîìíèöêàÿ Å.Ë,. Ñòàëüãîðîâà Î.Â, Ëÿïèí À.Ã., Áðàæêèí Â.Â., Òàðóòèí Î.Á.Óïðóãèå ñâîéñòâà ëüäà D 2 O ïðè òâåðäîôàçíîé àìîðôèçàöèè è ïðåâðàùåíèè ìåæäóàìîðôíûìè ôàçàìè // Ïèñüìà â ÆÝÒÔ. 2003. 78. C. 960-964.ÓÄÊ 537.61Ступеньки Шапиро и нелинейная динамика магнитныхвихрей в двух взаимодействующих спинтрансферныхнаноосцилляторахА.Д. Белановский 1,2 , К.А. Звездин 1,21Московский физико-технический институт (государственный университет), 2 Институтобщей физики им. А.М. Прохорова РАНabelanovsky@gmail.com ïîñëåäíåå âðåìÿ ïîÿâèëîñü ìíîãî ðàáîò, ïîñâÿùåííûõ èññëåäîâàíèþ ìàãíèòíûõâèõðåé â ñóáìèêðîííûõ ñòðóêòóðàõ. Èçâåñòíî, ÷òî âèõðè â òàêèõ ñòðóêòóðàõîáðàçóþòñÿ èç-çà êîíêóðåíöèè îáìåííîãî è ìàãíèòîñòàòè÷åñêîãî âçàèìîäåéñòâèÿ âçàâèñèìîñòè îò ãåîìåòðèè ñòðóêòóðû. Åñëè âäîëü îñè Z ïðîïóñòèòü îäíîðîäíûéñïèí-ïîëÿðèçîâàííûé òîê, òî ïîëîæåíèå öåíòðà âèõðÿ èçìåíèòñÿ. Èçó÷åíèþ äèíàìèêèöåíòðà âèõðÿ ïîä äåéñòâèåì ñïèí-ïîëÿðèçîâàííîãî òîêà óäåëÿþò âñå áîëüøåâíèìàíèÿ, ò.ê. ïëàíèðóåòñÿ, ÷òî ýòè ôèçè÷åñêèå ÿâëåíèÿ ìîãóò ñòàòü â îñíîâå ñîçäàíèÿìèêðîâîëíîâîãî ãåíåðàòîðà. öåëÿõ óâåëè÷åíèÿ ìîùíîñòè âûõîäíîãî ñèãíàëà èíòåðåñíûì ÿâëÿåòñÿ èçó÷åíèåâçàèìîäåéñòâèÿ ñèñòåìû ñïèí-òðàíñôåðíûõ íàíîîñöèëëÿòîðîâ (ÑÒÍÎ), ñâÿçàííûõìàãíèòîñòàòè÷åñêè.  äàííîé ðàáîòå ïðåäñòàâëåíû ðåçóëüòàòû ïî èññëåäîâàíèþíåëèíåéíîé äèíàìèêè âèõðåé â äâóõ èäåíòè÷íûõ íàíîòî÷êàõ ïîä äåéñòâèåìíåîäèíàêîâûõ òîêîâ.  äîêëàäå ïðèâåäåíû àíàëèòè÷åñêèå ðåçóëüòàòû ñ èñïîëüçîâàíèåììèêðîìàãíèòíîãî ìîäåëèðîâàíèÿ. Íàéäåíà çàâèñèìîñòü êîýôôèöèåíòà ñâÿçèêàê ôóíêöèÿ îò ðàçíîñòè òîêîâ ìåæäó îñöèëëÿòîðàìè (ÿçûêè Àðíîëüäà). Ïîêàçàíààíàëîãèÿ ìåæäó ïîâåäåíèåì ðàçíîñòè ôàç â íàøåé çàäà÷å è ïîâåäåíèåì ñâåðõïðîâîäÿùåéôàçû â Äæîçåôñîíîâñêîì ïåðåõîäå.Литература1. Metlov K., Guslienko K. // J. Magn. Magn. Mater. 2002. V. 242245. P. 1015.2. Ivanov B.A., Zaspel C.E. // Phys. Rev. Lett. 2007. V. 99. P. 247208.3. Kautz R.L. // Rep. Prog. Phys. 1996. V. 59. P. 935.4. Belanovsky A.D., Locatelli N., Skirdkov P.N., Abreu Araujo F., Grollier J., ZvezdinK.A., Cros V., Zvezdin A.K. // Phys. Rev. 2012. B 85, 100409(R).


Магнетосопротивление твердых растворов Ho x Lu 1−x B 12(x = 0.01; 0.1; 0.3; 0.5) 97ÓÄÊ 538.955Магнетосопротивление твердых растворов Ho x Lu 1−x B 12(x = 0.01; 0.1; 0.3; 0.5)А.Л. Хорошилов 1,2 , А.Н. Азаревич 1,2 , А.В. Богач 2 , Н.Е. Случанко 2 ,В.В. Глушков 1,2 , Н.Ю. Шицевалова 31Московский физико-технический институт (государственный университет), 2 Институтобщей физики им. А.М. Прохорова РАН, 3 Институт проблем материаловеденияим. И.Н. Францевича НАНУpoligon-5l@yandex.ruÏðîñòàÿ êðèñòàëëè÷åñêàÿ ñòðóêòóðà (ÃÖÊ) ðåäêîçåìåëüíûõ äîäåêàáîðèäîâ ïîçâîëÿåòèñïîëüçîâàòü èõ êàê ìîäåëüíûå îáúåêòû äëÿ èçó÷åíèÿ ìàãíèòíûõ è òðàíñïîðòíûõñâîéñòâ ìåòàëëîâ, ïðèðîäû ìàãíèòíûõ âçàèìîäåéñòâèé è îñîáåííîñòåé ôîðìèðîâàíèÿîñíîâíîãî ñîñòîÿíèÿ â òðåõìåðíûõ ïåðèîäè÷åñêèõ ñèñòåìàõ ñ ìåòàëëè÷åñêîéïðîâîäèìîñòüþ, íàíîêëàñòåðàìè è ëîêàëèçîâàííûìè ìàãíèòíûìè ìîìåíòàìè.Îñîáûé èíòåðåñ â äàííîì êëàññå ñîåäèíåíèé ïðåäñòàâëÿþò òâåðäûå ðàñòâîðû çàìåùåíèÿâèäà Ho x Lu 1−x B 12 , â êîòîðûõ ïðè íèçêèõ òåìïåðàòóðàõ íàáëþäàåòñÿ ïåðåõîäâ ñîñòîÿíèå ¾êàðêàñíîãî ñòåêëà¿, õàðàêòåðèçóþùååñÿ êà÷åñòâåííî íîâûìè òðàíñïîðòíûìèñâîéñòâàìè [1]. Ñ öåëüþ èññëåäîâàíèÿ îñîáåííîñòåé ïðîâîäèìîñòè LuB 12 ,âîçíèêàþùèõ ïðè çàìåùåíèè ÷àñòè èîíîâ Lu ìàãíèòíûìè èîíàìè Ho, â ðàáîòå âûïîëíåíûäåòàëüíûå èññëåäîâàíèÿ ïîïåðå÷íîãî ìàãíåòîñîïðîòèâëåíèÿ ìîíîêðèñòàëëè÷åñêèõîáðàçöîâ Ho x Lu 1−x B 12 âûñîêîãî êà÷åñòâà â øèðîêîì äèàïàçîíå òåìïåðàòóð2300 Ê â ìàãíèòíûõ ïîëÿõ äî 80 êÝ (H ||) â îðèåíòàöèè èçìåðèòåëüíîãî òîêàI ||, äëÿ ñîñòàâîâ ñ x = 0.01, 0.1, 0.3, 0.5. Èñïîëüçóåìûå äëÿ èçìåðåíèéìîíîêðèñòàëëû âûðàùèâàëèñü ìåòîäîì âåðòèêàëüíîãî áåñòèãåëüíîãî èíäóêöèîííîãîçîííîãî ïëàâëåíèÿ ñ ïåðåïëàâîì â àòìîñôåðå èíåðòíîãî ãàçà. Ïðåäñòàâëåííûåíà ðèñ. 1 òåìïåðàòóðíûå çàâèñèìîñòè óäåëüíîãî ñîïðîòèâëåíèÿ ρ(T ), èçìåðåííûå âîòñóòñòâèå âíåøíåãî ìàãíèòíîãî ïîëÿ è â ïîëå H = 80 êÝ (ïîêàçàíû êðèâûå äëÿñîñòàâîâ ñ õ = 0.01, 0.1 è 0.3), äåìîíñòðèðóþò ìåòàëëè÷åñêèé õàðàêòåð ïðîâîäèìîñòèâ øèðîêîì äèàïàçîíå òåìïåðàòóð (5300 Ê), à òàêæå ÿðêî âûðàæåííûé ýôôåêòïîëîæèòåëüíîãî ìàãíåòîñîïðîòèâëåíèÿ (ÏÌÑ). Íàáëþäàþùèéñÿ ïðè èçìåðåíèÿõ ïîëåâûõçàâèñèìîñòåé ýôôåêò îòðèöàòåëüíîãî ìàãíåòîñîïðîòèâëåíèÿ (ÎÌÑ) ïîêàçàííà ðèñ. 2 íà ïðèìåðàõ ñîñòàâîâ ñ õ = 0.3, 0.5. Ïðîâåäåííûé â ðàáîòå äåòàëüíûéàíàëèç êðèâûõ ÎÌÑ Δρ/ρ = f(H, T 0 ) ñ èõ ïðîèçâîäíûìè ïîçâîëèë îáíàðóæèòü ðÿäîñîáåííîñòåé íà çàâèñèìîñòÿõ d(Δρ/ρ)/dH = f(H, T 0 ), ñâÿçàííûõ ñ îðèåíòàöèîííûìèìàãíèòíûìè ïåðåõîäàìè â ÀÔ-ôàçå è ïîñòðîèòü íà èõ îñíîâå ìàãíèòíóþ ÍÒôàçîâóþ äèàãðàììó Ho x Lu 1−x B 12 .  ðàìêàõ ïðåäëîæåííîé ïðîöåäóðû ðàçäåëåíèÿâêëàäîâ óñòàíîâëåíî, ÷òî â ïàðàìàãíèòíîì ñîñòîÿíèè â Ho x Lu 1−x B 12 ñ x < 0.3 äîìèíèðóþùèìÿâëÿåòñÿ âêëàä ÏÌÑ âèäà Δρ/ρ ∼ H 2 , ìàãíåòîñîïðîòèâëåíèå ñîñòàâîâñ õ 0.3 îïèñûâàåòñÿ äâóìÿ àääèòèâíûìè ñîñòàâëÿþùèìè: ÏÌÑ âèäà Δρ/ρ ∼ H 2è ÎÌÑ âèäà(︂Δρ/ρ ∼ μ eff N · cth (x) − 1 )︂, x = μ eff · H. (1)x T 0Àíàëèç â ðàìêàõ ñîîòíîøåíèÿ (1) ïîçâîëèë îïðåäåëèòü ýôôåêòèâíûå ìàãíèòíûåìîìåíòû μ eff íàíîêëàñòåðîâ èç ðåäêîçåìåëüíûõ èîíîâ Ho 3+ , ôîðìèðóþùèõñÿ ïðèíèçêèõ òåìïåðàòóðàõ, â ðåçóëüòàòå ïåðåõîäà â ñîñòîÿíèå ¾êàðêàñíîãî ñòåêëà¿.


98 А.Л. ХорошиловРис. 1. Температурные зависимости удельного сопротивления для составов с = 0.01,0.1 и 0.3


Суб-терагерцовая электродинамика солей (TMTSF) 2 X (X=ClO 4 , PF 6 ) 99Рис. 2. Полевые зависимости удельного сопротивления для составов сх = 0.3, 0.5Литература1. Ñëó÷àíêî Í.Å. [è äð.] LuB12: Àíîìàëèè ìàãíåòîñîïðîòèâëåíèÿ ñîåäèíåíèé ñ àòîìíûìèêëàñòåðàìè RB 12 (R Ho, Er, Tm, Lu) // ÆÝÒÔ. 2009. Ò. 135, âûï. 4. C. 766787.ÓÄÊ 538.975Суб-терагерцовая электродинамика солей (TMTSF) 2 X(X=ClO 4 , PF 6 )А.А. Борис 1,2 , Е.С. Жукова 1,2 , В.В. Землянов 1 , Л.С. Кадыров 1,2 ,S. Kaiser 3 , M. Dressel 3 , Б.П. Горшунов 1,21Московский физико-технический институт (государственный университет), 2 Институтобщей физики им. А.М. Прохорова РАН, 3 Physikalisches Institut, Universität Göttingen,Germanyborezzz@gmail.comÌîäåëüíûìè ïðåäñòàâèòåëÿìè êëàññà íèçêîðàçìåðíûõ ïðîâîäíèêîâ ÿâëÿþòñÿ ñîëèÁå÷ãàðäà (TMTSF) 2 X, (TMTTF) 2 X (X=ClO 4 , PF 6 è ò. ä.) [1, 2]. Êðèñòàëëû èìåþòíèòåâèäíóþ ôîðìó äëèíîé â íåñêîëüêî ìèëëèìåòðîâ è òîëùèíîé ìåíåå ìèëëèìåòðà.È õîòÿ îíè äîâîëüíî íåóäîáíû äëÿ èçìåðåíèÿ ñ ïîìîùüþ îïòè÷åñêîé ñïåêòðîñêîïèè,èìåííî ñ å¼ ïîìîùüþ áûëà ïîëó÷åíà ñåðèÿ âàæíûõ ýêñïåðèìåíòàëüíûõ ðåçóëüòàòîâïî ñâîéñòâàì ñîëåé [TMTS(T)F] 2 X [35]. Íåñìîòðÿ íà òî, ÷òî ïåðâûå îïòè÷åñêèå èçìåðåíèÿñîëåé [TMTS(T)F] 2 X áûëè âûïîëíåíû óæå áîëåå òðèäöàòè ëåò íàçàä [6],ìíîãèå èç íàáëþäàåìûõ â íèõ ñïåêòðàëüíûõ îñîáåííîñòåé äî ñèõ ïîð íå íàõîäÿò


100 А.А. Борис, Е.С. Жукова, В.В. Землянов, Л.С. Кадыров, S. Kaiser, M. Dressel, Б.П. Горшуновïîëíîé è óäîâëåòâîðèòåëüíîé èíòåðïðåòàöèè. Íàìè áûëè âûïîëíåíû ïåðâûå êîëè÷åñòâåííûåèçìåðåíèÿ òåðàãåðöîâûõ-ñóáòåðàãåðöîâûõ ñïåêòðîâ êîìïëåêñíûõ äèýëåêòðè÷åñêîéïðîíèöàåìîñòè è äèíàìè÷åñêîé ïðîâîäèìîñòè ïîëèêðèñòàëëè÷åñêèõ îáðàçöîâ(TMTSF) 2 ClO 4 è (TMTSF) 2 PF 6 .  ñïåêòðàõ (TMTSF) 2 ClO 4 çàôèêñèðîâàíûëèíèè ïîãëîùåíèÿ íà ÷àñòîòàõ 7 ñì −1 è â ðàéîíå 30 ñì −1 . Íàéäåííûå òåìïåðàòóðíûå(5300 Ê) çàâèñèìîñòè ïàðàìåòðîâ ëèíèé ñòàâÿò ïîä ñîìíåíèå âûñêàçûâàâøóþñÿ ðàíååòî÷êó çðåíèÿ îá èõ ôîíîííîì ïðîèñõîæäåíèè [7]. Ïðè òåìïåðàòóðàõ íèæå 20 Ê âðàéîíå 30 ñì −1 îáíàðóæåíî âîçáóæäåíèå, ÷üÿ ïðèðîäà ñâÿçûâàåòñÿ ñ àêòèâàöèåé ïîïåðå÷íîãîàêóñòè÷åñêîãî ôîíîíà, âûçâàííîé ñâ¼ðòûâàíèåì çîíû Áðèëëþýíà âñëåäñòâèåóïîðÿäî÷åíèÿ íèæå T AO = 25 Ê íåöåíòðîñèììåòðè÷íûõ àíèîíîâ (AO anionordering).  ýòîé æå òåìïåðàòóðíîé îáëàñòè çàôèêñèðîâàí ðîñò ÷àñòîòû ðåëàêñàöèèíîñèòåëåé çàðÿäà, ñâèäåòåëüñòâóþùèé î òåñíîé ñâÿçè â (TMTSF) 2 ClO 4 ìåæäó ýëåêòðîííîéè ôîíîííîé ïîäñèñòåìàìè. Òàêæå îáíàðóæåíû ïðèçíàêè ñóùåñòâîâàíèÿ äîïîëíèòåëüíûõíèçêîýíåðãåòè÷åñêèõ âîçáóæäåíèé, êîòîðûå äîëæíû ïðîÿâëÿòüñÿ íà÷àñòîòàõ íèæå 12 ñì −1 . Äëÿ (TMTSF) 2 PF 6 ñ öåíòðîñèììåòðè÷íûìè àíèîíàìè óñòàíîâëåíîîòñóòñòâèå ëèíèé ïîãëîùåíèÿ â èíòåðâàëàõ ÷àñòîò 320 ñì −1 è òåìïåðàòóð5300 Ê.Òàêèì îáðàçîì, íàìè áûëè èçìåðåíû ïåðâûå òåðàãåðöîâûå ñïåêòðû êîìïëåêñíûõäèýëåêòðè÷åñêîé ïðîíèöàåìîñòè è äèíàìè÷åñêîé ïðîâîäèìîñòè ñîëåé [TMTS(T)F] 2 X(X=ClO 4 , PF 6 ), è íà èõ îñíîâå áûëè ñäåëàíû íîâûå âûâîäû î ïðèðîäå îñíîâíîãîñîñòîÿíèÿ èññëåäóåìûõ ñèñòåì.Литература1. Jerome D., Schulz H.J. Organic conductors and superconductors // Adv. Phys. 1982. V. 31. P. 299490.2. Organic conductors / ed. by Farges J.P. New York: Marcel Dekker, 1994.3. Jacobsen C.S. Infrared studies on the electronic structure of organic conductors //Mat. Fys. Medd. Dan. Vidensk. Selsk. 1985. V. 41, N 6. P. 251290.4. Jacobsen C.S. Infrared properties of organic conductors // Low-Dimen-sionalConductors and Superconductors / ed. by Jerome D. and Caron L.G. V. 155 ofNATO stocktickerASI B Series, Physics. P. 2532274. London: Plenum Press. 1987.5. Jacobsen C.S. Optical properties // Highly Conducting Quasi-One-DimensionalOrganic Conductors / ed. by Conwell E. V. 27 of Semicon-ductors and Semimetals. P. 293384. Boston: Academic Press. 1988.6. Jacobsen C.S., Tanner D.B., Bechgaard K. Dimensionality crossover in the organicsuperconductor tetramethyltetraselenafulvalene hexauorop-hosphate [(TMTSF) 2 PF 6 ]// Physical Review Letters. 1981. V. 46, N 17. P. 11421145.7. Eldridge J.E., Homes C.C., Bates F.E., Bates G.S. Far-infrared powder absorptionmeasurements of some tetramethyltetraselenafulvalene salts [(TMTSF) 2 X ] // PhysicalReview. B. 1985. V. 32, N 8. P. 51565162.


Коэффициент термоэдс в системе с переходом металл-диэлектрик Eu 1−x Ca x B 6 101ÓÄÊ 537.32Коэффициент термоэдс в системе с переходомметалл-диэлектрик Eu 1−x Ca x B 6Р.Ф. Байбаков 1,2 , В.В. Глушков 2 , С.В. Демишев 2 , А.В. Духненко 3 , А.В.Левченко 3 , Н.Е. Случанко 2 , В.Б. Филипов 31Национальный исследовательский ядерный университет «МИФИ», 2 Институт общейфизики им. А.М. Прохорова РАН, 3 Институт проблем материаловедения им. И.Н.Францевича НАНУbayruss@yandex.ruÓñèëåíèå ýôôåêòà êîëîññàëüíîãî ìàãíåòîñîïðîòèâëåíèÿ â îêðåñòíîñòè êîíöåíòðàöèîííîãîïåðåõîäà ìåòàëë-äèýëåêòðèê â Eu 1−x Ca x B 6 [1] äî íàñòîÿùåãî âðåìåíè íåïîëó÷èëî îäíîçíà÷íîãî îáúÿñíåíèÿ. Âàæíóþ èíôîðìàöèþ îá èçìåíåíèè ýëåêòðîííîéñòðóêòóðû â ðÿäó Eu 1−x Ca x B 6 ìîãóò äàòü èçìåðåíèÿ êîýôôèöèåíòà, êîòîðûéîïðåäåëÿåòñÿ òîíêîé ñòðóêòóðîé çîííîãî ñïåêòðà ìåòàëëîâ è ïîëóïðîâîäíèêîâ.Ìîíîêðèñòàëëè÷åñêèå îáðàçöû ðÿäà Eu 1−x Ca x B 6 (0 x 1) áûëè âûðàùåíûìåòîäîì èíäóêöèîííîãî çîííîãî ïëàâëåíèÿ ñ äâóêðàòíûì ïåðåïëàâîì â àòìîñôåðåèíåðòíîãî ãàçà. Èçìåðåíèÿ òåðìîýëåêòðè÷åñêèõ ñâîéñòâ ïðîâîäèëèñü íà îðèãèíàëüíîéóñòàíîâêå, ïîçâîëÿþùåé îäíîâðåìåííî èçìåðÿòü êîýôôèöèåíò òåðìîýäñ èãðàäèåíò òåìïåðàòóð íà îáðàçöå ñ èñïîëüçîâàíèåì äâóõòåðìîïàðíîé ñõåìû â ðåæèìåïîøàãîâîãî íàãðåâà â äèàïàçîíå òåìïåðàòóð 2300 Ê.Èçìåðåíèÿ êîýôôèöèåíòà òåðìîýäñ òâåðäûõ ðàñòâîðîâ çàìåùåíèÿ Eu 1−x Ca x B 6ïîêàçàëè, ÷òî ðîñò êîíöåíòðàöèè êàëüöèÿ â èíòåðâàëå0 < x < 0.2 ïðèâîäèò ïðè êîìíàòíûõ òåìïåðàòóðàõ ê óìåíüøåíèþ êîýôôèöèåíòàòåðìîýäñ îò ∼ −100 ìêÂ/Ê äî ∼ −130 ìêÂ/Ê. Ïîñëåäóþùåå óâåëè÷åíèå ñîäåðæàíèÿêàëüöèÿ ñîïðîâîæäàåòñÿ ñìåíîé çíàêà êîýôôèöèåíòà òåðìîýäñ íà ïîëîæèòåëüíûé,è â äèàïàçîíå 0.2 < x < 0.3 íàáëþäàþòñÿ ïîëîæèòåëüíûå çíà÷åíèÿS = +(150 ÷ 250) ìêÂ/Ê. Äëÿ ñîñòàâîâ ñ x = 0,365 0,428 è 1 çàôèêñèðîâàí îòðèöàòåëüíûéçíàê êîýôôèöèåíòà òåðìîýäñ âî âñ¼ì äèàïàçîíå òåìïåðàòóð. Âûïîëíåííûåèçìåðåíèÿ ïîäòâåðæäàþò ïåðåõîä ê ðåæèìó äûðî÷íîé ïðîâîäèìîñòè, îáíàðóæåííûéðàíåå â Eu 1−x Ca x B 6 ïðè x > 0.2 [1]. Îäíàêî íåìîíîòîííîå ïîâåäåíèå êîýôôèöèåíòàòåðìîýäñ ñ îáðàòíûì ïåðåõîäîì ê ýëåêòðîííîìó òèïó ïðîâîäèìîñòè ïðè x > 0.3 óêàçûâàåòíà êà÷åñòâåííóþ ïåðåñòðîéêó ýëåêòðîííîé ñòðóêòóðû Eu 1−x Ca x B 6 ñ ðîñòîìêîíöåíòðàöèè êàëüöèÿ.Àíàëèç äàííûõ S(T ) ïîêàçàë, ÷òî êîýôôèöèåíò òåðìîýäñ CaB 6 âî âñåì èññëåäóåìîìäèàïàçîíå òåìïåðàòóð ñ õîðîøåé òî÷íîñòüþ îïèñûâàåòñÿ ñóììîé äèôôóçèîííîéòåðìîýäñ (S d = AT , = −0.23 ìêÂ/Ê 2 ) è âêëàäà ôîíîííîãî óâëå÷åíèÿ, îòâå÷àþùåãîðàññåÿíèþ íîñèòåëåé çàðÿäà íà êâàçèëîêàëüíûõ êîëåáàíèÿõ èîíîâ êàëüöèÿ â ïîëîñòÿõáîðíîé ïîäðåøåòêè ýéíøòåéíîâñêèõ ìîäàõ [2] ñ ÷àñòîòîé k B Θ E1 ≈ 9.1 ìý èàìïëèòóäîé B ≈ -23,6 ìêÂ/Ê. Ïîëó÷åííîå çíà÷åíèå ïàðàìåòðà Θ E1 õîðîøî ñîãëàñóåòñÿñ ÷àñòîòîé ðåçîíàíñíîé ìîäû, îïðåäåë¼ííîé èç àíàëèçà òåïëîïðîâîäíîñòè âCaB 6 [3]. Äëÿ EuB 6 àïïðîêñèìàöèÿ êðèâîé S(T ) ñ ó÷åòîì ÷àñòîòû ýéíøòåéíîâñêîéìîäû k B Θ E2 ≈ 7,3 ìý äàåò A ≈ −0.23 ìêÂ/Ê 2 è B ≈ −42 ìêÂ/Ê.Àíàëèç äàííûõ S(T ) äëÿ Eu 1−x Ca x B 6 ïðè ôèêñèðîâàííûõ çíà÷åíèÿõ Θ E1 , Θ E2 èâåñîâûõ êîýôôèöèåíòîâ, ïðîïîðöèîíàëüíûõ êîíöåíòðàöèè êàëüöèÿ è åâðîïèÿ, ïîêàçàë,÷òî îáà ïàðàìåòðà ñóùåñòâåííî ìåíÿþòñÿ ñ ðîñòîì êîíöåíòðàöèè êàëüöèÿ. Ïðèx* = 0,15 íàáëþäàåòñÿ ñìåíà çíàêà êîýôôèöèåíòà À ñ ïåðåõîäîì îò îòðèöàòåëüíûõA(x = 0) = -0,16 ìêÂ/Ê 2 ê ïîëîæèòåëüíûì A(x = 0,244) = +1,2 ìêÂ/Ê 2 çíà÷åíèÿì(Ðèñ. 1). Ìîíîòîííîå èçìåíåíèå äèôôóçèîííîé òåðìîýäñ â ðÿäó Eu 1−x Ca x B 6 óêàçû-


102 Р.Ф. Байбаков, В.В. Глушков, С.В. Демишев, А.В. Духненко, А.В. Левченко, Н.Е. Случанко,В.Б. Филиповâàåò íà ïëàâíóþ ïåðåñòðîéêó çîííîãî ñïåêòðà ïðè ïåðåõîäå ê ðåæèìó äûðî÷íîé ïðîâîäèìîñòèïðè 0.2 < x < 0.3.  òî æå âðåìÿ êîýôôèöèåíò |B|, îïðåäåëÿþùèé àìïëèòóäóâêëàäà ôîíîííîãî óâëå÷åíèÿ, ðàñòåò áîëåå ÷åì â 5 ðàç îò B(x = 0| ≈ 24 ìêÂ/Êäî |B(x = 0,244 )| ≈ 151 ìêÂ/Ê (Ðèñ.2). Íàáëþäàåìîå èçìåíåíèå òåðìîýäñ ôîíîííîãîóâëå÷åíèÿ, ïî-âèäèìîìó, ñâÿçàíî ñ ðåçêèì óìåíüøåíèåì êîíöåíòðàöèè íîñèòåëåéçàðÿäà íà ìåòàëëè÷åñêîé ñòîðîíå ïåðåõîäà ìåòàëëäèýëåêòðèê ïðè x > x c .Ðàáîòà âûïîëíåíà ïðè ïîääåðæêå ïðîåêòà ÐÔÔÈ 11-02-00623.Рис. 1. Диффузионный вклад в термоэдс A(x). Штриховой линией показан переходметалл-диэлектрик x c = 0.2Рис. 2. Амплитуда термоэдс фононного увлечения B(x). Штриховой линией показанпереход металл-диэлектрик x c = 0.2Литература1. Ãëóøêîâ Â.Â., Àíèñèìîâ Ì.À., Áîãà÷ À.Â. è äð. // ÆÝÒÔ 2010. V. 138. P.277.2. Glushkov V., Ignatov M., Demishev S. [et al.] // Phys. Stat. Sol. B. 2006. V. 243.R72.3. Gianno' K., Sologubenko A. V., Ott H. R. [et al.] arXiv:cond-mat/0104511 (2001).


Исследование взаимодействия мощного лазерного излучения с YBCO керамикой 103ÓÄÊ 538.945Исследование взаимодействия мощного лазерного излученияс YBCO керамикойЯ.Ш. ЗагидулинаОмский государственный университет имени Ф.М. Достоевскогоzagidylina@list.ruÎäíèì èç ýôôåêòèâíûõ ìåòîäîâ âûðàùèâàíèÿ òîíêèõ ïëåíîê ÿâëÿåòñÿ ìåòîäëàçåðíîé àáëÿöèè. Êà÷åñòâî ïîëó÷àåìûõ ïëåíîê îïðåäåëÿåòñÿ ìåõàíèçìàìè îòðûâà÷àñòèö îò ìèøåíè è ðîñòà ïëåíîê [13]. Èññëåäîâàíèÿ ïðîöåññîâ ïðè ëàçåðíîé àáëÿöèèàêòóàëüíû è â ñâÿçè ñ èíòåðåñîì ê ìåõàíèçìàì ñâåðëåíèÿ è ðåçêè ñëîæíûõêåðàìè÷åñêèõ ìàòåðèàëîâ. äàííîé ðàáîòå ïðîâîäèëèñü èññëåäîâàíèÿ ýôôåêòèâíîñòè ëàçåðíîé àáëÿöèèYBCO ìèøåíè ïî óõîäó ìàññû çà îäèí èìïóëüñ.  ðàáîòå èñïîëüçîâàëñÿ ëàçåð ñäëèíîé âîëíû èçëó÷åíèÿ 1064 íì, äëèòåëüíîñòüþ èìïóëüñà 16 íñ è ÷àñòîòîé ïîâòîðåíèÿèìïóëüñîâ 10 Ãö. Íà ðèñ. 1 ïðåäñòàâëåíà çàâèñèìîñòü óõîäà ìàññû Δ m i çàèìïóëüñ îò çíà÷åíèÿ ýíåðãèè â èìïóëüñå E i . Ïðè ýíåðãèè â èìïóëüñå 45 ìÄæ íàáëþäàåòñÿðåçêèé ðîñò ýôôåêòèâíîñòè ëàçåðíîé àáëÿöèè, ÷òî ìîæåò áûòü ñâÿçàíî ñâêëþ÷åíèåì ìåõàíèçìà ¾ôàçîâîãî âçðûâà¿. Ïðè ýòîé ýíåðãèè ïëîòíîñòü ìîùíîñòèèçëó÷åíèÿ ðàâíà 4·10 11 Âò/ñì 2 .Áûëè ïðîâåäåíû èññëåäîâàíèÿ ïî çàâèñèìîñòè ñêîðîñòè ëàçåðíîãî ñâåðëåíèÿYBCO êåðàìèêè îò çíà÷åíèÿ ýíåðãèè â èìïóëüñå. Íà ðèñ. 2 ïðèâåäåí ãðàôèê çàâèñèìîñòèñêîðîñòè ñâåðëåíèÿ êåðàìèêè îò ýíåðãèè â èìïóëüñå. Êàê âèäèì, ïðè çíà÷åíèèýíåðãèè 45 ìÄæ íàáëþäàåòñÿ ðåçêèé ñêà÷îê, ÷òî õîðîøî ñîãëàñóåòñÿ ñ ïðåäûäóùèìèäàííûìè è ïîäòâåðæäàåò íàøå ïðåäïîëîæåíèå î âêëþ÷åíèè ìåõàíèçìà ¾ôàçîâîãîâçðûâà¿. Íà ðèñ. 3 ïðèâåäåíà çàâèñèìîñòü äèàìåòðà îòâåðñòèÿ îò ýíåðãèè â èìïóëüñå. ðåçóëüòàòå ïðîâåäåííûõ èññëåäîâàíèé áûëà îïðåäåëåíà ýôôåêòèâíîñòü ðàñïûëåíèÿYBCO êåðàìèêè è îáíàðóæåíî, ÷òî ñêîðîñòü ñâåðëåíèÿ êåðàìèêè è äèàìåòðîòâåðñòèÿ ñóùåñòâåííî çàâèñÿò îò çíà÷åíèÿ ýíåðãèè â èìïóëüñå.Рис. 1. Зависимость ухода массы за импульс от энергии в импульсе


104 И.И. Лобанова, В.В. Глушков, В.Ю. Иванов, Н.Е. Случанко, С.В. ДемишевРис. 2. График зависимости скорости сверления от энергии в импульсеРис. 3. График зависимости диаметра отверстия в керамике от энергии в импульсеЛитература1. Þãàé Ê.Í. [è äð.] Ìàêðîñòðóêòóðà ÂÒÑÏ YBCO ïëåíîê, âûðàùåííûõ ìåòîäîìëàçåðíîé àáëÿöèè // ÆÒÔ. 1998. Ò. 98. 2. Ñ. 4851.2. Àíèñèìîâ Ñ.È., Ëóêüÿí÷óê Á.Ñ. Èçáðàííûå çàäà÷è òåîðèè ëàçåðíîé àáëÿöèè //ÓÔÍ. 2002. Ò. 172. 3. Ñ. 301333.3. Áóëãàêîâ À.Â., Áóëãàêîâà Í.Ì. Òåïëîâàÿ ìîäåëü èìïóëüñíîé ëàçåðíîé àáëÿöèè âóñëîâèÿõ îáðàçîâàíèÿ è íàãðåâà ïëàçìû, ïîãëîùàþùåé èçëó÷åíèå // Êâàíòîâàÿýëåêòðîíèêà. 1999. 2. Ñ. 154158.ÓÄÊ 537.633.2Эффект Холла в MnSiИ.И. Лобанова 1 , В.В. Глушков 1,2 , В.Ю. Иванов 2 , Н.Е. Случанко 2 ,С.В. Демишев 1,21Московский физико-технический институт (государственный университет)2Институт общей физики им. А.М. Прохорова РАНinna_lobanova@bk.ruÑîåäèíåíèå ñ ñèëüíûìè ýëåêòðîííûìè êîððåëÿöèÿìè MnSi ïðèíÿòî ñ÷èòàòüêëàññè÷åñêèì ïðèìåðîì çîííîãî ìàãíåòèêà ñ ãåëèêîèäàëüíîé ìàãíèòíîé ñòðóêòóðîéïðè T < Ò C = 29 Ê [1] . Îäíàêî íåäàâíèå ðåçóëüòàòû èññëåäîâàíèé ÝÏÐ ïîêàçàëè,÷òî ïðè B > 2 Òë ìàãíèòíûé ðåçîíàíñ MnSi îáóñëîâëåí âîçáóæäåíèåì ìàòðèöûëîêàëèçîâàííûõ ìàãíèòíûõ ìîìåíòîâ ãåéçåíáåðãîâñêîãî òèïà [2]. Êðîìå òîãî, îáíàðóæåííîåâ ïàðàìàãíèòíîé ôàçå MnSi óíèâåðñàëüíîå ñîîòíîøåíèå ìåæäó ìàãíèòîñîïðîòèâëåíèåìΔρ/ρ è êâàäðàòîì ñòàòè÷åñêîé íàìàãíè÷åííîñòè M Δρ/ρ= aM(B,T) 2


Эффект Холла в MnSi 105ñ êîýôôèöèåíòîì ïðîïîðöèîíàëüíîñòè a, íå çàâèñÿùèì îò òåìïåðàòóðû è ìàãíèòíîãîïîëÿ, ïîçâîëèëî âïåðâûå èäåíòèôèöèðîâàòü äîïîëíèòåëüíóþ ôàçîâóþ ãðàíèöóìåæäó ïàðàìàãíèòíîé è ñïèí-ïîëÿðèçîâàííîé ôàçàìè â MnSi ïðè T∼Ò C [3].Äëÿ îòâåòà íà âîïðîñ î ïàðàìåòðàõ íîñèòåëåé çàðÿäà â ñïèí-ïîëÿðèçî-âàííîéôàçå ïðè T < Ò C â ðàáîòå áûë èññëåäîâàí ýôôåêò Õîëëà â MnSi â òåìïåðàòóðíîìèíòåðâàëå 4,2290 Ê â ìàãíèòíûõ ïîëÿõ äî 80 êÝ. Íåëèíåéíûé õàðàêòåð çàâèñèìîñòèõîëëîâñêîãî ñîïðîòèâëåíèÿ îò ìàãíèòíîãî ïîëÿ (ðèñ.1) óêàçûâàåò íà íåîáõîäèìîñòüó÷åòà àíîìàëüíîãî âêëàäà â ρ H . Äëÿ îïèñàíèÿ ýôôåêòà Õîëëà â ìàãíåòèêàõ ïðèíÿòîèñïîëüçîâàòü âûðàæåíèå äëÿ õîëëîâñêîãî ñîïðîòèâëåíèÿ:ρ H = R H H + 4πR A M,ãäå R H è R A íîðìàëüíûé è àíîìàëüíûé êîýôôèöèåíòû Õîëëà, ñîîòâåòñòâåííî,Í ìàãíèòíîå ïîëå è Ì íàìàãíè÷åííîñòü, îïðåäåëÿåìàÿ èç èçìåðåíèé ìàãíèòíûõñâîéñòâ.  ñëó÷àå MnSi íîðìàëüíûé è àíîìàëüíûé âêëàäû â ýôôåêò Õîëëà îêàçûâàþòñÿïðîòèâîïîëîæíûìè ïî çíàêó. Ïðè ýòîì àíîìàëüíûé êîýôôèöèåíò Õîëëàñ õîðîøåé òî÷íîñòüþ îïèñûâàåòñÿ âûðàæåíèåì R A = S 1 ρ, ãäå ρ óäåëüíîå ñîïðîòèâëåíèå,÷òî ñîîòâåòñòâóåò ìîäåëè ñêîøåííîãî ðàññåÿíèÿ [4]. Îöåíêè ïàðàìåòðîâíîñèòåëåé çàðÿäà ïîêàçûâàþò, ÷òî ïðè ïåðåõîäå â ñïèí-ïîëÿðèçîâàííóþ ôàçó âåëè÷èíàêîýôôèöèåíòà Õîëëà óìåíüøàåòñÿ îò R H = 1,64·10 −4 ñì 3 /Êë (T > T C ) äîR H = 1,15·10 −4 ñì 3 /Êë (T < T C ) (ðèñ. 2à). Íàïðîòèâ, ïîäâèæíîñòü íîñèòåëåé ìîíîòîííîðàñòåò â äèàïàçîíå îò μ H = 0, 83 ñì 2 /·ñ (Ò = 250 Ê) äî μ H = 27,8 ñì 2 /·ñ(Ò = 4,2 Ê) áåç âèäèìûõ àíîìàëèé â îêðåñòíîñòè T C (ðèñ. 2à). Ðåçêèé ðîñò êîíöåíòðàöèèíîñèòåëåé çàðÿäà â MnSi ïðè T ∼ T C (ðèñ. 2à) ñîãëàñóåòñÿ ñ ãèïîòåçîé îâåðòèêàëüíîé ôàçîâîé ãðàíèöå ìåæäó ïàðàìàãíèòíîé è ñïèí-ïîëÿðèçîâàííîé ôàçàìè[3]. Ïðè ýòîì ïàðàìåòð S 1 , õàðàêòåðèçóþùèé àíîìàëüíûé ýôôåêò Õîëëà â MnSi,ðåçêî óìåíüøàåòñÿ áîëåå ÷åì íà ïîðÿäîê äî çíà÷åíèé S 1 (4,2 Ê) = 3,6·10 −7 Ãñ −1 ïðèïîíèæåíèè òåìïåðàòóðû (ðèñ. 2á), ÷òî, ïî-âèäèìîìó, ñâÿçàíî ñ íàñûùåíèåì íàìàãíè÷åííîñòèìàòðèöû ëîêàëèçîâàííûõ ìàãíèòíûõ ìîìåíòîâ ìàðãàíöà ïðè T > 0.Ðàáîòà âûïîëíåíà â ðàìêàõ ÔÖÏ ¾Íàó÷íûå è íàó÷íî-ïåäàãîãè÷åñêèå êàäðû èííîâàöèîííîéÐîññèè¿Рис. 1. Полевые зависимости холловского сопротивления ρ H (Н,Т 0 ) (символы) иаппроксимация выражением (2) для R A =S 1 (линии). Значения температур T 0. вградусах Кельвина указаны рядом с данными


106 Р.С. АблизенРис. 2. Температурные зависимости коэффициента Холла R H , холловской подвижностиносителей заряда μ H = R H /ρ (а) и коэффициента S 1 (б) в MnSi, оцененные порезультатам разделения нормального и аномального вкладов в эффект ХоллаЛитература1. Moriya T. Spin Fluctuations in Itinerant Electron Magnetism // Berlin: SpringerVerlag, 1985. P. 239.2. Äåìèøåâ Ñ.Â. [è äð.]. ßâëÿåòñÿ ëè MnSi çîííûì ìàãíåòèêîì? Ðåçóëüòàòû ÝÏÐýêñïåðèìåíòà // Ïèñüìà â ÆÝÒÔ. 2011. 93. Ñ. 231237.3. Demishev S.V. [et al.] Magnetic phase diagram of MnSi in the high eld region //Phys. Rev. B. 2012. N 85. P. 0451311-8.4. Êó÷èñ Å.Â. Ãàëüâàíîìàãíèòíûå ýôôåêòû è ìåòîäû èõ èññëåäîâàíèÿ. Ì.: Ðàäèîè ñâÿçü, 1990. 264 ñ.ÓÄÊ 621.317.329Численное моделирование устройства для газодинамическоговвода ионов в масс-анализаторР.С. АблизенМосковский физико-технический институт (государственный университет), Институтобщей физики им. А.М.Прохорова РАНrombo91@mail.ruÌàññ-ñïåêòðîìåòðèÿ ìåòîä èññëåäîâàíèÿ âåùåñòâà ïóòåì îïðåäåëåíèÿ îòíîøåíèÿìàññû çàðÿæåííûõ ÷àñòèö ìàòåðèè (èîíîâ) ê èõ çàðÿäó (êà÷åñòâåííûé ïîêàçàòåëü)è êîëè÷åñòâà çàðÿæåííûõ ÷àñòèö, îáðàçóþùèõñÿ â ðåçóëüòàòå ðàçëè÷íûõ õèìè-÷åñêèõ, è íå òîëüêî, ðåàêöèé. Ìàññ-ñïåêòðîìåòðèÿ øèðîêî ïðèìåíÿåòñÿ â ôàðìàêîëîãèè,áèîìåäèöèíå [1]. Íàèáîëåå àêòóàëüíîé çàäà÷åé íà ñåãîäíÿøíèé äåíü ÿâëÿåòñÿàíàëèç òâåðäûõ îðãàíè÷åñêèõ îáðàçöîâ. Îäíî èç ðåøåíèé ýòîé ïðîáëåìû ñîñòîèòâ ìåòîäå, ñîñòîÿùåì èç ëàçåðíîãî èñïàðåíèÿ èññëåäóåìîãî îáðàçöà ñ ïîñëåäóþùåéèîíèçàöèåé åãî èçëó÷åíèåì ëàçåðíîé ïëàçìû ïðè àòìîñôåðíîì äàâëåíèè, è ïîñëåäóþùåãîââîäà èîíîâ èç îáëàñòè ñ àòìîñôåðíûì äàâëåíèåì â âàêóóìíóþ êàìåðó ìàññàíà-ëèçàòîðà.Ïðåèìóùåñòâî ìåòîäèêè, èçëîæåííîé âûøå, ñîñòîèò â îòíîñèòåëüíîéïðîñòîòå èçãîòîâëåíèÿ îáîðóäîâàíèÿ èîòñóòñòâèè æåñòêèõ òðåáîâàíèé ïðîáîïîäãîòîâêè.Áîëåå òîãî ñèñòåìà ôóíêöèîíèðóåò ïðè àòìîñôåðíîì äàâëåíèè.


Исследования масс-спектров молекул лидокаина и тофизопама SALDI-QTOF масс-спектрометром107Öåëüþ ïðîâåäåííîãî èññëåäîâàíèÿ ÿâëÿëñÿ ïîèñê îïòèìàëüíîãî àòìîñôåðíîãîèíòåðôåéñà äëÿ ãàçîäèíàìè÷åñêîãî ââîäà èîíîâ â ìàññ-àíàëèçàòîð. Ïðåäñòàâëåííûåðåçóëüòàòû âêëþ÷àþò â ñåáÿ ìîäåëèðîâàíèå ðàçëè÷íûõ âàðèàíòîâ èíòåðôåéñîâ ñ ïîìîùüþïðîãðàììíîãî îáåñïå÷åíèÿ, îñíîâàííîãî íà ðàñ÷åòå ïîëÿ ìåòîäîì ãðàíè÷íûõýëåìåíòîâ è òåîðèè àáåððàöèé [2], äëÿ ââîäà èîíîâ â ìàññ-ñïåêòðîìåòð, è âûâîäû îáèõ ýôôåêòèâíîñòè.Литература1. Ïîäîëüñêàÿ Å. Ï., Áàáàêîâ Â. Í. Ìàññ-ñïåêòðîìåòðèÿ ñ ìÿãêèìè ìåòîäàìè èîíèçàöèèâ òîêñèêîëîãè÷åñêîì àíàëèçå (îáçîð) // Íàó÷íîå ïðèáîðîñòðîåíèå. 2008. Ò. 18.2. Èâàíîâà Ò.Â., Âîçíåñåíñêèé Í.Á., Âîçíåñåíñêàÿ À.Î. Îñíîâû îïòèêè: êîíñïåêòëåêöèé. (âòîðîå èçäàíèå) ÑÏá.: ÑÏáÃÓ ÈÒÌÎ, 2009.ÓÄÊ 53.08Исследования масс-спектров молекул лидокаина итофизопама SALDI-QTOF масс-спектрометромА.Б.АйтугановаИнститут общей физики им. А.М. Прохорова РАНМосковский физико-технический институт (государственный университет)ay15@mail.ruÌåòîä SALDI (Surface assisted laser desorption ionization) ýòî ñîâðåìåííûé ñïîñîáèîíèçàöèè ñëîæíûõ îðãàíè÷åñêèõ ñîåäèíåíèé.  äàííîì ìåòîäå îïðåäåëÿåìûåñîåäèíåíèÿ ïðåäâàðèòåëüíî íàíîñÿòñÿ èç ðàñòâîðà (ïðè àíàëèçå æèäêîé ôàçû) èëèàäñîðáèðóþòñÿ (ïðè àíàëèçå ãàçîâîé ôàçû) íà ïîâåðõíîñòü ñïåöèàëüíî ïðèãîòîâëåííîéïîäëîæêè ýìèòòåð èîíîâ. Çàòåì íà ïîâåðõíîñòü ýìèòòåðà âîçäåéñòâóþòèìïóëüñíûì ëàçåðíûì èçëó÷åíèåì, ÷òî ïðèâîäèò ê ïîâåðõíîñòíî-àêòèâèðîâàííîéèîíèçàöèè è äåñîðáöèè èîíîâ îïðåäåëÿåìûõ ñîåäèíåíèé. Ïîëó÷åííûå èîíû àíàëèçèðóþòñÿìàññ-ñïåêòðîìåòðîì. Ïðåèìóùåñòâà ýòîãî ìåòîäà: âûñîêàÿ ñòåïåíü èîíèçàöèèè íèçêèé óðîâåíü ôðàãìåíòàöèè, ÷òî ïîçâîëÿåò èññëåäîâàòü îðãàíè÷åñêèå âåùåñòâàè ñëîæíûå ìîëåêóëû [1]. Âåðîÿòíîñòü èîíèçàöèè ìåòîäà SALDI íà äâà ïîðÿäêàâûøå ïî ñðàâíåíèþ ñ îáû÷íûìè ëàçåðíûìè ìåòîäàìè èîíèçàöèè è ýëåêòðîðàñïûëåíèåì.Òàêèì îáðàçîì, áûëà ïîñòàâëåíà çàäà÷à ïðîâåäåíèÿ ñðàâíèòåëüíûõ èññëåäîâàíèéïðîöåññà èîíèçàöèè â äâóõ ðåæèìàõ (ýëåêòðîðàñïûëåíèå è SALDI) íà ïðèìåðå òàêèõâåùåñòâ, êàê ëèäîêàèí è òîôèçîïàì, à òàêæå ñðàâíåíèå ÷óâñòâèòåëüíîñòåé ìåòîäîâèîíèçàöèè (SALDI è ESI) è èññëåäîâàíèå îñîáåííîñòåé ôðàãìåíòàöèè àíàëèçèðóåìûõâåùåñòâ.Äëÿ àíàëèçà æèäêèõ áèîëîãè÷åñêèõ ïðîá ñïîñîáîì SALDI ðàçðàáîòàí è ñîçäàíñïåöèàëüíûé èíòåðôåéñ ââîäà ïðîáû â ìàññ-ñïåêòðîìåòð. Ïðè àòìîñôåðíîì äàâëåíèèæèäêàÿ ïðîáà íàíîñèòñÿ íà àêòèâíóþ êðåìíèåâóþ ïîâåðõíîñòü, ðàñïîëîæåííóþíà âðàùàþùåìñÿ øàðå. Ïîñëå ïîâîðîòà øàðà íà 180 ∘ ïðîáà ââîäèòñÿ â ìàñññïåêòðîìåòð. ïðîöåññå ïðîâåäåíèÿ ýêñïåðèìåíòà áûëè ðåàëèçîâàíû äâà ìåòîäàíàíåñåíèÿ îáðàçöà íà ïîäëîæêó. Ïåðâûé, ýòî òåðìè÷åñêîå èñïàðåíèå âåùåñòâà è îñàæäåíèååãî íà êðåìíèåâóþ ïîäëîæêó, è âòîðîé, ïîâîðîò øàðà è ïîëó÷åíèå ïðîáû èçâîçäóõà. Ñóùåñòâóþò è äðóãèå ñïîñîáû ââîäà, íàïðèìåð, ýëåêòðîñïðåé. Äëÿ àíàëèçàèîíîâ èñïîëüçîâàëñÿ âðåìÿïðîëåòíûé ìàññ-àíàëèçàòîð. Ïîñêîëüêó ïåðâîíà÷àëüíî


108 П.В. Энкович, С.Г. Ляпин, Ф.С. Елькин, Е.Л. Громницкая, А.Г. Ляпинèîíû èìåþò áîëüøîé ðàçáðîñ ïî êîîðäèíàòàì è ýíåðãèÿì, áûëà âûáðàíà ñõåìà ðåàëèçàöèèïðèáîðà, ñîñòîÿùàÿ èç êâàäðóïîëüíîé òðàíñïîðòíîé ñèñòåìû è âðåìÿïðîëåòíîãîìàññ-ñïåêòðîìåòðà. Äàííàÿ ñõåìà øèðîêî èñïîëüçóåòñÿ â ïðèáîðàõ ñ èîíèçàòîðîìòèïà ñïðåé è îáû÷íî îáîçíà÷àåòñÿ êàê Q-TOF (êâàäðóïîëü-âðåìÿïðîëåòíûéìàññ-àíàëèçàòîð). Îäíàêî â äàííîé ðàáîòå ñõåìà Q-TOF áûëà ðåàëèçîâàíà è äëÿìåòîäà SALDI. Âûáîð òàêîé ñõåìû îáóñëîâëåí äâóìÿ îáñòîÿòåëüñòâàìè: 1) âðåìÿïðîëåòíûéìàññ-ñïåêòðîìåòð èìååò âûñîêóþ ïðîïóñêàþùóþ ñïîñîáíîñòü äëÿ èîííîãîïîòîêà, âûñîêîå ðàçðåøåíèå è âîçìîæíîñòü ðåãèñòðàöèè ìàññ-ñïåêòðà âî âñåìäèàïàçîíå ìàññ çà îäèí èìïóëüñ; 2) êâàäðóïîëüíàÿ òðàíñïîðòíàÿ ñèñòåìà ïîçâîëÿåòðàçâÿçàòü ïðîöåññû ôîðìèðîâàíèÿ èîíîâ íà SALDI ïîäëîæêå îò ïðîöåññîâ ñîáñòâåííîäåòåêòèðîâàíèÿ èîíîâ. Áëàãîäàðÿ ÷åìó ýíåðãåòè÷åñêîå ðàñïðåäåëåíèå èîíîâ è èõòåìïåðàòóðà íà âõîäå â ìàññ-àíàëèçàòîð ïîñòîÿííû è íå ñâÿçàíû ñ ïàðàìåòðàìè ëàçåðíîãîèçëó÷åíèÿ è òèïîì èñïîëüçóåìîé SALDI ïîäëîæêè [1]. ðåçóëüòàòå èññëåäîâàíèé áûëî óñòàíîâëåíî, ÷òî ìåòîä SALDI-QTOF íà ïîðÿäîêïðåâîñõîäèò ïî ÷óâñòâèòåëüíîñòè îáíàðóæåíèÿ ñòàíäàðòíûé ìåòîä ýëåêòðîðàñïûëåíèÿ,÷òî íå òîëüêî çíà÷èòåëüíî ðàñøèðÿåò ñôåðû åãî ïðèìåíåíèÿ, íî è ðàñøèðÿåòâîçìîæíîñòè ìàññ-ñïåêòðîìåòðè÷åñêîãî àíàëèçà â òàêèõ îáëàñòÿõ, êàê ìåäèöèíà,ðàçëè÷íûå îáëàñòè àíàëèòè÷åñêîé õèìèè, áèîëîãèÿ.Литература1. Æàáèí Ñ.Í., Ïåíòî À.Í., Ãðå÷íèêîâ À.À., Áîðîäêîâ À.Ñ., Ñàðòàêîâ Á.Ã., Ñèìàíîâñêèéß.Î., Íèêèôîðîâ Ñ.Ì., Àëèìïèåâ Ñ.Ñ. Î ðîëè ëàçåðíîãî èçëó÷åíèÿâ ïðîöåññàõ ëàçåðíîé äåñîðáöèè/èîíèçàöèè ñ êðåìíèåâûõ ïîâåðõíîñòåé //Êâàíò. ýëåêòðîíèêà. 2011. Ò. 41(9). Ñ. 835842.ÓÄÊ 538.951:53.092Рамановская спектроскопия эпсомита (MgSO 4·7H 2 O) поддавлениемП.В. Энкович 1,2 , С.Г. Ляпин 1 , Ф.С. Елькин 1 , Е.Л. Громницкая 1 ,А.Г. Ляпин 1,21Институт физики высоких давлений им. Л.Ф. Верещагина РАН , 2 Московскийфизико-технический институт (государственный университет)enkovich2007@yandex.ruÏîñëåäíèå èññëåäîâàíèÿ ïîâåðõíîñòè Ìàðñà ïîêàçàëè íàëè÷èå â åãî ãðóíòîâûõïîðîäàõ áîëüøîãî êîëè÷åñòâà ãèäðàòîâ ñóëüôàòà ìàãíèÿ, ñîäåðæàùèõ âîäó. Èç âñåõãèäðàòîâ ñóëüôàòà Mg ñàìûì ðàñïðîñòðàí¼ííûì íà Ìàðñå ÿâëÿåòñÿ ýïñîìèò. Ýòèìîáúÿñíÿåòñÿ âîçðîñøèé ê íåìó èíòåðåñ. íàñòîÿùåé ðàáîòå áûëî èññëåäîâàíî âëèÿíèå äàâëåíèÿ íà ðàìàíîâñêîå ðàññåÿíèåâ îáðàçöàõ MgSO 4·7H 2 O. Ïðè àòìîñôåðíîì äàâëåíèè â ñïåêòðàõ ìû îáíàðóæèëè4 îñíîâíûå âèáðàöèîííûå ìîäû SO 4 , èç êîòîðûõ íàèáîëåå èíòåíñèâíàÿ íàáëþäàëàñüïðè 983 ñì −1 (ïèê À íà ðèñ. 1à). Ïîëîæåíèå ýòèõ ëèíèé õîðîøî ñîãëàñóåòñÿ ñ ëèòåðàòóðíûìèäàííûìè [1].Áûëî ïðîâåäåíî 2 ñåðèè ýêñïåðèìåíòîâ (5 çàðÿäîê) â êàìåðå âûñîêîãî äàâëåíèÿñ àëìàçíûìè íàêîâàëüíÿìè.  ïåðâîé ¾ãèäðîñòàòè÷åñêîé¿ ñåðèè êðèñòàëë ýïñîìèòàâìåñòå ñ äàò÷èêîì äàâëåíèÿ (ðóáèí) ïîìåùàëñÿ ìåæäó àëìàçíûìè íàêîâàëüíÿìè. Âêà÷åñòâå ïåðåäàþùåé ñðåäû èñïîëüçîâàëñÿ ãåëèé. Äèàïàçîí äàâëåíèé â äàííîé ñåðèèîò 2,5 äî 130 Êáàð. Âî âòîðîé ¾íåãèäðîñòàòè÷åñêîé¿ ñåðèè ýêñïåðèìåíòà îáðàçåö


Рамановская спектроскопия эпсомита (MgSO 4·7H 2 O) под давлением 109ïðåäñòàâëÿë ñîáîé ìåëêîäèñïåðñíûé ïîðîøîê, ïîëó÷åííûé ðàñòèðàíèåì ýïñîìèòà âñòóïêå. Ïîðîøîê ýïñîìèòà ïîìåùàëñÿ â êàìåðó áåç ïåðåäàþùåé ñðåäû. Äàâëåíèåâî âòîðîé ñåðèè èçìåíÿëîñü îò 1,9 äî 19,6 Êáàð. Èçìåðåíèÿ âî âñåõ ýêñïåðèìåíòàõïðîâîäèëèñü ïðè êîìíàòíîé òåìïåðàòóðå. ðàìàíîâñêèõ ñïåêòðàõ ïîëó÷åííûõ â ¾ãèäðîñòàòè÷åñêîé¿ ñåðèè ýêñïåðèìåíòîââ ïåðâûõ äâóõ çàðÿäêàõ ìû íàáëþäàëè ïîëíîå èñ÷åçíîâåíèå ïèêà À, ñîïðîâîæäàþùååñÿïîÿâëåíèåì íîâîãî ïèêà Â, ïðè÷åì ýòî ïðîèñõîäèëî ïðè äàâëåíèÿõ 13,414êáàð â ïåðâîé çàðÿäêå è 910 êáàð âî-âòîðîé. Îäíàêî óæå â òðåòüåé çàðÿäêå ïèê ïîÿâëÿëñÿ ïðè äàâëåíèè 3 êáàð, ïðè ýòîì ïèê À ïðîñëåæèâàëñÿ âïëîòü äî 24,2êáàð.  ¾íåãèäðîñòàòè÷åñêîé¿ ñåðèè èçìåðåíèé (ðèñ. 1á) íàáëþäàåìàÿ êàðòèíà ðàìàíîâñêîãîðàññåÿíèÿ áûëà àíàëîãè÷íà òðåòüåé çàðÿäêå. Ïèê  ïîÿâëÿëñÿ óæå ïðèäàâëåíèè 1,4 êáàð, à ïèê À ïðîñëåæèâàëñÿ äî 13,5 êáàð â ÷åòâ¼ðòîé è äî 17,3 êáàð âïÿòîé çàðÿäêàõ. Òàêèì îáðàçîì, ïîÿâëåíèå ïèêà  íåëüçÿ ïðèïèñàòü ôàçîâûì ïåðåõîäàìâ ýïñîìèòå, êîòîðûå íàáëþäàëèñü ïðè äàâëåíèÿõ 1015 êáàð [24].Âî âñåõ ýêñïåðèìåíòàõ ïðè ýêñòðàïîëÿöèè áàðè÷åñêîé çàâèñèìîñòè ïîëîæåíèÿïèêà  ê àòìîñôåðíîìó äàâëåíèþ ïîêàçàëî, ÷òî ïîëîæåíèå äàííîãî ïèêà ïðè äàâëåíèè1 áàð áëèçêî ê ïîëîæåíèþ íàèáîëåå èíòåíñèâíîé ìîäû êîëåáàíèÿ ãðóïïû SO 4â ïåíòàãèäðàòå (MgSO 4·5H 2 O).Òàêèì îáðàçîì, ìîæíî ñäåëàòü âûâîä: èçìåíåíèÿ â ñïåêòðàõ, íàáëþäàåìûå â íàøèõýêñïåðèìåíòàõ, ñâÿçàíû íå ñ ôàçîâûìè ïåðåõîäàìè, à ñ ïðîöåññàìè ïåðåõîäàîáðàçöîâ ýïñîìèòà (MgSO 4·7H 2 O) â ïåíòàãèäðàò (MgSO 4·5H 2 O), ò.å. äåãèäðàòàöèåé.Рис. 1. а. Поведение пиков А и В в рамановских спектрах эпсомита под давлениемв 4-й зарядке; б. Зависимость положения пиков А и В от давления в 4-й зарядкеЛитература1. Buzgar N., Buzatu A., Sanislav I.V. The Raman study on certain sulfates // AnaleleStiintice Ale Universitatii ¾Al. I. Cuza¿ Iasi Geologie. 2009. T. LV. N. 1. P.523.2. Bridgman W. Rough compression of 177 substances to 40,000 kg/cm // Proc. Am.Acad. Arts Sci. 1948. V. 76. P. 7187.3. Fortes A.D, Wood Ian G., Alfredsson Maria [et al.]. The thermoelastic properties ofMgSO 4·7D 2 O (epsomite) from powder neutron diraction and ab initio calculation //Eur. J. Min. 2006. V. 18. P. 449462.4. Gromnitskaya E.L., Yagafarov O.F., Lyapin A.G. [et al.]. Ultrasonic study of epsomite(MgSO 4·7H 2 O) under pressure // High Pressure Research. 2010. V. 30. N 1. P. 5154.


110 М.Ф. Колдунов, Л.М. КолдуновÓÄÊ 535.341.08Определяющие параметры наведенного поглощенияфункциональных органических соединенийМ.Ф. Колдунов 1 , Л.М. Колдунов 21Институт общей физики им. А.М. Прохорова РАН, 2 Московский физико-техническийинститут (государственный университет)lenia-laboratory@yandex.ruÔóíêöèîíàëüíûå îðãàíè÷åñêèå ñîåäèíåíèÿ (ÔÎÑ), ïðîÿâëÿþùèå íàâåäåííîå ïîãëîùåíèå,àêòèâíî èññëåäóþòñÿ êàê ýêñïåðèìåíòàëüíî, òàê è òåîðåòè÷åñêè. Ýòè èññëåäîâàíèÿñòèìóëèðóþòñÿ ïðàêòè÷åñêèìè çàäà÷àìè ðàçðàáîòêè íåëèíåéíûõ ýëåìåíòîâêâàíòîâîé ýëåêòðîíèêè, òàêèõ êàê ìîäóëÿòîðû äîáðîòíîñòè, ýëåìåíòû ñàìîñèíõðîíèçàöèèìîä ëàçåðíîãî èçëó÷åíèÿ, îãðàíè÷èòåëè ìîùíîñòè ëàçåðíîãî èçëó-÷åíèÿ, îïòè÷åñêèå ïåðåêëþ÷àòåëè. Ýôôåêòèâíàÿ ðàçðàáîòêà òàêèõ ýëåìåíòîâ âîçìîæíàïðè íàëè÷èè ïîêàçàòåëåé êà÷åñòâà àäåêâàòíî õàðàêòåðèçóþùèõ íåëèíåéíîåïîãëîùåíèå ÔÎÑ. Îïðåäåëåíèå îïðåäåëÿþùèõ ïàðàìåòðîâ (ïîêàçàòåëåé êà÷åñòâà)íåëèíåéíîãî ïîãëîùåíèÿ ÔÎÑ è ÿâëÿåòñÿ öåëüþ äàííîé ðàáîòû.Íà îñíîâå ñêîðîñòíûõ óðàâíåíèé èññëåäîâàíà ïÿòèóðîâíåâàÿ ìîäåëü íàâåäåííîãîïîãëîùåíèÿ ÔÎÑ ïðè äåéñòâèè èìïóëüñíîãî ëàçåðíîãî èçëó÷åíèÿ. Ïîêàçàíî, ÷òîçàâèñèìîñòü ïðîïóñêàíèÿ T îò ïëîòíîñòè ïîòîêà èçëó÷åíèÿ F èìååò âèäT(︂ )︂ R−11 + T F /FthD −1 = T 0 , (1)1 + F /F thè îïðåäåëÿåòñÿ òðåìÿ îïðåäåëÿþùèìè ïàðàìåòðàìè: íà÷àëüíîå ïðîïóñêàíèå T 0 ,¾ïîðîãîâîé¿ ïëîòíîñòè ïîòîêà F th = (k S0 + k ST )/[σ S + (k ST /k T S )σ T ], è ïàðàìåòðàíàñûùåíèÿ R D = (k T S σ S + k ST σ T )/(k T S + k ST )σ S0 . Çäåñü k S0 , k ST , k T S ñêîðîñòüïåðåõîäîâ S 1 > S 0 , S 1 > T 1 è T 1 > S 0 ñîîòâåòñòâåííî, σ S , σ T è σ S0 ñå÷åíèÿ ïåðåõîäàS 1 > S 2 , T 1 > T 2 è S 0 > S 1 ñîîòâåòñòâåííî.Îòìåòèì, ÷òî ¾ïîðîã¿ íåëèíåéíîãî ïîãëîùåíèÿ îïðåäåëÿåòñÿ ñêîðîñòüþ ðåëàêñàöèèïåðâîãî âîçáóæäåííîãî ñîñòîÿíèÿ ôóíêöèîíàëüíîãî îðãàíè÷åñêîãî ñîåäèíåíèÿè âçâåøåííûìè ñå÷åíèÿìè ïîãëîùåíèÿ èç âîçáóæäåííûõ ñîñòîÿíèé è íå çàâèñèò îòñå÷åíèÿ ïåðåõîäà S 0 > S 1 .Ñîîòíîøåíèå (1) õîðîøî îïèñûâàåò ýêñïåðèìåíòàëüíûå äàííûå. Ïðèìåðû èõ àïïðîêñèìàöèèäëÿ ïîðôèðèíà Zn â ýòèëàöåòàòå è êîìïîçèòå íàíîïîðèñòîå ñòåêëî ïîëèìåð (ÍÏÑÏ) ïîêàçàíû íà ðèñ. 1. Çíà÷åíèå ïîðîãà íåëèíåéíîãî ïîãëîùåíèÿâ òâåðäîòåëüíîé ìàòðèöå ñîñòàâèëî 0.005 Äæ/ñì 2 , òîãäà êàê â ýòèëàöåòàòå àíàëîãè÷íàÿâåëè÷èíà ðàâíÿëàñü 0.014 Äæ/ñì 2 . Âåëè÷èíà ïàðàìåòðà íàñûùåíèÿ â îáîèõñëó÷àÿõ áûëà ïðèáëèçèòåëüíî ðàâíà 1.8.Àíàëîãè÷íûì îáðàçîì áûëè óäà÷íî àïïðîêñèìèðîâàíû ýêñïåðèìåíòàëüíûå äàííûå,ïîëó÷åííûå äëÿ ôòàëîöèàíèíà ñâèíöà è ôòàëîöèàíèíà öèíêà â òâåðäîòåëüíîéìàòðèöå êîìïîçèò íàíîïîðèñòîå ñòåêëî-ïîëèìåð.Òàêèì îáðàçîì, â ðàáîòå ïîêàçàíî, ÷òî íåëèíåéíîå ïîãëîùåíèå ôóíêöèîíàëüíûõîðãàíè÷åñêèõ ñîåäèíåíèé àäåêâàòíî õàðàêòåðèçóåòñÿ òðåìÿ îïðåäåëÿþùèìè ïàðàìåòðàìè(ïîêàçàòåëÿìè êà÷åñòâà): ¾ïîðîãîì¿ íåëèíåéíîãî ïîãëîùåíèÿ, ïàðàìåòðîìêîíòðàñòà è íà÷àëüíûì ïðîïóñêàíèåì.


Особенности генерации наночастиц методом лазерной абляции в жидкости 111Рис. 1. Слева PrZn в этилацетате, справа PrZn в композите НПСП. Сплошная линия– результат численного расчета. Экспериментальные данные из работы [1]Литература1. Äîëîòîâ Ñ.Ì., Êîëäóíîâ Ë.Ì., Êîëäóíîâ Ì.Ô., Ïåòóõîâ Â.À., Ñèçþõèí À.Â.Íåëèíåéíîå ïîãëîùåíèå ôòàëîöèàíèíîâ öèíêà è ñâèíöà è ïîðôèðèíà öèíêà âêîìïîçèòíîé ìàòðèöå íàíîïîðèñòîå ñòåêëî ïîëèìåð // Êâàíòîâàÿ ýëåêòðîíèêà. 2012. 42. Ñ. 3943.ÓÄÊ 544+535Особенности генерации наночастиц методом лазернойабляции в жидкостиИ.А. Сухов, М.Е. ЩербинаИнститут общей физики им. А.М. Прохорова РАНМосковский физико-технический институт (государственный университет)Sukhov.ilia@gmail.com ñâÿçè ñ ðàçâèòèåì òåõíîëîãèè è ìåäèöèíû â ïîñëåäíåå âðåìÿ âñå ÷àùå íà÷èíàþòïðèìåíÿòüñÿ íàíî÷àñòèöû òåõ èëè èíûõ ìàòåðèàëîâ. Ïîëåçíûå ñâîéñòâà íàíî÷àñòèöîáóñëîâëåíû ïðåæäå âñåãî èõ ìàëûìè ðàçìåðàìè, à òàêæå îñîáåííîñòÿìèâçàèìîäåéñòâèÿ ñ ýëåêòðîìàãíèòíûì ïîëåì è îêðóæàþùåé ñðåäîé [1].Ñóùåñòâóþò äâà ïðèíöèïèàëüíî ðàçëè÷íûõ ïîäõîäà ê ñîçäàíèþ íàíî÷àñòèö: ôèçè÷åñêèéè õèìè÷åñêèé. Ó êàæäîãî èç íèõ åñòü ðÿä ïðåèìóùåñòâ. Äàííàÿ ðàáîòàïîñâÿùåíà îäíîìó èç ôèçè÷åñêèõ ñïîñîáîâ ãåíåðàöèè íàíî÷àñòèö ëàçåðíîé àáëÿöèèâ æèäêîñòè [2]. äàííîé ðàáîòå ýêñïåðèìåíòàëüíî èññëåäîâàíî îáðàçîâàíèå íàíî÷àñòèö ïðè ëàçåðíîéàáëÿöèè ìàññèâíîé æåëåçíîé ìèøåíè â âîäå è èçîïðîïàíîëå èìïóëüñíûìëàçåðíûì èçëó÷åíèåì áëèæíåãî ÈÊ äèàïàçîíà [3].  ýêñïåðèìåíòàõ èñïîëüçîâàëèñüíåîäèìîâûé ëàçåð ñ äëèòåëüíîñòüþ èìïóëüñà 3 íñ è âîëîêîííûé èòòåðáèåâûé ëàçåðñ äëèòåëüíîñòüþ èìïóëüñà 100 íñ. Ïîëó÷åíà ôóíêöèÿ ðàñïðåäåëåíèÿ íàíî÷àñòèö ïîðàçìåðàì, êîòîðàÿ èìååò ìàêñèìóì âáëèçè 15 íì. Íà äèôðàêòîãðàììàõ íàíî÷àñòèöîò÷åòëèâî âèäíû ïèêè, ñîîòâåòñòâóþùèå ìåòàëëè÷åñêîìó æåëåçó. Àíàëèç ïîëó÷åííûõíàíî÷àñòèö ñ ïîìîùüþ ïðîñâå÷èâàþùåé ýëåêòðîííîé ìèêðîñêîïèè ïîêàçûâàåò,÷òî â ðÿäå ñëó÷àåâ ÷àñòèöû èìåþò ñòðóêòóðó ÿäðî-îáîëî÷êà. Íàíî÷àñòèöû îáëàäàþòâûðàæåííûìè ìàãíèòíûìè ñâîéñòâàìè. Íà ñïåêòðàõ ïîãëîùåíèÿ êîëëîèäîâíàáëþäàþòñÿ ìàêñèìóìû, ïðåäïîëîæèòåëüíî ñîîòâåòñòâóþùèå ïëàçìîííîìó ðåçîíàíñóýëåêòðîíîâ â íàíî÷àñòèöàõ æåëåçà.Òåîðåòè÷åñêè è ýêñïåðèìåíòàëüíî èññëåäîâàí ïðîöåññ ôðàãìåíòàöèè íàíî÷àñòèöâ æèäêîñòè ïîä äåéñòâèåì èìïóëüñíîãî ëàçåðíîãî íàãðåâà íà ïðèìåðå íàíî÷àñòèöçîëîòà [4]. Ìîäåëèðîâàíèå ïðîöåññà ïðîâåäåíî ñ ïîìîùüþ ðåøåíèÿ êèíåòè÷åñêîãî


112 И.А. Сухов, М.Е. Щербинаóðàâíåíèÿ äëÿ ôóíêöèè ðàñïðåäåëåíèÿ íàíî÷àñòèö ïî ðàçìåðàì ñ ó÷åòîì òåìïåðàòóðíîéçàâèñèìîñòè òåïëîôèçè÷åñêèõ ïàðàìåòðîâ ñðåäû. Ïîêàçàíî, ÷òî ôðàãìåíòàöèÿïðîèñõîäèò ÷åðåç îòäåëåíèå îò ðàñïëàâëåííîé íàíî÷àñòèöû ôðàãìåíòîâ ìåíüøåãîðàçìåðà. Ðåçóëüòàòû ìîäåëèðîâàíèÿ íàõîäÿòñÿ â õîðîøåì ñîãëàñèè ñ ýêñïåðèìåíòàëüíûìèäàííûìè, ïîëó÷åííûìè ïðè ôðàãìåíòàöèè íàíî÷àñòèö çîëîòà â âîäåñ ïîìîùüþ èçëó÷åíèÿ ëàçåðà íà ïàðàõ ìåäè ïðè ïèêîâîé èíòåíñèâíîñòè â ñðåäå106 Âò/ñì 2 .Ýêñïåðèìåíòàëüíî èññëåäîâàí ïðîöåññ îáðàçîâàíèÿ íàíî÷àñòèö áðîíçû è ëàòóíèâ ýòàíîëå ïîä äåéñòâèåì ëàçåðíîãî èçëó÷åíèÿ ñ ðàçëè÷íîé äëèòåëüíîñòüþ èìïóëüñîâ. ðàáîòå ïðèìåíÿëñÿ ëàçåð ôåìòî-, ïèêî- è íàíîñåêóíäíîãî äèàïàçîíîâ. Íàñïåêòðàõ ïîãëîùåíèÿ ïîëó÷åííûõ êîëëîèäîâ îò÷åòëèâî âèäíû ïèêè, ñîîòâåòñòâóþùèåïëàçìîííîìó ðåçîíàíñó ìåòàëëè÷åñêèõ íàíî÷àñòèö. Ïîëó÷åíû äèôðàêòîãðàììûïîðîøêà íàíî÷àñòèö.Ðàáîòà âûïîëíåíà ïðè ÷àñòè÷íîé ïîääåðæêå ÐÔÔÈ (ãðàíòû 10-02-90044-à, 11-08-00574-a).Литература1. Creighton J.A., Eadon D.G. Ultraviolet-visible absorption spectra of the colloidalmetallic elements // J. Chem. Soc. Faraday Trans. 1991. V. 87(24). P. 38813891.2. Shafeev G.A. Encyclopedia of Nanotechnology. Formation of Nanoparticles UnderLaser Abliation of Solids in Liquids. New York: Nova Science Publishers, Inc., 2009. P. 9911027.3. Ñóõîâ È.À., Ñèìàêèí À.Â., Øàôååâ Ã.À., Âüå Ã., Ãàðñèà Ñ. Ãåíåðàöèÿ íàíî÷àñòèöïðè ëàçåðíîé àáëÿöèè æåëåçà â æèäêîñòè // Êâàíòîâàÿ ýëåêòðîíèêà. 2012. V. 42(5). C. 453456.4. Kirichenko N.A., Sukhov I.A., Shafeev G.A., Shcherbina M.E. Evolution of thedistribution function of Au nanoparticles in a liquid under the action of laser radiation// Quantum Electronics. 2012. V. 42(2). P. 175180.


Условия формирования цепочечных плазменно-пылевых структур в стратифицированном тлеющемразряде постоянного тока 113Секция физики высоких плотностейэнергииÓÄÊ 533.922Условия формирования цепочечных плазменно-пылевыхструктур в стратифицированном тлеющем разрядепостоянного токаВ.В. Пестриков 1,2 , Д.А. Григорьев 1,2 , М.М. Васильев 21Московский физико-технический институт (государственный университет)2Объединенный институт высоких температур РАНvlad.pestrikov@ya.ru äàííîé ðàáîòå ïðåäñòàâëåíû ðåçóëüòàòû ýêñïåðèìåíòàëüíûõ èññëåäîâàíèéïëàçìåííî-ïûëåâûõ ñòðóêòóð â òëåþùåì ðàçðÿäå ïîñòîÿííîãî òîêà. Îñíîâíûì ýëåìåíòîìýêñïåðèìåíòàëüíîé óñòàíîâêè ÿâëÿëàñü âåðòèêàëüíî îðèåíòèðîâàííàÿ ñòåêëÿííàÿãàçîðàçðÿäíàÿ òðóáêà ñ õîëîäíûìè ýëåêòðîäàìè. Îòêà÷êà òðóáêè îñóùåñòâëÿëàñüñ ïîìîùüþ âàêóóìíîé ñèñòåìû, ñîñòîÿùåé èç ïîñëåäîâàòåëüíî ñîåäèíåííûõôîðâàêóóìíîãî è òóðáîìîëåêóëÿðíîãî íàñîñîâ. Ïîñëå îòêà÷êè òðóáêà çàïîëíÿëàñüíåîíîì äî äàâëåíèé 0.12 òîðð. Êîíòðîëü äàâëåíèÿ îñóùåñòâëÿëñÿ ïðè ïîìîùè äàò-÷èêà áàðàòðîí.  ðàáîòå èñïîëüçîâàëèñü ïîëèäèñïåðñíûå ÷àñòèöû îêñèäà öåðèÿ äèàìåòðîì0.52 ìêì. Äèàãíîñòèêà ïûëåâûõ ñòðóêòóð îñóùåñòâëÿëàñü ñ ïîìîùüþ èõïîäñâåòêè ëàçåðíûì íîæîì è ñúåìêè ñêîðîñòíîé âèäåîêàìåðîé.  õîäå ðàáîòû áûëèîïðåäåëåíû óñëîâèÿ ôîðìèðîâàíèÿ öåïî÷å÷íûõ ïûëåâûõ ñòðóêòóð â øèðîêîìäèàïàçîíå ïàðàìåòðîâ ðàçðÿäà. Íà îñíîâå îáðàáîòêè ýêñïåðèìåíòàëüíûõ äàííûõ ïîëó÷åíûçàâèñèìîñòè êèíåòè÷åñêîé òåìïåðàòóðû ïûëåâûõ ÷àñòèö îò äàâëåíèÿ áóôåðíîãîãàçà è òîêà ðàçðÿäà. Èçó÷åíû äèíàìè÷åñêèå è ñòðóêòóðíûå îñîáåííîñòèöåïî÷åê, âîññòàíîâëåíû ïàðíûå êîððåëÿöèîííûå ôóíêöèè äëÿ ÷àñòèö â öåïî÷å÷íîéïëàçìåííî-ïûëåâîé ñòðóêòóðå.Литература1. Ïåòðîâ Î.Ô., Ôîðòîâ Â.Å., Õðàïàê À.Ã., Õðàïàê Ñ.À. Ïûëåâàÿ ïëàçìà: Ýêñïåðèìåíòè òåîðèÿ. Ì.: Ôèçìàòëèò, 2009.2. Ëàíäàó Ë.Ä., Ëèôøèö Å.Ì. Êâàíòîâàÿ ìåõàíèêà (íåðåëÿòèâèñòñêàÿ òåîðèÿ). Èçä. 4-å. Ì.: Íàóêà, 1989.


114 Е.А. Лисин, В.П. Тараканов, О.Ф. ПетровÓÄÊ 533.9.01Условия формирования и левитации пылевых облаков вэкзосфере ЛуныЕ.А. Лисин 1 , В.П. Тараканов 1 , О.Ф. Петров 1,21Объединенный институт высоких температур РАН, 2 Московский физико-техническийинститут (государственный университет)eaLisin@yandex.ruÍà 20152017 ãîäû íàìå÷åí çàïóñê êîñìè÷åñêèõ àïïàðàòîâ ¾Ëóíà-Ãëîá¿ è ¾Ëóíà-Ðåñóðñ¿. Îäíîé èç çàäà÷ ýòèõ çîíäîâ ñòàíåò èññëåäîâàíèå ýëåêòðîìàãíèòíîãî ïîëÿè íàáëþäåíèå çà çàðÿæåííûìè ÷àñòèöàìè è ïëàçìîé îêîëî ïîâåðõíîñòè Ëóíû.Ïîâåðõíîñòü Ëóíû ïîäâåðãàåòñÿ âîçäåéñòâèþ ñîëíå÷íîãî âåòðà è ñîëíå÷íîãî óëüòðàôèîëåòîâîãîèçëó÷åíèÿ, âûçûâàþùåãî ôîòîýìèññèþ, âñëåäñòâèå ÷åãî âîçíèêàåòïîâåðõíîñòíûé çàðÿä è ýëåêòðè÷åñêèå ïîëÿ âáëèçè ïîâåðõíîñòè. ×àñòèöû ïûëè èçëóííîãî ðåãîëèòà, îêàçàâøèåñÿ â ýòîé ïëàçìå, ìîãóò ëåâèòèðîâàòü íàä ïîâåðõíîñòüþËóíû. Òàêàÿ ïûëü ïðèëèïàåò ê ëþáîé ïîâåðõíîñòè è, îáëàäàÿ àáðàçèâíûì äåéñòâèåì,óìåíüøàåò ñðîê ðàáîòû ìåõàíèçìîâ. Êðîìå òîãî, îíà çàãðÿçíÿåò îïòèêó è áåëûåïîêðûòèÿ ïðèáîðîâ, âûçûâàÿ èõ ïåðåãðåâ. Ëóííàÿ ïûëü êðàéíå îïàñíà äëÿ çäîðîâüÿëþäåé åå îñòðûå ÷àñòèöû ðàçìåðîì ìåíåå 2,53 ìêì íå âûâîäÿòñÿ èç ëåãêèõ è ÿäîâèòû.Òàêèì îáðàçîì, ëóííàÿ ïûëü ÿâëÿåòñÿ îäíîé èç îñíîâíûõ ïðîáëåì áóäóùèõìèññèé íà Ëóíó. äàííîé ðàáîòå äëÿ ìîäåëèðîâàíèÿ ïëàçìåííîãî ñëîÿ, îáðàçóþùåãîñÿ âáëèçè ïîâåðõíîñòèËóíû â ðåçóëüòàòå âîçäåéñòâèÿ ÓÔ èçëó÷åíèÿ è ñîëíå÷íîãî âåòðà, èñïîëüçîâàëñÿêîä KARAT, ðåàëèçóþùèé ìåòîä ÷àñòèö â ÿ÷åéêàõ è óæå ïðèìåíÿâøèéñÿðàíåå äëÿ ìîäåëèðîâàíèÿ ðàçëè÷íûõ ýëåêòðîäèíàìè÷åñêèõ çàäà÷, â òîì ÷èñëå ëàìïîáðàòíîé âîëíû, âèðòóàëüíûõ êàòîäîâ, ïó÷êîâî-ïëàçìåííîãî ðàçðÿäà è ò.ä. [1]. Íàäàííîì ýòàïå çàäà÷à áûëà ðåøåíà â êâàçèîäíîìåðíîé ïîñòàíîâêå: áûë ðàññìîòðåíñëó÷àé íîðìàëüíîãî ïàäåíèÿ ôîòîíîâ è ïîòîêà ñîëíå÷íîãî âåòðà íà ïëîñêóþ ïîâåðõíîñòü.Ïðè ýòîì ó÷èòûâàëèñü âñå òðè êîìïîíåíòû ýëåêòðîìàãíèòíûõ ïîëåé èèìïóëüñîâ ÷àñòèö.Ðåçóëüòàòû ðàñ÷åòîâ âåðòèêàëüíîãî ðàñïðåäåëåíèÿ íàïðÿæåííîñòè ýëåêòðè÷åñêîãîïîëÿ âáëèçè ëóííîé ïîâåðõíîñòè ïîêàçàëè, ÷òî â îòëè÷èå îò çàäà÷è, ðàññìàòðèâàþùåéòîëüêî îäíîêîìïîíåíòíóþ ôîòîýëåêòðîííóþ ïëàçìó (ñì. [2]), ó÷åò â ìîäåëèïîòîêà ïëàçìû ñîëíå÷íîãî âåòðà ïðèâîäèò ê âîçíèêíîâåíèþ íà âûñîòàõ ∼ 10 ìåòðîâçîíû, â êîòîðîé ýëåêòðè÷åñêîå ïîëå ïðèíèìàåò îòðèöàòåëüíûå çíà÷åíèÿ.Çàðÿæåííûå ÷àñòèöû ëóííîé ïûëè, îêàçàâøèåñÿ â ïðèïîâåðõíîñòíîì ïëàçìåííîìñëîå, ìîãóò ëåâèòèðîâàòü ïðè óñëîâèè áàëàíñà ãðàâèòàöèîííîé è ýëåêòðîñòàòè-÷åñêîé ñèë. Ïîëó÷åííûå ÷èñëåííûå äàííûå î êîíöåíòðàöèè ïëàçìåííûõ êîìïîíåíòè âåëè÷èíå íàïðÿæåííîñòè ýëåêòðè÷åñêîãî ïîëÿ áûëè èñïîëüçîâàíû äëÿ ðàñ÷åòîâðàâíîâåñíûõ ïîëîæåíèé ïûëåâûõ ÷àñòèö íàä ëóííîé ïîâåðõíîñòüþ. Óñòîé÷èâîñòüïîëîæåíèÿ ðàâíîâåñèÿ îïðåäåëÿëàñü ïî ìèíèìóìó ïîòåíöèàëüíîé ýíåðãèè. Áûëî ïîêàçàíî,÷òî ÷àñòèöû ëóííîé ïûëè ìîãóò óñòîé÷èâî ëåâèòèðîâàòü íà âûñîòàõ îò ∼ 4äî 20 ìåòðîâ â çàâèñèìîñòè îò ðàçìåðà ÷àñòèö è ïàðàìåòðîâ îêðóæàþùåé ïëàçìû.Ïðè ýòîì óñòîé÷èâàÿ ëåâèòàöèÿ âîçìîæíà òîëüêî äëÿ ÷àñòèö ðàçìåðîì ìåíüøå 0.5ìêì. Âåðõíÿÿ ãðàíèöà âûñîòíîãî äèàïàçîíà ñâÿçàíà ñ íàëè÷èåì çîíû îòðèöàòåëüíîãîýëåêòðè÷åñêîãî ïîëÿ, â êîòîðîì íåâîçìîæíà ëåâèòàöèÿ ïîëîæèòåëüíî çàðÿæåííûõ÷àñòèö. Íèæíÿÿ ãðàíèöà îáóñëîâëåíà âûñîêîé êîíöåíòðàöèåé ýìèòèðîâàííûõñ ëóííîé ïîâåðõíîñòè ôîòîýëåêòðîíîâ, êîòîðûå ïðè ïîïàäàíèè íà ïûëåâóþ ÷àñòèöó


Зарядка пылевых частиц электронным пучком различных энергий 115ñòðåìÿòñÿ óìåíüøèòü åå çàðÿä è ïðåïÿòñòâóþò äîìèíèðîâàíèþ ýëåêòðîñòàòè÷åñêîéñèëû íàä ãðàâèòàöèîííîé.Äàííàÿ ðàáîòà ÷àñòè÷íî ïîääåðæàíà Ïðîãðàììîé 22 ôóíäàìåíòàëüíûõ èññëåäîâàíèéÏðåçèäèóìà ÐÀÍ.Литература1. Òàðàêàíîâ Â.Ï. Ìàòåìàòè÷åñêîå ìîäåëèðîâàíèå. Ïðîáëåìû è ðåçóëüòàòû. Ì.:Íàóêà, 2003.2. Ãîëóáü À.Ï., Äîëüíèêîâ Ã.Ã., Çàõàðîâ À.Â. [è äð.]. // Ïèñüìà â ÆÝÒÔ. 2012. Ò. 95. Ñ. 198.ÓÄÊ 533.9Зарядка пылевых частиц электронным пучком различныхэнергийО.А. Чернуха 1,2 , В.М. Чепелев 1,2 , О.Ф. Петров 1,21Московский физико-технический институт (государственный университет),2Объединенный институт высоких температур РАНolgachernukha@gmail.comÏðîöåññû çàðÿäêè ìàêðî÷àñòèö ïðåäñòàâëÿþò èíòåðåñ â ñâÿçè ñ èçó÷åíèåì êîñìè÷åñêèõîáúåêòîâ, âûñîêèõ è ñðåäíèõ ñëîåâ àòìîñôåðû Çåìëè, ñ îñâîåíèåì êîñìîñà,ñ ïåðñïåêòèâàìè øèðîêîãî ïðèìåíåíèÿ ïëàçìåí-íî-ïûëåâûõ òåõíîëîãèé â ïðîìûøëåííîñòè.Äàííàÿ ðàáîòà ïîñâÿùåíà ýêñïåðèìåíòàëüíîìó èññëåäîâàíèþ ñâåðõâûñîêîé çàðÿäêè÷àñòèö ýëåêòðîííûì ïó÷êîì. Ïðåäëîæåíû ÷åòûðå ìåòîäà îïðåäåëåíèÿ çàðÿäàïûëåâûõ ìàêðî÷àñòèö: ñ èñïîëüçîâàíèåì çàêîíà ñîõðàíåíèÿ ýíåðãèè (ïî êàäðàì âèäåîñúåìêè)[1], ïóòåì ÷èñëåííîãî ìîäåëèðîâàíèÿ ðàçëåòà ÷àñòèö, ñ ïîìîùüþ ïèêîâíà îñöèëëîãðàôå, à òàêæå íåïîñðåäñòâåííîå èçìåðåíèå çàðÿäà ýëåêòðîìåòðîì. Òàêæåèññëåäîâàíû çàêîíîìåðíîñòè çàðÿäêè ïûëåâûõ ÷àñòèö â çàâèñèìîñòè îò ýíåðãèèýëåêòðîíîâ ïó÷êà.Äëÿ îïðåäåëåíèÿ çàðÿäà ÷àñòèö èç çàêîíà ñîõðàíåíèÿ ýíåðãèè èñïîëüçóþòñÿ êàäðûâèäåîñúåìêè. Ñ öåëüþ áîëåå òî÷íîãî íàõîæäåíèÿ ñêîðîñòè ÷àñòèö áûëà ñîáðàíàîïòè÷åñêàÿ ñõåìà, îáåñïå÷èâàþùàÿ ïîäñâåòêó ëàçåðíûì èçëó÷åíèåì â çàäàííîéïëîñêîñòè (ðèñ. 1). Äëÿ ÷àñòèö ãðàôèòà ðàäèóñîì r = 200 ìêì ïîëó÷åííîå çíà÷åíèåçàðÿäà ñîñòàâèëî Q ≈ 10 8 e.Ïðè ÷èñëåííîì ìîäåëèðîâàíèè ðàçëåòà ïûëåâûõ ÷àñòèö çàðÿä îïðåäåëÿëñÿ ïóòåìïîèñêà ñîâïàäåíèé ðàñ÷åòíûõ òðåêîâ ñ ýêñïåðèìåíòàëüíûìè äàííûìè. Óðàâíåíèåäâèæåíèÿ èìååò âèäm¨r = 1 NQ 2+ 1 Qk b4πε 0 r 2 2πε 0 r . (1)Äëÿ ÷àñòèö ãðàôèòà ðàäèóñîì r = 200 ìêì ïîëó÷åííîå çíà÷åíèå çàðÿäà ñîñòàâèëîQ ≈ 5 · 10 7 å.Ïðè ïîïàäàíèè ïûëåâîé ÷àñòèöû íà ýëåêòðîä, ñîåäèíåííûé ñ îñöèëëîãðàôîì,íà îñöèëëîãðàôå ïîÿâëÿþòñÿ õàðàêòåðíûå ïèêè. Çíàÿ ïàðàìåòðû ñõåìû (ðèñ. 2),ìîæíî îïðåäåëèòü çàðÿä ÷àñòèöû, èñïîëüçóÿ ñîîòíîøåíèå ìåæäó U вх è U вых äëÿäèôôåðåíöèðóþùåé öåïî÷êè. Äëÿ ýòîãî ìåòîäà çàðÿä ÷àñòèöû ãðàôèòà ðàäèóñîìr = 200 ìêì ñîñòàâëÿåò Q ≈ 10 7 å.Èññëåäîâàíèå çàðÿäêè ÷àñòèö ïðè ðàçíîé ýíåðãèè ýëåêòðîíîâ ïó÷êà âûÿâèëî íàëè÷èåîïòèìàëüíîé ýíåðãèè ýëåêòðîíîâ, ò.å. òàêîé ýíåðãèè, ïðè êîòîðîé çàðÿä ÷àñòèö


116 М.И. Мясников,О.Ф. Петров, Л.Г. Дьячков, М.М. Васильев, В.Е. Фортов, С.Ф. Савин, А.Ю. Калери, А.И. Борисенкоìàêñèìàëåí. Ýòî ñâÿçàíî ñ òåì, ÷òî ïðè âûñîêèõ ýíåðãèÿõ ìàêñèìàëüíàÿ äëèíà ïðîáåãàýëåêòðîíîâ â ìàòåðèàëå ÷àñòèöû [2] ñòàíîâèòñÿ áîëüøå, ÷åì ðàäèóñ ÷àñòèöû.Òàêèì îáðàçîì, ïðîâåäåíû èçìåðåíèÿ çàðÿäà ÷àñòèö íåñêîëüêèìè ñïîñîáàìè, àòàêæå èññëåäîâàíà çàâèñèìîñòü çàðÿäà ÷àñòèö îò ýíåðãèè ýëåêòðîíîâ ïó÷êà.Ðàáîòà âûïîëíåíà ïðè ÷àñòè÷íîé ïîääåðæêå ãðàíòà Ïðåçèäåíòà ÌÊ-6323.2012.8.Рис. 1. Схема экспериментальной установкиРис. 2. Определение заряда частиц с помощью осциллографаЛитература1. Âàñèëüåâ Ì.Í., Âîðîíà Í.À., Ãàâðèêîâ À.Â., Ïåòðîâ Î.Ô., Ñèäîðîâ Â.Ñ., ÔîðòîâÂ.Å. Àíîìàëüíî âûñîêàÿ çàðÿäêà äèñïåðñíûõ ÷àñòèö ýëåêòðîííûì ïó÷êîì ñýíåðãèåé ýëåêòðîíîâ 25 keV // Ïèñüìà â ÆÒÔ. 2010. 36. Ñ. 5460.2. Áàáè÷åâ À.Ï., Áàáóøêèíà Í.À., Áðàòêîâñêèé À.Ì. [è äð.]. Ôèçè÷åñêèå âåëè÷èíû:ñïðàâî÷íèê. Ì.: Ýíåðãîàòîìèçäàò, 1991. 1170 c.ÓÄÊ 533.9Кулоновские кластеры из диамагнитных пылевых частицв антипробкотронном магнитном поле в условияхмикрогравитацииМ.И. Мясников 1 , О.Ф. Петров 1,2 , Л.Г. Дьячков 1 , М.М. Васильев 1 ,В.Е. Фортов 1,2 , С.Ф. Савин 3 , А.Ю. Калери 3 , А.И. Борисенко 31Объединенный институт высоких температур РАН, 2 Московский физико-техническийинститут (государственный университет), 3 ОАО Ракетно-космическая корпорация«Энергия» им. С.П. Королёваmiasnikovmi@mail.ruÈññëåäîâàíèå ñèëüíîíåèäåàëüíûõ êóëîíîâñêèõ ñèñòåì ïûëåâûõ ÷àñòèö ïðåäñòàâëÿåòçíà÷èòåëüíûé òåîðåòè÷åñêèé è ïðàêòè÷åñêèé èíòåðåñ [1].  ïîñëåäíèå ãîäû


Кулоновские кластеры из диамагнитных пылевых частиц в антипробкотронном магнитном поле вусловиях микрогравитации 117óïîðÿäî÷åííûå ïûëåâûå ñòðóêòóðû æèäêîñòíîãî è êðèñòàëëè÷åñêîãî òèïà â ãàçîðàçðÿäíîéïëàçìå ÷àñòî ðàññìàòðèâàþòñÿ â êà÷åñòâå ôèçè÷åñêîé ìîäåëè ñèëüíî âçàèìîäåéñòâóþùèõêóëîíîâñêèõ ñèñòåì.Öåëüþ äàííîé ðàáîòû ÿâëÿëîñü ýêñïåðèìåíòàëüíîå è òåîðåòè÷åñêîå èçó÷åíèåäèíàìèêè ôîðìèðîâàíèÿ ïðîñòðàíñòâåííî-óïîðÿäî÷åííûõ ñòðóêòóð èç áîëüøîãî÷èñëà çàðÿæåííûõ äèàìàãíèòíûõ ìàêðî÷àñòèö â íåîäíîðîäíîì ìàãíèòíîì ïîëåâ óñëîâèÿõ ìèêðîãðàâèòàöèè íà Ðîññèéñêîì ñåãìåíòå Ìåæäóíàðîäíîé êîñìè÷åñêîéñòàíöèè (ÌÊÑ) â ðàìêàõ óíèêàëüíîãî êîñìè÷åñêîãî ýêñïåðèìåíòà ¾Êóëîíîâñêèéêðèñòàëë¿ (20102012 ãã.).Ýêñïåðèìåíòû ïðîâîäèëèñü ñ ÷àñòèöàìè ãðàôèòà ðàçìåðîì 100, 200, 300 è 400ìêì â àòìîñôåðå àðãîíà ïðè äàâëåíèè, áëèçêîì ê àòìîñôåðíîìó, â àíòèïðîáêîòðîííîììàãíèòíîì ïîëå (ìàêñèìàëüíàÿ ìàãíèòíàÿ èíäóêöèÿ B max = 0, 12 Òë, ìàêñèìàëüíûéãðàäèåíò ∂∂B max /∂∂z ≈ 0, 04 Òë/ñì). ×àñòèöû ãðàôèòà ïîìåùàëèñü â ïðîçðà÷íûåñòåêëÿííûå àìïóëû (äèàìåòð Ø=50 ìì, âûñîòà H = 40 ìì).  ðåçóëüòàòåïðîâåäåíèÿ êîñìè÷åñêîãî ýêñïåðèìåíòà ¾Êóëîíîâñêèé êðèñòàëë¿ ñ èñïîëüçîâàíèåìñïåöèàëüíî ðàçðàáîòàííîé àïïàðàòóðû [2] âïåðâûå áûëè ïîëó÷åíû óñòîé÷èâûåïðîñòðàíñòâåííî-óïîðÿäî÷åííûå ñòðóêòóðû, ñîñòîÿùèå èç çàðÿæåííûõ, ñèëüíî âçàèìîäåéñòâóþùèõ÷àñòèö ãðàôèòà (ðèñ. 1à) [3, 4]. Ïðîâåäåíû îöåíêè çàðÿäà ÷àñòèö4 · 10 4 ýëåìåíòàðíûõ çàðÿäîâ äëÿ 400 ìêì ÷àñòèö è 2 · 10 4 ýëåìåíòàðíûõ çàðÿäîâ äëÿ200 ìêì ÷àñòèö). Íà îñíîâå èññëåäîâàíèé çàòóõàþùèõ êîëåáàíèé öåíòðà ìàññ êëàñòåðàâûïîëíåíû îöåíêè ìàãíèòíîé âîñïðèèì÷èâîñòè ìàòåðèàëà ÷àñòèö χ = −5.1 · 10 −6ñì 3 /ã äëÿ 400 ìêì ÷àñòèö è χ = −4 · 10 −6 ñì 3 /ã äëÿ 200 ìêì ÷àñòèö). Âûïîëíåíî÷èñëåííîå ìîäåëèðîâàíèå ôîðìèðîâàíèÿ êóëîíîâñêèõ êëàñòåðîâ èç çàðÿæåííûõäèàìàãíèòíûõ ìàêðî÷àñòèö â àíòèïðîáêîòðîííîì ìàãíèòíîì ïîëå ìåòîäîì ìîëåêóëÿðíîéäèíàìèêè (ðèñ. 1á, â) [4].Ðàáîòà ÷àñòè÷íî ïîääåðæàíà Ïðîãðàììîé ôóíäàìåíòàëüíûõ èññëåäîâàíèé ÏðåçèäèóìàÐÀÍ ¾Òåïëîôèçèêà è ìåõàíèêà ýêñòðåìàëüíûõ ýíåðãåòè÷åñêèõ âîçäåéñòâèéè ôèçèêà ñèëüíî ñæàòîãî âåùåñòâà¿, ãðàíòîì Ïðåçèäåíòà ÌÊ-6323.2012.8, à òàêæåïðîåêòàìè ÐÔÔÈ 10-02-01428, 10-02-90056 è 11-02-01051.Рис. 1. Конфигурация трехмерного кулоновского кластера из частиц графита диаметром200 мкм при максимальном магнитном поле (B max ∼ 1200 Гс, |∇B z | =400 Гс/см); а) эксперимент; б) численное моделирование для N = 700; в) численноемоделирование (вид сверху)


118 В.Р. Муниров, А.В. ФилипповЛитература1. Ôîðòîâ Â.Å., Õðàïàê À.Ã., ßêóáîâ È.Ò. Ôèçèêà íåèäåàëüíîé ïëàçìû. Ì.: Ôèçìàòëèò,2004. 381 ñ.2. Ñàâèí Ñ.Ô., Ìàðêîâ À.Â., Ïåòðîâ Î.Ô., Ôîðòîâ Â.Å. Ýëåêòðîìàãíèò äëÿ ïðîâåäåíèÿýêñïåðèìåíòîâ íà áîðòó ÐÑ ÌÊÑ // Ïîâåðõíîñòü. Ðåíòãåíîâñêèå, ñèíõðîòðîííûåè íåéòðîííûå èññëåäîâàíèÿ. 2004. Ò. 6. Ñ. 5355.3. Ñàâèí Ñ.Ô., Äüÿ÷êîâ Ë.Ã., Ìÿñíèêîâ Ì.È., Ïåòðîâ Î.Ô., Âàñèëüåâ Ì.Ì., ÔîðòîâÂ.Å., Êàëåðè À.Þ., Áîðèñåíêî À.È., Ìîðôèëë Ã.Å. Êóëîíîâñêèé àíñàìáëüçàðÿæåííûõ äèàìàãíèòíûõ ìàêðî÷àñòèö â íåîäíîðîäíîì ìàãíèòíîì ïîëå â óñëîâèÿõìèêðîãðàâèòàöèè // Ïèñüìà â ÆÝÒÔ. 2011. Ò. 94. Ñ. 548552.4. Petrov O.F., Myasnikov M.I., D'yachkov L.G., Vasiliev M.M., Fortov V.E., SavinS.F., Kaleri À.Yu., Borisenko A.I., Morll G.E. Coulomb clusters of dust particles ina cusp magnetic trap under microgravity conditions // Phys. Rev. E. 2012. V. 86. P. 036404.ÓÄÊ 533.9Взаимодействие диэлектрической макрочастицы с точечнымзарядом в плазмеВ.Р. Муниров 1,2 , А.В. Филиппов 1,21Московский физико-технический институт (государственный университет), 2 Троицкийинститут инновационных и термоядерных исследованийmunjsu@mail.ru íàñòîÿùåé ðàáîòå ðàññìîòðåíî âçàèìîäåéñòâèå ïðîèçâîëüíî çàðÿæåííîé ñôåðè÷åñêîéìàêðî÷àñòèöû è òî÷å÷íîãî çàðÿäà q 2 â ïëàçìå â ïðèñóòñòâèè ïîñòîÿííîãîýëåêòðè÷åñêîãî ïîëÿ E 0 . Ïîòåíöèàë ýëåêòðè÷åñêîãî ïîëÿ âíóòðè ñôåðè÷åñêîé ÷àñòèöûîïðåäåëÿåòñÿ íà îñíîâå óðàâíåíèÿ Ëàïëàñà, à ïîòåíöèàë ñíàðóæè ìîæíî ïðåäñòàâèòüêàê ñóïåðïîçèöèþ òðåõ ïîòåíöèàëîâ: ïîòåíöèàëà ïîñòîÿííîãî ýëåêòðè÷åñêîãîïîëÿ φ 0 , äåáàåâñêîãî ïîòåíöèàëà òî÷å÷íîãî çàðÿäà q 2 è ñàìîñîãëàñîâàííîãî ïîòåíöèàëàñôåðè÷åñêîé ÷àñòèöû è ïëàçìû φ 1 , îïðåäåëÿåìûé ëèíåàðèçîâàííûì óðàâíåíèåìÏóàññîíàÁîëüöìàíà. Ðàçëîæèâ ïîòåíöèàëû φ 0 , φ 1 è ïëîòíîñòü ñâîáîäíîãî ïîâåðõíîñòíîãîçàðÿäà σ ïî ñôåðè÷åñêèì ãàðìîíèêàì è èñïîëüçóÿ ãðàíè÷íûå óñëîâèÿ íàìàêðî÷àñòèöå, ìû íàéäåì íåèçâåñòíûå êîýôôèöèåíòû â ðàçëîæåíèè ïîòåíöèàëà.Íà òî÷å÷íûé çàðÿä ñî ñòîðîíû ñôåðè÷åñêîé ÷àñòèöû äåéñòâóåò ñèëà F == −q 2 ∇φ 1 | r=R,θ=0. Ïðîèíòåãðèðîâàâ z-êîìïîíåíòó ñèëû ïî ìåæ÷àñòè÷íîìó ðàññòîÿíèþ,ïîëó÷èì âûðàæåíèå äëÿ ïîòåíöèàëà âçàèìîäåéñòâèÿ, êîòîðîå îòëè÷àåòñÿ îò èçâåñòíîãîïîòåíöèàëà ÄåðÿãèíàËàíäàóÔåðâåÿÎâåðáèêà äîïîëíèòåëüíûìè òðåìÿ÷ëåíàìè: âêëàä âçàèìîäåéñòâèÿ íàâåäåííîãî ïîñòîÿííûì âíåøíèì ýëåêòðè÷åñêèìïîëåì ïîâåðõíîñòíîãî çàðÿäà ñ òî÷å÷íûì çàðÿäîì, âêëàä âçàèìîäåéñòâèÿ íåîäíîðîäíîãîïîâåðõíîñòíîãî çàðÿäà ñ òî÷å÷íûì çàðÿäîì è âêëàä âçàèìîäåéñòâèÿ òî÷å÷íîãîçàðÿäà ñ íàâåäåííûì èì æå ïîâåðõíîñòíûì çàðÿäîì.Íà ýëåìåíò ïîâåðõíîñòè äèýëåêòðèêà äåéñòâóåò óäåëüíûé ìîìåíò ñèë [1]:m = 1 ε {︀ [r × E] (n · E) − 1 4π 2 E2 [r × n] }︀ . Èñïîëüçóÿ ðåêóððåíòíûå ñîîòíîøåíèÿ äëÿïðèñîåäèíåííûõ ïîëèíîìîâ Ëåæàíäðà è èõ ïðîèçâîäíûõ, îòñþäà íàõîäèì ïðîåêöèèìîìåíòà íà äåêàðòîâû îñè.Òåïåðü ïåðåéäåì ê îáñóæäåíèþ âðàùåíèÿ ïûëåâûõ ÷àñòèö âîêðóã ñîáñòâåííîéîñè, êîòîðîå íàáëþäàëîñü â ðàáîòàõ [23].  îòñóòñòâèå ìàãíèòíîãî ïîëÿ ðàñïðåäåëåíèåïîâåðõíîñòíîãî çàðÿäà íà ïûëåâûõ ÷àñòèöàõ â ñðåäíåì âî âðåìåíè áóäåò


Экспериментальное исследование вязкопластических свойств и структурных характеристикплазменно-пылевых структур с различной упорядоченностью 119àêñèàëüíî ñèììåòðè÷íûì âäîëü íàïðàâëåíèÿ âíåøíåãî ýëåêòðè÷åñêîãî ïîëÿ, à ìîìåíòðàâåí íóëþ. Ïðè íàëîæåíèè ìàãíèòíîãî ïîëÿ àêñèàëüíàÿ ñèììåòðèÿ çàäà÷èíàðóøèòñÿ, òàê êàê â ñêðåùåííûõ ýëåêòðè÷åñêîì è ìàãíèòíîì ïîëÿõ èìååòñÿ äðåéôîâûéòîê ýëåêòðîíîâ, íàïðàâëåííûé âäîëü [E × B]. Íàïðàâèì îñü z âäîëü íàïðàâëåíèÿE 0 , à îñü x âäîëü ìàãíèòíîãî ïîëÿ, òîãäà îòëè÷íûì îò íóëÿ áóäåò òîëüêîìîìåíò M x ≈ 3 2 π2 a 3 1σ 1e E 0 / (2 + ε 1 ).Ìîìåíò ñèëû ñîïðîòèâëåíèÿ ãàçà ñîãëàñíî [4] åñòü M fr ≈ 2πρ 3 gasv th,gas ω rot a 4 1. Ïðèðàâíèâàÿïîñëåäíèå äâà âûðàæåíèÿ è èñïîëüçóÿ óñëîâèå ëåâèòàöèè, íàéäåì óãëîâóþñêîðîñòü âðàùåíèÿ ïûëåâîé ÷àñòèöû:ω rot = −3πζ 1e ρ d g,4 (2 + ε 1 ) ρ gas v th,gasãäå ζ 1e = 4πa 2 1σ 1e /q 1 ïàðàìåòð, îïðåäåëÿþùèé ñòåïåíü àíèçîòðîïèè ðàñïðåäåëåíèÿñâîáîäíîãî çàðÿäà ïî ïîâåðõíîñòè ïûëåâûõ ÷àñòèö.Рис. 1. Геометрия задачиЛитература1. Ëàíäàó Ë.Ä, Ëèôøèö Å.Ì. Òåîðåòè÷åñêàÿ ôèçèêà. Ò. 8. Ýëåêòðîäèíàìèêàñïëîøíûõ ñðåä. Ì.: Íàóêà, 1982.2. Krasheninnikov S.I., Shevchenko V.I., Shukla P.K. Spinning of a charged dustparticulate in a magnetized plasma // Phys. Lett. A. 2007. N 361. P. 133135.3. Äçëèåâà Å.Ñ., Êàðàñåâ Â.Þ., Ïåòðîâ Î.Ô. Ïðÿìîå íàáëþäåíèå äèíàìèêè óåäèíåííûõïûëåâûõ âîë÷êîâ â êîìïëåêñíîé ïëàçìå â ñëàáîì ìàãíèòíîì ïîëå //ÆÝÒÔ. 2012 141. 189 ñ.4. Epstein P.S. On the resistance experienced by spheres in their motion through gases// Phys. Rev. 1924. 23. P. 710733.ÓÄÊ 533.9Экспериментальное исследование вязкопластических свойстви структурных характеристик плазменно-пылевых структур сразличной упорядоченностьюО.С. Ваулина 1 , А.В. Гавриков 1,2 , О.Ф. Петров 1,2 , Р.А. Тимирханов 1,21Объединенный институт высоких температур РАН, 2 Московский физико-техническийинститут (государственный университет)timirkhanov@ihed.ras.ruÎñîáåííîñòüþ ïûëåâîé ïëàçìû ÿâëÿåòñÿ òî, ÷òî áëàãîäàðÿ îòíîñèòåëüíî áîëüøèìðàçìåðàì ÷àñòèö èõ çàðÿä ìîæåò èìåòü ÷ðåçâû÷àéíî áîëüøèå âåëè÷èíû (ïî-


120 М.С. Кривокорытов, В.В. Голуб, В.В. Володинðÿäêà 10 2 10 5 çàðÿäîâ ýëåêòðîíà) è îêàçûâàåòñÿ âîçìîæíûì ïîÿâëåíèå áëèæíåãîïîðÿäêà, è äàæå êðèñòàëëèçàöèÿ â ñèñòåìå ïûëåâûõ ÷àñòèö [1].  ðÿäå ðàáîò áûëîòìå÷åí íåíüþòîíîâûé õàðàêòåð ïëàçìåííî-ïûëåâîé æèäêîñòè, ïðîâåäåíû èññëåäîâàíèÿåå âÿçêîïëàñòè÷åñêèõ ñâîéñòâ [24]. Îäíàêî èçìåíåíèå âÿçêîñòíûõ ñâîéñòâïëàçìåííî-ïûëåâîé ñòðóêòóðû â çàâèñèìîñòè îò ïàðàìåòðà íåèäåàëüíîñòè è ïàðàìåòðîâãàçîâîãî ðàçðÿäà ïî-ïðåæíåìó îñòàåòñÿ ìàëîèçó÷åííûì. äàííîé ðàáîòå ïðîâåäåíî ýêñïåðèìåíòàëüíîå èññëåäîâàíèå ïîâåäåíèÿ êðèñòàëëè÷åñêîéè ñëàáîóïîðÿäî÷åííîé ïëàçìåííî-ïûëåâîé ñòðóêòóðû ïðè åå ïðîäàâëèâàíèèëàçåðíûì ëó÷îì. Âïåðâûå ïîëó÷åíî ãèäðîäèíàìè÷åñêîå (âÿçêîïëàñòè÷åñêîå) òå-÷åíèå ïëàçìåííî-ïûëåâîãî êðèñòàëëà. Âûÿâëåíû îñíîâíûå ñòðóêòóðíûå õàðàêòåðèñòèêèïëàçìåííî-ïûëåâûõ îáðàçîâàíèé: êîððåëÿöèîííûå ôóíêöèè, ïàðàìåòðíåèäåàëüíîñòè, ñðåäíèå ìåæ÷àñòè÷íûå ðàññòîÿíèÿ. Íàéäåíû ðàñïðåäåëåíèÿ ñêîðîñòåéâ êàíàëå òå÷åíèÿ äëÿ êðèñòàëëè÷åñêîé ïëàçìåííî-ïûëåâîé ñòðóêòóðû, çàâèñèìîñòèìàêñèìàëüíîé ñêîðîñòè ÷àñòèöû â êàíàëå òå÷åíèÿ îò ìîùíîñòè ëàçåðíîãîëó÷à. Îòìå÷åí ïîðîãîâûé õàðàêòåð òå÷åíèÿ ïëàçìåííî-ïûëåâîé ñòðóêòóðû. Ïîëó÷åíûçíà÷åíèÿ êîýôôèöèåíòà ñäâèãîâîé âÿçêîñòè.Литература1. Ikezi H. Coulomb solid of small particles in plasmas // Phys. Fluids. 1986. V. 29,N 6. P. 17641766.2. Nosenko V., Goree J. Shear Flows and Shear Viscosity in a Two-Dimensional YukawaSystem (Dusty Plasma) // Phys. Rev. Lett. 2004. V. 93, N 15. P. 155004.3. Ivlev A.V., Steinberg V., Kompaneets R. [et al.]. Non-Newtonian Viscosity ofComplex-Plasma Fluids // Phys. Rev. Lett. 2007. V. 98, N 14. P. 145003.4. Gavrikov A., Shakhova I., Ivanov A. [et al.]. Experimental study of laminar ow industy plasma liquid // Phys. Lett. A. 2005. V. 336, N 45. P. 378383.ÓÄÊ 536.464Бифуркация струи гелия при внешнем акустическомвоздействииМ.С. Кривокорытов 1,2 , В.В. Голуб 2 , В.В. Володин 21Московский физико-технический институт (государственный университет),2Объединенный институт высоких температур РАНmikhail.k@phystech.eduÒåîðåòè÷åñêè è ýêñïåðèìåíòàëüíî äîêàçàíî, ÷òî ñâîáîäíîå ñäâèãîâîå òå÷åíèå,èìåþùåå òî÷êè ïåðåãèáà â ïðîôèëå ñêîðîñòè, íåâÿçêî íåóñòîé÷èâî. Åãî âîçìóùåíèÿýêñïîíåíöèëüíî ðàñòóò âíèç ïî ïîòîêó, îáðàçóÿ âèõðè, êîòîðûå îáúåäèíÿþòñÿäðóã ñ äðóãîì â ôîðìå áîëüøèõ êîãåðåíòíûõ ñòðóêòóð. Èññëåäîâàíèþ íåóñòîé÷èâîñòèñòðóéíûõ òå÷åíèé ïîñâÿùåíî áîëüøîå êîëè÷åñòâî òåîðåòè÷åñêèõ [13] è ýêñïåðèìåíòàëüíûõðàáîò [47]. Âàæíîñòü ýòèõ èññëåäîâàíèé î÷åâèäíà êàê äëÿ íàóêè,òàê è äëÿ ìíîæåñòâà òåõíè÷åñêèõ ïðèëîæåíèé, â òîì ÷èñëå è â ÌÝÌÑ òåõíîëîãèÿõ(ìèêðîýëåêòðîìåõàíè÷åñêèå ñèñòåìû). ïîñëåäíåå âðåìÿ àêòèâíî èññëåäóåòñÿ âëèÿíèå àêóñòè÷åñêèõ âîçìóùåíèé íàñòðóéíûå òå÷åíèÿ [810], òàê êàê ïîäîáíûå èññëåäîâàíèÿ ïîçâîëÿþò íàéòè êëþ÷ êïîíèìàíèþ ôèçè÷åñêîé ïðèðîäû ðàçâèòèÿ ñòðóé è óïðàâëåíèþ ïîòîêàìè. Èññëåäóÿâëèÿíèå àêóñòè÷åñêèõ êîëåáàíèé íà îòîðâàííûé äèôôóçèîííûé ìåòàíîâûé ôàêåë,àâòîðû [11] ïðèøëè ê âûâîäó, ÷òî áèôóðêàöèÿ ôàêåëà âûçâàíà äåëåíèåì ñòðóè íåðåàãèðóþùåãîìåòàíà. Èññëåäîâàíèþ âëèÿíèÿ íà÷àëüíûõ óñëîâèé íà ñðåçå ñîïëà íà


Бифуркация струи гелия при внешнем акустическом воздействии 121ñòðóêòóðó òå÷åíèÿ è óñòîé÷èâîñòü ñòðóé ïîñâÿùåí ðÿä ðàáîò [1213]. Îäíàêî â ýòèõðàáîòàõ íàáëþäàëîñü áèåíèå ñòðóé è ðàçâèòèå âèõðåâûõ ñòðóêòóð ïîä äåéñòâèåìçâóêà ÷àñòîòîé äî 100 Ãö, ÷òî íå äàåò âîçìîæíîñòè îáúÿñíèòü ïðèðîäó ÿâëåíèÿ áèôóðêàöèè,ïîýòîìó íàñòîÿùàÿ ðàáîòà ïîñâÿùåíà âèçóàëèçàöèè ãàçîâûõ ìèêðîñòðóé(äèàìåòð ñòðóè 1 ìì) ïîä äåéñòâèåì çâóêà â øèðîêîì ÷àñòîòíîì äèàïàçîíå.Êàê ïîêàçàë ýêñïåðèìåíò, ïîâåäåíèå ãàçîâîé ñòðóè çíà÷èòåëüíî çàâèñèò îò âíåøíåãîàêóñòè÷åñêîãî âîçäåéñòâèÿ, ïðè îïðåäåëåííûõ óñëîâèÿõ ìîæíî íàáëþäàòü äåëåíèå(áèôóðêàöèþ) ïîòîêà (ðèñ. 1).  ðàáîòå èçìåðÿëñÿ óãîë áèôóðêàöèè φ, à òàêæåðàññòîÿíèå îò êîíöà òðóáêè äî ìåñòà äåëåíèÿ ïîòîêà h (ðèñ. 1). Îêàçàëîñü, ÷òîýôôåêò äåëåíèÿ ñòðóè çàâèñèò îò ÷àñòîòû âíåøíåãî àêóñòè÷åñêîãî âîçäåéñòâèÿ èñêîðîñòè ïîòîêà, ïðè÷åì ïðè ñðåäíåé ñêîðîñòè ïîòîêà 34.9 ì/ñ è 44.8 ì/ñ ýôôåêòíàáëþäàåòñÿ â äèàïàçîíå îò 120 äî 300 è 600 Ãö ñîîòâåòñòâåííî. Ïðè ñêîðîñòÿõ ïîòîêà55.0 ì/ñ è áîëåå ýôôåêò íàáëþäàåòñÿ â äèàïàçîíå îò íåñêîëüêèõ ñîòåí äî íåñêîëüêèõòûñÿ÷ Ãö.Ïîäîáíûå ýêñïåðèìåíòû áûëè ïðîâåäåíû íà òðóáêàõ ñ ðàçíûì âíåøíèì äèàìåòðîì.Ýêñïåðèìåíò ïîêàçàë, ÷òî ñóùåñòâóåò çàâèñèìîñòü ÷àñòîòíîãî äèàïàçîíà, â êîòîðîìíàáëþäàåòñÿ ýôôåêò îò ñðåäíåé ñêîðîñòè ïîòîêà, ïðè÷åì äèàïàçîí, â êîòîðîìíàáëþäàåòñÿ áèôóðêàöèÿ, íå çàâèñèò îò âíåøíåãî äèàìåòðà òðóáêè, ýòî ïîçâîëÿåòïðåäïîëàãàòü, ÷òî ýôôåêò äåëåíèÿ íå ñâÿçàí ñ ñîáñòâåííûì àêóñòè÷åñêèì èçëó÷åíèåìñòðóè.БлагодарностиÊîëëåêòèâ àâòîðîâ ïðèíîñèò áëàãîäàðíîñòü Ñîâåòó ïî ãðàíòàì Ïðåçèäåíòà ÐîññèéñêîéÔåäåðàöèè, ãðàíò ÌÊ-2894.2012.8.Рис. 1. Теневые фотографии струи гелия: слева – в отсутствиe звука, справа – поддействием звука 1700. Гц, 80. дБЛитература1. Brancher P., Chomaz J.M., Huerre P. Direct numerical simulation of round jets:Vortex induction and side jets // Phys. Fluids. 1994. V. 6. P. 17681774.2. Metcalfe R.W., Orszay S.A., Brachet M.E., Menon S., Riley J. Secondary instabilityof a temporally growing mixing layer // J. Fluid Mech. 1987. V. 184. P. 207243.3. Crow S.C., Champagne F.H. Orderly structure in jet turbulence // J. Fluid Mech. 1971. V. 48. P. 547591.4. Bernal L.P., Roshko A. Streamwise vortex structure in plane mixing layers // J. FluidMech. 1986. V. 170. P. 499525.5. Lasheras J.C., Cho J.S., Maxworthy T. On the origin and evolution of streamwisevortical structures in plane free shear layer // J. Fluid Mech. 1986. V. 172. P.231258.6. Liepmann D., Gharib M. The role of streamwise vorticity in the neareld entrainmentof round jets // J. Fluid Mech. 1992. V. 245. P. 643668.


122 Я.И. Гнатюк, А.Е. Коробов, С.В. Головастов7. Monkewitz P.A., Lehmann B., Barsikow B., Bechert D.W. The spreading of selfexcited hot jets by side jets // Phys. Fluids. 1989. V. A 1. P. 446448.8. Krasheninnikov S.Yu. and Mironov A.K. Eect of the Streamwise Component of theVorticity Formedin a Turbulent Jet Source on the Acoustic Characteristics of the Jet// Fluid Dynamics. 2003. V. 38, N 5. P. 698711.9. Nolle A.W. Sinuous instability of a planar air jet: Propagation parameters and acousticexcitation // J. Acoust. Soc. Am. 1998. V. 103, N 6. P. 36903705.10. Lebedev L.L. and Pavel'ev A.A. Eect of the Nozzle Edge Shape on the AcousticSensitivity of a Jet // Fluid Dynamics. 2002. V. 37, N 1. P. 2126.11. Krivokorytov M.S., Golub V.V., Vodin V.V. The Eect of Acoustic Oscillations onDiusion Combustion of Methane // Technical Physics Letters. 2012. V. 38, N 5. P. 478480.12. Ãðåê Ã.Ð., Êîçëîâ Â.Â., Êîçëîâ Ã.Â., Ëèòâèíåíêî Þ.À. Âëèÿíèå íà÷àëüíûõ óñëîâèéíà ñðåçå ñîïëà íà ñòðóêòóðó òå÷åíèÿ è óñòîé÷èâîñòü ïëîñêîé ñòðóè // ÂåñòíèêÍÃÓ. Ñåðèÿ: Ôèçèêà. 2008. Ò. 3, Âûï. 3. Ñ. 1433.13. Êîçëîâ Â.Â., Ãðåê Ã.Ð., Ëèòâèíåíêî Ì.Â.,Ëèòâèíåíêî Þ.À., Êîçëîâ Ã.Â. Êðóãëàÿñòðóÿ â ïîïåðå÷íîì ñäâèãîâîì ïîòîêå // Âåñòíèê ÍÃÓ. Ñåðèÿ: Ôèçèêà. 2010. Ò. 5, Âûï. 1. C. 928.ÓÄÊ 539.951Влияние эжектора на течение газа в пульсирующемдетонационном двигателеЯ.И. Гнатюк 1,2 , А.Е. Коробов 1 , С.В. Головастов 11Объединенный институт высоких температур РАН2Московский физико-технический институт (государственный университет)gnatukslava@gmail.comÈç-çà âûñîêîãî ÊÏÄ ñãîðàíèÿ ïóëüñèðóþùèé äåòîíàöèîííûé äâèãàòåëü (ÏÄÄ)ñ÷èòàåòñÿ ïåðñïåêòèâíûì ïðè ñîçäàíèè ðåàêòèâíûõ äâèãàòåëåé ìàëîé òÿãè. Ïðèýòîì îäíà èç îñíîâíûõ ïðîáëåì ÏÄÄ çàêëþ÷àåòñÿ â òîì, ÷òî ïðîäóêòû ñãîðàíèÿ íàñîïëå ñîçäàþò ïåðåìåííóþ òÿãó. Åñëè íà îäíîé ñòàäèè ãîðåíèÿ ñîïëî ìîæåò áûòüýôôåêòèâíî, òî íà ïîñëåäóþùåé ìîæåò îêàçàòüñÿ íåýôôåêòèíî. Òàêèì îáðàçîì,íåîáõîäèìî èññëåäîâàíèå êàæäîé ñòàäèè äåòîíàöèîííîãî ãîðåíèÿ äëÿ ìàêñèìàëüíîãîïîâûøåíèÿ òÿãè â òå÷åíèå îäíîãî ïåðèîäà. [1, 2] áûë îïðåäåëåí îïòèìàëüíûé äèàìåòð ñîïëà äëÿ ïðÿìîãî èíèöèèðîâàíèÿäåòîíàöèè â îäíîèìïóëüñíîì ðåæèìå. Áûëî ïîêàçàíî, ÷òî èñïîëüçîâàíèå ýæåêòîðàìîæåò ïðèâåñòè ê ïîâûøåíèþ óäåëüíîãî èìïóëüñà äî 45%. Ïðèìåíåíèå ïðÿìîãî èíèöèðîâàíèÿäåòîíàöèè ìîæåò áûòü ïðîáëåìàòè÷íûì â ðåàëüíûõ äâèãàòåëÿõ.  ýòîéðàáîòå áûëè èññëåäîâàíû òÿãîâûå õàðàêòåðèñòèêè äåìîíñòðàöèîííîãî ÏÄÄ ïðè ñëàáîìèíèöèèðîâàíè ñ ïåðåõîäîì îò äåôëîãðàöèè ê äåòîíàöèè â êàìåðå ñãîðàíèÿ. äàííîé ðàáîòå ÷èñëåííî èññëåäîâàíî âëèÿíèå èñïîëüçîâàíèÿ ýæåêòîðîâ ðàçëè÷íûõðàçìåðîâ íà çíà÷åíèå ñêîðîñòè ýæåêòèðóåìîãî âîçäóõà. ðàáîòå áûëà èñïîëüçîâàíà îñåñèììåòðè÷íàÿ ìîäåëü. Ðåøàëàñü ñèñòåìà óðàâíåíèéÍàâüåÑòîêñà ñ èñïîëüçîâàíèåì êîíå÷íî-ðàçíîñòíîé ñõåìû.  êà÷åñòâå ïðîôèëÿòåðìîäèíàìè÷åñêèõ âåëè÷èí íà âûõîäå èç êàìåðû ñãîðàíèÿ èñïîëüçîâàëñÿ ïðîôèëü,ïîëó÷åííûé ýêñïåðèìåíòàëüíî. Íà ðèñ. 1 ïðåäñòàâëåíû ãàçîäèíàìè÷åñêèå ýæåêòîðû.Íà ðèñ. 2 ïðåäñòàâëåíû ðåçóëüòàòû âû÷èñëåíèé. Îáíàðóæåíî, ÷òî èñïîëüçîâàíèåýæåêòîðà áîëåå ýôôåêòèâíî äëÿ èìïóëüñíûõ äâèãàòåëåé ñ ÷àñòîòîé ðàáîòû äî1000 Ãö.


Исследование области применимости тепловой части термодинамических функций электронов вмодели Томаса–Ферми с учетом квантовых, обменных и оболочечных поправок 123Ïðåäñòàâëåííûå çàâèñèìîñòè ñêîðîñòè ýæåêòèðóåìîãî âîçäóõà îò âðåìåíè ìîãóòîêàçàòüñÿ õàðàêòåðíûì äëÿ ïóëüñèðóþùèõ äâèãàòåëåé.Рис. 1. Формы эжекторов, используемых в работеРис. 2. Зависимость скорости эжектируемого воздуха от времени для различныхформ эжекторовЛитература1. Kailasanath K. Issues with nozzles for pulse detonation engines // Pulse andcontinuous detonation Ed. by Roy V., Frolov S. M.: TORUS PRESS, 2006. P. 251260.2. Canteins G., Franzetti F., Zitoun R., Desbordes D., Daniau E. PDE possibleways for specic impulse improvement // ¾Conned detonations and pulse detonationengines¿ Ed. by Roy V., Frolov S., Santoro R., Tsyganov S. M.: TORUS PRESS, 2003. P. 177-190.ÓÄÊ 539.182Исследование области применимости тепловой частитермодинамических функций электронов в моделиТомаса–Ферми с учетом квантовых, обменных и оболочечныхпоправокС.А. Дьячков 1,2 , П.Р. Левашов 1,21Московский физико-технический институт (государственный университет),2Объединенный институт высоких температур РАНserj.dyachkov@gmail.comÏðè èñïîëüçîâàíèè êîíå÷íî-òåìïåðàòóðíîé ìîäåëè ÒîìàñàÔåðìè [1] äëÿ ðàñ÷åòàòåðìîäèíàìè÷åñêèõ ôóíêöèé ýëåêòðîíîâ â îáëàñòè íèçêèõ òåìïåðàòóð ñòàíîâèòñÿ


124 А.А. Самохин, С.А. Мурзовñóùåñòâåííûì âêëàä êâàíòîâûõ, îáìåííûõ è îáîëî÷å÷íûõ ïîïðàâîê [2, 3], âñëåäñòâèå÷åãî ìîäåëü ïåðåñòàåò êîððåêòíî îòðàæàòü ôèçè÷åñêóþ ðåàëüíîñòü.Èçâåñòíî, îäíàêî, ÷òî êâàíòîâûå ýôôåêòû íàèáîëåå ñèëüíî ïðîÿâëÿþòñÿ ïðè íóëåâîéòåìïåðàòóðå. Êàê áûëî ïîêàçàíî â ðàáîòå [4], ïðè âû÷èòàíèè èç òåðìîäèíàìè÷åñêèõôóíêöèé èõ çíà÷åíèé ïðè íóëåâîé òåìïåðàòóðå îáëàñòü ïðèìåíèìîñòèîñòàâøåéñÿ òåïëîâîé ÷àñòè çíà÷èòåëüíî ðàñøèðÿåòñÿ. Ïðè ýòîì ó÷èòûâàëèñü òîëüêîêâàíòîâûå è îáìåííûå ïîïðàâêè. ×òîáû óòî÷íèòü óñëîâèÿ ïðèìåíèìîñòè ìîäåëèÒîìàñàÔåðìè, íåîáõîäèìî âû÷èñëèòü îáîëî÷å÷íûå ïîïðàâêè. äàííîé ðàáîòå îïðåäåëåíà îáëàñòü òåìïåðàòóð è ïëîòíîñòåé, â êîòîðîé èñïîëüçîâàíèåìîäåëè ÒîìàñàÔåðìè äëÿ âû÷èñëåíèÿ òåïëîâîé ÷àñòè òåðìîäèíàìè÷åñêèõôóíêöèé îïðàâäàíî. Ýòî ñäåëàíî àíàëîãè÷íî ðàáîòå [5] ïîñðåäñòâîì ñðàâíåíèÿ òåïëîâîãîâêëàäà â òåðìîäèíàìè÷åñêèå ôóíêöèè ìîäåëè ÒîìàñàÔåðìè áåç ïîïðàâîêñ òåïëîâûì âêëàäîì â ïîïðàâêè ê ýòèì ôóíêöèÿì. Ïðè ýòîì ó÷èòûâàþòñÿ êâàíòîâûå,îáìåííûå è îáîëî÷å÷íûå ïîïðàâêè. Ïðè ðàñ÷åòàõ îáðàùàåòñÿ îñîáîå âíèìàíèåíà îáåñïå÷åíèå çàäàííîé òî÷íîñòè, ÷òî ïîçâîëÿåò îöåíèòü ïîãðåøíîñòü âû÷èñëåíèéòåïëîâîãî âêëàäà â òåðìîäèíàìè÷åñêèå ôóíêöèè è â ïîïðàâêè ê íèì.Литература1. Feynman R. P., Metropolis N., Teller E. Equations of state of elements based on thegeneralized FermiThomas theory // Phys. Rev. 1949. V. 75. N. 10. P. 15611573.2. Êèðæíèö Ä. À. Êâàíòîâûå ïîïðàâêè ê óðàâíåíèþ ÒîìàñàÔåðìè // ÆÝÒÔ. 1957. Ò. 32. 1. Ñ. 115123.3. Øïàòàêîâñêàÿ Ã.Â. Îáîëî÷å÷íûå ýôôåêòû â òåðìîäèíàìèêå íåâûðîæäåííîéïëàçìû: ïðåïðèíò // ÈÏÌ èì. Ì.Â. Êåëäûøà ÀÍ ÑÑÑÐ. M., 1984. 8. 20 ñ.4. Dyachkov S.A., Levashov P.R. Region of validity of ThomasFermi model and itsthermal part // Physics of Extreme States of Matter 2012. Chernogolovka: IPCPRAS, 2012. P. 1417.5. Êèðæíèö Ä.À., Ëîçîâèê Þ.Å., Øïàòàêîâñêàÿ Ã.Â. Ñòàòèñòè÷åñêàÿ ìîäåëü âåùåñòâà// Óñïåõè ôèçè÷åñêèõ íàóê. 1975. Ò. 117. 1. Ñ. 347.ÓÄÊ 538.951Численное моделирование буферной плазмы и пучкасепарируемого вещества в камере сепаратора отработанногоядерного топливаА.А. Самохин 1 , С.А. Мурзов 1,21Объединенный институт высоких температур РАН2Московский физико-технический институт (государственный университет)murzovs@gmail.comÂûñîêîå è ïîñòîÿííî íàðàñòàþùåå êîëè÷åñòâî îòðàáîòàííîãî ÿäåðíîãî òîïëèâà(ÎßÒ) óæå ñåãîäíÿ ôîðñèðóåò ðàçâèòèå ñóùåñòâóþùèõ è ðàçðàáîòêó íîâûõ ñïîñîáîâïåðåðàáîòêè ÎßÒ. Ðàçâèâàþùèåñÿ â ïîñëåäíåå âðåìÿ ïëàçìåííûå ìåòîäû ñåïàðàöèèÎßÒ â ýëåêòðè÷åñêîì è ìàãíèòíîì ïîëÿõ ïîòåíöèàëüíî îáëàäàþò ðÿäîì äîñòîèíñòâ. ðàìêàõ äàííîé ðàáîòû ïðîâîäèòñÿ ïîñòðîåíèå ìîäåëè áóôåðíîé ïëàçìû â êàìåðåìàññ-ñåïàðàòîðà[1, 2, 3].


Численное моделирование буферной плазмы и пучка сепарируемого вещества в камере сепаратораотработанного ядерного топлива 125 öèëèíäðè÷åñêîé îáëàñòè ðåøàåòñÿ êðàåâàÿ çàäà÷à äëÿ ñèñòåìû óðàâíåíèé â÷àñòíûõ ïðîèçâîäíûõ. Ïðè ýòîì ðàññìàòðèâàåòñÿ çàäà÷à, ñîîòâåòñòâóþùàÿ óñòàíîâêåÀðõèìåä [2, 3], ñ öåëüþ ñîïîñòàâëåíèÿ ìîäåëè ñ ñóùåñòâóþùèìè ýêñïåðèìåíòàëüíûìèäàííûìè. Çàòåì ðàñ÷åòû ïðîâîäÿòñÿ äëÿ óñòàíîâêè, ðàçðàáàòûâàåìîé â ëàáîðàòîðèè2.8.2 â ðàìêàõ ðàáîò Ðîñàòîìà.Ïðèíèìàÿ âî âíèìàíèå ðåçóëüòàòû ðàñ÷åòîâ è ýêñïåðèìåíòàëüíûõ äàííûõ óñòàíîâêèÀðõèìåä, àêòóàëüíà ñëåäóþùàÿ çàäà÷à.1. Öèëèíäðè÷åñêàÿ îáëàñòü (R = 40 ñì, L = 400 ñì) çàïîëíåíà He ñ êîíöåíòðàöèåé:n He [ñì −3 ] = 3.54 · 10 16 P he [Òîðð], P He = 6ì Òîðð.2.  îáúåìå èìåþòñÿ àòîìû è èîíû íàòðèÿ (Na, Na + ) cî ñðåäíåé ñóììàðíîé êîíöåíòðàöèåé:n a + n i = 4 · 10 12 [cì −3 ].3. Ðåøàåòñÿ êðàåâàÿ çàäà÷à äëÿ ñèñòåìû óðàâíåíèé:^μ e =^μ i =∂∂n e∂∂t+ divΓ e = ˙q e , Γ e = −(^μ e→E + ^D e→∇ )n e ,∂∂n i∂∂t+ divΓ i = ˙q i , Γ i = (^μ i→E − ^D i→∇ )n i ,⎛e ⎝m eν e1/(1 + χ 2 e) χ e /(1 + χ 2 e) 0−χ e /(1 + χ 2 e) 1/(1 + χ 2 e) 00 0 1χ e = π Be /ν e , π Be [1/c] = 1.7 · 10 7 H[A],⎛1/(1 + χ 2ei ) χ i /(1 + χ 2 i ) 0⎝Am H ν i−χ i /(1 + χ 2 i ) 1/(1 + χ 2 i ) 00 0 1⎞⎠ ,⎞⎠ ,(1)(2)(3)χ i = π Bi /ν i π Bi [1/c] = 0.96 · 10 4 A −1 H[A],ãäå ̂︀μ e , ̂︀μ i òåíçîðû ïîäâèæíîñòè ýëåêòðîíîâ è èîíîâ Na + â çàäàííîì ìàãíèòíîìïîëå. Òåíçîð äèôôóçèè âûðàæàåòñÿ â ñîîòâåòñòâèè ñ ñîîòíîøåíèåì Ýéíøòåéíà. ×àñòîòàñòîëêíîâåíèé ýëåêòðîíîâ [6]:ν e [1/c] = 6 · 10 9 P He√Te + 10 −4 (n b + n i )T − 3 2e[P He ] Òîðð, [T e ] ýÂ.(4)Çäåñü n b êîíöåíòðàöèÿ òÿæåëûõ èîíîâ ïó÷êà, n i êîíöåíòðàöèÿ èîíîâ Na + .×àñòîòà ñòîëêíîâåíèé èîíîâ Na + ñ àòîìàìè ãåëèÿ è èîíàìè ïó÷êà (A = 240) ñ ýíåðãèåéε b >>T i :ν i [1/c] = 0.35 · 10 7 P He + 4.17 · 10 −6 n b /ε 3/2b[P He ] Òîðð, [ε b ] ýÂ.Èñòî÷íèê èîíîâ îïðåäåëÿåòñÿ ÷àñòîòîé èîíèçàöèè ∼ k ion (T e ), ãäå T e òåìïåðàòóðàýëåêòðîíîâ [6]:˙q e = ˙q i = n a n e k ion (T e ),n a = → j d → s /k ion N e , N e = π ∫ n e d(r 2 )dz,ek ion (T e ) ñðåäíÿÿ ÷àñòîòà èîíèçàöèè [7], n a ñðåäíÿÿ ïëîòíîñòü íåéòðàëîâ àòîìîâNa. Òåìïåðàòóðà ýëåêòðîíîâ T e ∼ 2 ýÂ.Ïîòåíöèàë íàõîäèì èç óðàâíåíèÿ ñîõðàíåíèÿ çàðÿäà è óñëîâèÿ êâàçèíåéòðàëüíîñòèïëàçìû ïî èçâåñòíîé n i è çàäàííîé n b : div(Γ i − Γ e ) = 0,(5)


126 А.А. Самохин, С.А. Мурзовn e = n b + n i . Ãðàíè÷íûå óñëîâèÿ çàäàþòñÿ ïî ñëåäóþùèì ñîîáðàæåíèÿì. Èîíû ðåêîìáèíèðóþòíà ãðàíèöå îáëàñòè. Êàòîäû è ïðîäîëüíûå ñòåíêè îáëàñòè ÿâëÿþòñÿïðîâîäíèêàìè, à òîðöû âíå ïðîâîäíèêîâ äèýëåêòðèêè. Íèæå ïðèâåäåí ïðèìåðóñòàíîâèâøåãîñÿ ïîòåíöèàëà â óñëîâíûõ åäèíèöàõ äëÿ ðàâíîìåðíîãî ðàñïðåäåëåíèÿêîíöåíòðàöèè ïî âñåìó îáúåìó (n i = const, n b = 0).Рис. 1.Рис. 2.Литература1. Ñìèðíîâ Â.Ï., Âîðîíà Í.À., Ãàâðèêîâ À.Â., Ìîøêóíîâ Ê.À., Ñàìîõèí À.À., ÑèäîðîâÂ.Ñ. Ðàçðàáîòêà ôèçè÷åñêèõ îñíîâ è ðàçâèòèå êîíöåïöèè ïëàçìåííîãî ñåïàðàòîðàîòðàáîòàâøåãî ÿäåðíîãî òîïëèâà äëÿ ðåøåíèÿ çàäà÷ çàìêíóòîãî òîïëèâíîãîöèêëà â àòîìíîé ýíåðãåòèêå // Òåçèñû äîêëàäîâ XXXIX Ìåæäóíàðîäíîé(Çâåíèãîðîäñêîé) êîíôåðåíöèè ïî ôèçèêå ïëàçìû è ÓÒÑ. Ì.: ÇÀÎ ÍÒÖ¾Ïëàçìàèîôàí¿, 2012. 227 ñ.2. Litvak A., Agnew S., Anderegg F. [et al.]. Archimedes Plasma Mass Filter // 30thEPS Conference on Contr. Fusion and Plasma Phys., St. Petersburg: ECA. V.27A, 711. July 2003. O1.6A.


PIC-моделирование ускорения электронов в неоднородной плазме под воздействием лазерногоимпульса 1273. Freeman R., Agnew S., Anderegg F. [et al.]. Radio Frequency Power in Plasmas //AIP Conf.Proc. 2003. V. 694. P. 403.4. Ðàéçåð Þ.Ï. Ôèçèêà ãàçîâîãî ðàçðÿäà. M.: Èíòåëëåêò. 3å èçäàíèå. ISBN:9785-915590198. 2009. 736 ñ.5. Ñìèðíîâ Á.Ì. Ñâîéñòâà ãàçîðàçðÿäíîé ïëàçìû. ÑÏá.: Ïîëèòåõíè÷åñêèé óíèâåðñèòåò,2010. 363 ñ.6. Âàâèëèí Ê.Â., Ïëàêñèí Â.Þ., Ðè Ì.Õ., Ðóõàäçå À.À. Ðàäèî÷àñòîòíûå èñòî÷íèêèïëàçìû ìàëîé ìîùíîñòè äëÿ òåõíîëîãè÷åñêèõ ïðèëîæåíèé // ÆÒÔ. 2004. Ò.74, 5. 44 ñ.7. Ìèò÷íåð Ì., Êðóãåð ×. ×àñòè÷íî èîíèçîâàííûå ãàçû. Ì: Ìèð, 1976. 496 ñ.ÓÄÊ 533.9.01PIC-моделирование ускорения электронов в неоднороднойплазме под воздействием лазерного импульсаЛ.П. Пугачев 1,2 , Н.Е. Андреев 1,2 , П.Р. Левашов 1,21Московский физико-технический институт (государственный университет),2Объединенный институт высоких температур РАНpugachev@ihed.ras.ru îäíîìåðíîì ñëó÷àå ÷èñëåííî èññëåäóåòñÿ óñêîðåíèå ýëåêòðîíîâ èç íåîäíîðîäíîãîñëîÿ äîêðèòè÷åñêîé ïëàçìû ñ ïëîòíîñòüþ 10 19 10 20 ñì −3 ïîä âîçäåéñòâèåì ëàçåðíîãîèìïóëüñà ñ äëèíîé âîëíû 1 ìêì, èíòåíñèâíîñòüþ 3 ·10 17 Âò/ñì 2 è äëèòåëüíîñòüþ∼65 ôñ. Èçó÷àåòñÿ âëèÿíèå ãëàäêîñòè ïåðåäíåãî ïðîôèëÿ ïëîòíîñòè ñëîÿïëàçìû íà ïðîöåññ çàõâàòà ýëåêòðîíîâ èç ïëàçìû. Ìîäåëèðóåòñÿ çàõâàò è óñêîðåíèåýëåêòðîíîâ ïðè îïðîêèäûâàíèè êèëüâàòåðíîé âîëíû â îäíîðîäíîé ÷àñòè [1] è âçàäíåì íèñõîäÿùåì ïðîôèëå ïëîòíîñòè [2] ïëàçìåííîãî ñëîÿ. Ïðåäñòàâëåíû è àíàëèçèðóþòñÿýëåêòðîìàãíèòíûå ïîëÿ, ôàçîâîå ïðîñòðàíñòâî è ýíåðãåòè÷åñêèå ñïåêòðûýëåêòðîíîâ â ðàçëè÷íûå ìîìåíòû âðåìåíè.  ðàáîòå èñïîëüçóåòñÿ îäíîìåðíàÿ âåðñèÿPIC-êîäà VLPL [3].Литература1. Ãîðáóíîâ Ë.Ì. Âîçáóæäåíèå ïëàçìåííûõ âîëí ýëåêòðîìàãíèòíûìè èìïóëüñàìè// Òðóäû ÔÈÀÍ. 1992. Ò. 219. Ñ. 354.2. Bulanov S.V. [et al.]. // Phys. Rev. E. 1998. V. 58. P. 5257.3. Pukhov A. 3D electromagnetic relativistic particle-in-cell code VLPL (Virtual LaserPlasma Lab) // J. Plasma Phys. 1999. V. 61. P. 425.ÓÄÊ 544.454.3: 544.431.7Исследование кинетики образования малых углеродныхкластеров C 3 при инициировании детонации ацетилена заударными волнамиП.В. Бучко 1,2 , А.В. Емельянов 21Московский физико-технический институт (государственный университет),2Объединенный институт высоких температур РАНpahomich@tut.by ñâÿçè ñ áóðíûì ðàçâèòèåì íàíîòåõíîëîãèé îñîáûé èíòåðåñ âûçûâàåò âîçìîæíîñòüèñïîëüçîâàíèÿ äåòîíàöèè, êàê äëÿ ïîëó÷åíèÿ óãëåðîäíûõ íàíî÷àñòèö ñ çàäàííûìèñâîéñòâàìè, òàê è äëÿ ñîçäàíèÿ íîâûõ òèïîâ áåçêèñëîðîäíûõ äâèãàòåëåé.


128 П.В. Бучко, А.В. ЕмельяновÎäíàêî íà÷àëüíûé ýòàï èíèöèèðîâàíèÿ äåòîíàöèè ÿâëÿåòñÿ äîñòàòî÷íî ñëîæíûìè ïëîõî óïðàâëÿåìûì ïðîöåññîì.  ïîñëåäíåå âðåìÿ ïîëó÷åíû íîâûå çíàíèÿìè îðàçâèòèè äåòîíàöèè â àöåòèëåíå [12], à òàêæå äàííûå î âîçìîæíîñòè îïèñàíèÿ çàâèñèìîñòèïåðèîäà èíäóêöèè ïðîöåññà êîíäåíñàöèè â àöåòèëåíå ïðè òåìïåðàòóðàõ8001600 Ê ñ ó÷åòîì êâàíòîâûõ ïîïðàâîê [3], ïîýòîìó èññëåäîâàíèå íà÷àëüíîãî ýòàïàìåõàíèçìà îáðàçîâàíèÿ ìàëûõ ïåðâè÷íûõ óãëåðîäíûõ êëàñòåðîâ ïðè ðàñïàäå óãëåâîäîðîäîââ ãàçîâîé ôàçå ÿâëÿåòñÿ î÷åíü àêòóàëüíîé çàäà÷åé. Ïðîâåäåííîå áîëüøîåêîëè÷åñòâî èññëåäîâàíèé â ïëàìåíàõ [4] è â óäàðíûõ òðóáàõ [5] íå äàåò âîçìîæíîñòèïîñòðîèòü åäèíóþ ìîäåëü, îïèñûâàþùóþ ìåõàíèçì ðîñòà íàíî÷àñòèö. Ïîýòîìó äëÿóòî÷íåíèÿ äàííûõ ìåõàíèçìîâ îáðàçîâàíèÿ íàíî÷àñòèö íåîáõîäèìû ïðÿìûå êèíåòè÷åñêèåèññëåäîâàíèÿ íà÷àëüíîé ñòàäèè îáðàçîâàíèÿ íàíî÷àñòèö, êîãäà â ñèñòåìåïðè ïèðîëèçå èñõîäíûõ ìîëåêóë îáðàçóþòñÿ ìàëûå óãëåðîäíûå êëàñòåðû. Àíàëèçêèíåòèêè îáðàçîâàíèÿ ðàäèêàëîâ C 2 è C 3 èíòåðåñåí è ñ òî÷êè çðåíèÿ óïðàâëåíèÿ íåòîëüêî ïðîöåññîì ðîñòà íàíî÷àñòèö, íî è èõ âëèÿíèåì íà ïîÿâëåíèå èëè îñòàíîâêóðàçâèòèÿ äåòîíàöèè. äàííîé ðàáîòå ïðåäñòàâëåíû ýêñïåðèìåíòàëüíûå è êèíåòè÷åñêèå èññëåäîâàíèÿïðîöåññà îáðàçîâàíèÿ ìàëûõ êëàñòåðîâ Ñ 3 ïðè ïèðîëèçå àöåòèëåíà çà óäàðíûìèâîëíàìè. Ýêñïåðèìåíòû ïðîâîäèëèñü íà óñòàíîâêå ¾ÍÅÔÐÈÒ¿ ÎÈÂÒ ÐÀÍ, âêëþ-÷àþùåé â ñåáÿ óäàðíóþ òðóáó ñ âíóòðåííèì äèàìåòðîì 108 ìì, êîòîðàÿ ñîñòîÿëàèç êàíàëà íèçêîãî äàâëåíèÿ (ÊÍÄ) äëèíîé 6 ì è êàìåðû âûñîêîãî äàâëåíèÿ (ÊÂÄ)äëèíîé 2 ì, êîòîðûå áûëè ðàçäåëåíû ìåæäó ñîáîé àëþìèíèåâîé äèàôðàãìîé. Èçìåðåíèÿçàñåëåííîñòè ñîñòîÿíèÿ Ñ 3 ïîëó÷åíû ñ èñïîëüçîâàíèåì ìîëåêóëÿðíîé ðåçîíàíñíîéàáñîðáöèîííîé ñïåêòðîñêîïèè (ÌÐÀÑ), â êà÷åñòâå èñòî÷íèêà èçëó÷åíèÿäëÿ ÌÐÀÑ èñïîëüçîâàëñÿ äèîäíûé ëàçåð íà äëèíå âîëíû 405.7 íì. Ýêñïåðèìåíòûïðîâîäèëèñü çà îòðàæåííûìè óäàðíûìè âîëíàìè â ñìåñÿõ Ñ 2 Í 2 ñ êîíöåíòðàöèÿìèîò 500 ppm äî 9000 ppm â àðãîíå. Ðàñ÷åò ïðîôèëåé êîíöåíòðàöèé Ñ 3 áûë ïðîâåäåíïðè ïîìîùè êèíåòè÷åñêîãî ìîäåëèðîâàíèÿ â ñòàíäàðòíîì ïàêåòå CHEMKIN.Äëÿ ïîëó÷åíèÿ äîñòîâåðíûõ çíà÷åíèé êîíöåíòðàöèé ìàëûõ êëàñòåðîâ Ñ 3 ñ ïîìîùüþìåòîäà ÌÐÀÑ áûëà ïðîâåäåíà ñåðèÿ êàëèáðîâî÷íûõ èçìåðåíèé çà îòðàæåííûìèóäàðíûìè âîëíàìè ïðè ðàçëè÷íûõ êîíöåíòðàöèÿõ àöåòèëåíà â àðãîíå äëÿ òåìïåðàòóðû3700±50 Ê . Îêàçàëîñü, ÷òî ïðè êîíöåíòðàöèÿõ áîëüøå ÷åì 1.50 · 10 16 ñì −3ïðîöåíò ïîãëîùåíèÿ ëàçåðíîãî èçëó÷åíèÿ âûõîäèò íà ïîñòîÿííîå çíà÷åíèå â äèàïàçîíå∼ 50%, ÷òî óêàçûâàåò íà êîíöåíòðàöèîííûé ïðåäåë èñïîëüçîâàíèÿ äàííîãîìåòîäà èçìåðåíèé. Ïîýòîìó äëÿ èçìåðåíèÿ äîñòîâåðíûõ çíà÷åíèé êîíöåíòðàöèé Ñ 3âîçìîæíîñòü èñïîëüçîâàíèÿ äàííîãî ìåòîäà ÌÐÀÑ íàõîäèòñÿ â äèàïàçîíå çíà÷åíèé(0.21.5)·10 16 ñì −3 . äàëüíåéøåì, ñëåäóÿ ïîëó÷åííûì êàëèáðîâî÷íûì äàííûì, áûëè ïðîâåäåíû ýêñïåðèìåíòàëüíûåèçìåðåíèÿ êîíöåíòðàöèè ðàäèêàëà Ñ 3, îáðàçóþùåãîñÿ ïðè ïèðîëèçåñìåñè 3500 ppm Ñ 2 Í 2 â àðãîíå çà îòðàæåííûìè óäàðíûìè âîëíàìè, è ïîëó÷åíà òåìïåðàòóðíàÿçàâèñèìîñòü êîíöåíòðàöèè Ñ 3 äëÿ äàííîé ñìåñè â äèàïàçîíå òåìïåðàòóð24004100 Ê . Ïðîâåäåíî ñðàâíåíèå ýêñïåðèìåíòàëüíûõ äàííûõ ñ ðåçóëüòàòàìè êèíåòè÷åñêèõðàñ÷åòîâ ôîðìèðîâàíèÿ ïðîôèëåé êîíöåíòðàöèè Ñ 3 ñ ïîìîùüþ ïàêåòàCHEMKIN (ðèñ. 1). Âû÷èñëåíà ýôôåêòèâíàÿ ýíåðãèÿ E A îáðàçîâàíèÿ ðàäèêàëà Ñ 3 .Ñäåëàí âûâîä î íåîáõîäèìîñòè óñîâåðøåíñòâîâàíèÿ êèíåòè÷åñêîé ñõåìû äëÿ óñïåøíîãîìîäåëèðîâàíèÿ ýêñïåðèìåíòàëüíûõ ðåçóëüòàòîâ îáðàçîâàíèÿ ðàäèêàëà Ñ 3 .


Численное исследование структурных свойств монослойных плазменно-пылевых систем 129Рис. 1. Зависимость максимальной концентрации выхода С 3 от температуры припиролизе смеси С 2 Н 2 (3500 ppm) в аргоне за отраженной ударной волной. B – эксперимент,С – расчетЛитература1. Åìåëüÿíîâ À.Â., Åðåìèí À.Â., Ôîðòîâ B.E. Ôîðìèðîâàíèå äåòîíàöèîííîé âîëíûïðè òåðìè÷åñêîì ðàçëîæåíèè àöåòèëåíà // Ïèñüìà â ÆÝÒÔ. 2010. Ò. 92. Âûï. 2. Ñ. 101105.2. Emelianov A.V., Eremin A.V., Jander H., Wagner H.Gg. Carbon condensation wavein a C 3 O 2 and C 2 H 2 initiated by a shock wave // Proc. Combust. Inst. 2011. V.33. P. 525532.3. Åìåëüÿíîâ À.Â., Åðåìèí À.Â., Ïåòðóøåâè÷ Þ.Â., Ñèâêîâà Å.Ý., ÑòàðîñòèíÀ.Í., Òàðàí Ì.Ä., Ôîðòîâ Â.Å. Êâàíòîâûå ýôôåêòû â êèíåòèêå èíèöèèðîâàíèèäåòîíàöèîííûõ âîëí êîíäåíñàöèè // Ïèñüìà â ÆÝÒÔ. 2011. Ò. 94. Âûï. 7. Ñ. 570575.4. Richter H., Howard J.B. Formation of polycyclic aromatic hydrocarbons and theirgrowth to soot a review of chemical reaction pathways // PECS. 2000. 26. P.565608.5. Eremin A. Formation of carbon nanoparticles from the gas phase in shock wavepyrolysis processes // PECS-2012. 38. P. 140.ÓÄÊ 533.9Численное исследование структурных свойств монослойныхплазменно-пылевых системЕ.В. Васильева 1,2 , О.С. Ваулина 21Московский физико-технический институт (государственный университет),2Объединенный институт высоких температур РАНelen_vasilieva@mail.ruÏðîáëåìû, ñâÿçàííûå ñî ñòðóêòóðíûìè ñâîéñòâàìè íåèäåàëüíûõ ñèñòåì, ïðåäñòàâëÿþòñóùåñòâåííûé èíòåðåñ â ðàçëè÷íûõ îáëàñòÿõ íàóêè è òåõíèêè. Ââèäó ýòîãîîñîáåííóþ ïðèâëåêàòåëüíîñòü èìååò èçó÷åíèå ïëàçìåííî-ïûëåâûõ ñèñòåì â ñâÿçè ñïðîñòîòîé ïîëó÷åíèÿ è íàáëþäåíèÿ øèðîêîãî äèàïàçîíà ôàçîâûõ ñîñòîÿíèé è ôàçîâûõïåðåõîäîâ êàê â òðåõìåðíûõ ñèñòåìàõ, òàê è â äâóõìåðíûõ. Äëÿ äâóìåðíûõñèñòåì ñóùåñòâóåò íåñêîëüêî òåîðèé, îïèñûâàþùèõ ìîäåëè ôàçîâûõ ïåðåõîäîâ ïåðâîãîèëè âòîðîãî ðîäà, â îñíîâå êîòîðûõ ëåæàò ðàçëè÷íûå ìåõàíèçìû. Ñîãëàñíîòåîðèè ÊîñòåðëèöàÒàóëåññà (KosterlitzThoulessHalperinNelsonYoung, KTHNY),


130 М.М. Васильев, О.Ф. Петров, В.М. Чепелевîñíîâàííîé íà ôîðìèðîâàíèè òîïîëîãè÷åñêèõ äåôåêòîâ (äèñëîêàöèé è äèñêëèíàöèé),ïðè ïëàâëåíèè äâóìåðíàÿ ñèñòåìà èìååò äâå îñîáûå òî÷êè ñ îäèíàêîâîé ñèììåòðèåéóïàêîâêè [13].  ïåðâîé èç íèõ ïîçèöèîííûé è îðèåíòàöèîííûé ïîðÿäîêèìåþò äàëüíîäåéñòâóþùèé õàðàêòåð. Âòîðàÿ ôàçà (òàê íàçûâàåìàÿ ãåêñàòè÷åñêàÿôàçà òâåðäîãî òåëà) èìååò êîðîòêîäåéñòâóþùèé ïîçèöèîííûé ïîðÿäîê, ïðè ýòîìîðèåíòàöèîííàÿ æåñòêîñòü ïðîäîëæàåò ñóùåñòâîâàòü è èñ÷åçàåò ïðè áîëåå âûñîêèõòåìïåðàòóðàõ. Òàêèì îáðàçîì, ïåðåõîäû îò òâåðäîãî òåëà ê æèäêîñòè ïðîèñõîäÿò ñôîðìèðîâàíèåì ïðîìåæóòî÷íîãî çâåíà, ãåêñàòè÷åñêîé ôàçû. íàñòîÿùåé ðàáîòå ÷èñëåííî èññëåäîâàëèñü ñòðóêòóðíûå ñâîéñòâà ìîíîñëîéíûõïëàçìåííî-ïûëåâûõ ñèñòåì â øèðîêîì äèàïàçîíå ïàðàìåòðà íåèäåàëüíîñòè à * . Äëÿìîäåëèðîâàíèÿ äèíàìèêè ìàêðî÷àñòèö â ïðîòÿæåííîé ñèñòåìå èñïîëüçîâàëèñü ïåðèîäè÷åñêèåãðàíè÷íûå óñëîâèÿ. Äëÿ îïðåäåëåíèÿ òðàíñëÿöèîííîãî è îðèåíòàöèîííûõïîðÿäêîâ áûëè ïîñòðîåíû ïàðíûå êîððåëÿöèîííûå ôóíêöèè g(r), à òàêæå îðèåíòàöèîííûåêîððåëÿöèîííûå ôóíêöèè g 6 (r). Òàêæå, ïðè ïîìîùè òðèàíãóëÿöèè Äåëîíå,áûëè ïîñòðîåíû ðàñïðåäåëåíèÿ ÷èñëà áëèæàéøèõ ñîñåäåé ïðè ðàçëè÷íûõ ïàðàìåòðàõíåèäåàëüíîñòè è ìàñøòàáèðîâàíèÿ, ðàññ÷èòàí ïðîöåíò òîïîëîãè÷åñêèõ äåôåêòîââ çàâèñèìîñòè îò ñòåïåíè óïîðÿäî÷åííîñòè ñèñòåìû.Литература1. Kosterlitz J.M., Thouless D.J. // J. Phys. C. 1973. V. 6. 1181.2. Young A.P. // Phys. Rev. B. 1979. V. 19. 1855.3. Nelson D.R. and Halperin B.I. // Phys. Rev. B. 1979. V. 19. 2457.ÓÄÊ 533.9Диагностика неизотермической аргоновой СВЧ-плазмыатмосферного давленияМ.М. Васильев 1,2 , О.Ф. Петров 1,2 , В.М. Чепелев 1,21Объединенный институт высоких температур РАН, 2 Московский физико-техническийинститут (государственный университет)mixxy@mail.ruÏëàçìà àòìîñôåðíîãî äàâëåíèÿ èìååò øèðîêèé ðÿä ìåäèöèíñêèõ ïðèìåíåíèé,òàêèõ êàê ñòåðèëèçàöèÿ èíñòðóìåíòà, óäàëåíèå òêàíè, ïðèæèãàíèÿ ñ öåëüþ îñòàíîâêèêðîâîòå÷åíèÿ, äåçèíôåêöèÿ. Íèçêîòåìïåðàòóðíàÿ ïëàçìà, ñîçäàâàåìàÿ ÑÂ×ðàçðÿäîìâ àòìîñôåðå èíåðòíîãî ãàçà, ÿâëÿåòñÿ ïåðñïåêòèâíûì ñðåäñòâîì äåçèíôåêöèèè ñòåðèëèçàöèè, íå ïîâðåæäàþùèì æèâóþ òêàíü [12], ÷òî ñâÿçàíî ñ âîçìîæíîñòüþåå ïîëó÷åíèÿ ïðè òåìïåðàòóðàõ íå ïðåâûøàþùèõ 40 °C. Ýòî îñîáåííî âàæíîäëÿ ñàíàöèè îáøèðíûõ èíôèöèðîâàííûõ ðàí è ÿçâ, óíè÷òîæåíèÿ ìèêðîîðãàíèçìîâíà ðàíåâîé ïîâåðõíîñòè è óñêîðåíèÿ ïðîöåññîâ çàæèâëåíèÿ.Ïëàçìåííàÿ îáðàáîòêà æèâûõ òêàíåé ðåàëèçóåòñÿ ïðè âîçäåéñòâèè íà íèõ ïîòîêàðàçëè÷íûõ àêòèâíûõ íåçàðÿæåííûõ àòîìîâ è ìîëåêóë, ðàâíî êàê è èõ îáëó÷åíèåóëüòðàôèîëåòîì. Ñðåäè àêòèâíûõ âåùåñòâ, êîòîðûå ìîãóò îáðàçîâûâàòüñÿ â ïëàçìå,ñëåäóåò îòìåòèòü îçîí O 3 , ðàäèêàëû NO è OH è äð. Ïðè ïëàçìåííîì âîçäåéñòâèèïîâåðõíîñòè áèîëîãè÷åñêèõ îáúåêòîâ äîñòèãàåò òàêæå ïîòîê çàðÿæåííûõ ÷àñòèö, êîòîðûéìîæåò ñîñòîÿòü êàê èç îäíèõ ýëåêòðîíîâ, òàê è âêëþ÷àòü â ñåáÿ ïîëîæèòåëüíîè îòðèöàòåëüíî çàðÿæåííûå èîíû.Äëÿ äèàãíîñòèêè è ïîëó÷åíèÿ èíôîðìàöèè î êîëè÷åñòâåííîì ñîñòàâå ïëàçìû òàêîãîïëàçìåííîãî ôàêåëà èñïîëüçîâàëèñü îïòè÷åñêèå è çîíäîâûå ìåòîäû. Ñòàöèîíàð-


Диагностика неизотермической аргоновой СВЧ-плазмы атмосферного давления 131íûé ïîòîê ñèëüíîíåðàâíîâåñíîé ïëàçìû ïðè àòìîñôåðíîì äàâëåíèè ñîçäàåòñÿ ñ ïîìîùüþÑÂ×-èñòî÷íèêà ýëåêòðîìàãíèòíûõ êîëåáàíèé ñ ÷àñòîòîé ãåíåðàöèè 2,45 ÃÃö.Ãåíåðàòîð íèçêîòåìïåðàòóðíîé àðãîíîâîé ïëàçìû ïðåäñòàâëÿåò ñîáîé ýëåêòðîä, ïîìåùåííûéâ çàçåìëåííûé ìåòàëëè÷åñêèé êîðïóñ, ñî øòóöåðîì äëÿ ïîäà÷è ðàáî÷åãîãàçà àðãîíà. Ïðè ïðîêà÷êå àðãîíà ÷åðåç ðàçðÿäíûé ïðîìåæóòîê ñî ñêîðîñòüþ 48ëèòðîâ â ìèíóòó è ïîäà÷å ìîùíîñòè îò ìàãíåòðîíà 120150 Âò ôîðìèðóåòñÿ ïîòîêïëàçìû ÑÂ-ðàçðÿäà è ìåæäó êîíöîì ýëåêòðîäà è âíóòðåííåé ïîâåðõíîñòüþ çàçåìëåííîãîöèëèíäðà îáðàçóþòñÿ íåáîëüøèå ïëàçìåííûå êàíàëû. Äèàìåòð ïëàçìåííîéñòðóè ïðè ýòîì ñîñòàâëÿåò äî 30 ìì. Óïðàâëåíèå ðàñõîäîì èíåðòíîãî ãàçà îñóùåñòâëÿåòñÿñèñòåìîé êîíòðîëèðóåìîãî íàïóñêà. Ñêîðîñòü ïðîòåêàíèÿ àðãîíà îïðåäåëÿåòäëèíó ïëàçìåííîãî ïîòîêà, ñîñòàâëÿþùóþ â íàøèõ ðàáîòàõ 3545 ìì. Óïðàâëåíèåìèêðîâîëíîâûì èìïåäàíñîì îñóùåñòâëÿåòñÿ ÑÂ×-êîìïåíñàòîðîì, êîòîðûé ïîçâîëÿåòðåãóëèðîâàòü îòðàæåííóþ ìîùíîñòü, ðåãèñòðèðóåìóþ áëîêîì èíäèêàöèè âêîàêñèàëüíî-âîëíîâîäíîì íàïðàâëåííîì îòâåòâèòåëå.Äëÿ äèàãíîñòèêè ïëàçìåííîãî ôàêåëà áûëè âûáðàíû åãî òèïè÷íûå ïàðàìåòðûäëÿ ïðîâåäåíèÿ áèîëîãè÷åñêèõ èñïûòàíèé íà ìèêðîîðãàíèçìàõ, òêàíÿõ æèâîòíûõ è÷åëîâåêà (ìîùíîñòü ðàçðÿäà 120 Âò, ñêîðîñòü ïîòîêà àðãîíà 5 ë/ì, ïëàçìîîáðàçóþùèéãàç àðãîí ÷èñòîòîé 99.998 %, à òàêæå ðàçëè÷íûå ãàçîâûå ñìåñè àðãîí +âîçäóõ, àðãîí + CO 2 , àðãîí + ãåëèé). Ïðè ïîìîùè ñïåêòðîìåòðà ïîëó÷åíû ñïåêòðûèçëó÷åíèÿ â äèàïàçîíå äëèí âîëí 220900 íì.  ðåçóëüòàòå àíàëèçà ñïåêòðàëüíûõèçìåðåíèé îïðåäåëåíû êîìïîíåíòû ïëàçìû, îòâå÷àþùèå çà âîçíèêíîâåíèå ðàçëè÷íûõñåðèé ïîëîñ. Íà îñíîâå àíàëèçà ñïåêòðîâ ïîãëîùåíèÿ ñäåëàíû îöåíêè êîíöåíòðàöèèìåòàñòàáèëüíîãî àðãîíà â ïëàçìåííîì ôàêåëå. Ïðè ïîìîùè ãàçîàíàëèçàòîðàèçìåðåíû êîíöåíòðàöèè àêòèâíûõ êîìïîíåíòîâ ïëàçìû, òàêèõ êàê O 3 , NO 2 è NO,â çàâèñèìîñòè îò ðàññòîÿíèÿ äî ïëàçìåííîãî èñòî÷íèêà. Áûëà èçìåðåíà ìîùíîñòüÑÂ×-èçëó÷åíèÿ, âîçíèêàþùåãî ïðè ðàçëè÷íûõ ðåæèìàõ ðàáîòû ãåíåðàòîðà.Ïîëó÷åííûå ðåçóëüòàòû ñïåêòðàëüíûõ èçìåðåíèé è õèìè÷åñêîãî àíàëèçà ãàçîâîãîñîñòàâà ïëàçìåííîãî ïîòîêà ïîçâîëÿò îïòèìèçèðîâàòü ðàáîòó èñòî÷íèêà íèçêîòåìïåðàòóðíîéïëàçìû äëÿ åãî ïðèìåíåíèÿ â ìåäèöèíñêîé ïðàêòèêå â îòíîøåíèèáàêòåðèé, âíóòðèêëåòî÷íûõ ïàðàçèòîâ è âèðóñîâ.Литература1. Ermolaeva S.A. [et al.]. Bactericidal eects of non-thermal argon plasma in vitro,in biolms and in the animal model of infected wounds // Journal of MedicalMicrobiology. 2011. V. 60. P. 7583.2. Ermolaeva S.A. [et al.]. Non-thermal argon plasma is bactericidal for the intracellularbacterial pathogen Chlamydia trachomatis // Journal of Medical Microbiology. 2012. V. 61. P. 793799.


132 Н.Н. Антонов , Н.А. Ворона, А.В. Гавриков, С.Н. Жабин, В.П. СмирновÓÄÊ 533.9Исследование процессов осаждения веществ, моделирующихотработавшее ядерное топливо (ОЯТ)Н.Н. Антонов 1,2 , Н.А. Ворона 1,2 , А.В. Гавриков 1,2 , С.Н. Жабин 1,2 ,В.П. Смирнов 21Московский физико-технический институт (государственный университет)2Объединенный институт высоких температур РАНantonovnickola@gmail.com íàñòîÿùåå âðåìÿ îäíîé èç àêòóàëüíûõ çàäà÷ àòîìíîé ýíåðãåòèêè ÿâëÿåòñÿ ïåðåðàáîòêàîòðàáîòàâøåãî ÿäåðíîãî òîïëèâà (ÎßÒ), íåîáõîäèìàÿ äëÿ ïåðåõîäà ê çàìêíóòîìóòîïëèâíîìó öèêëó. Çà ñ÷åò âûäåëåíèÿ ìèíîðíûõ àêòèíîèäîâ è âîçìîæíîñòèïîâòîðíîãî èñïîëüçîâàíèÿ ðåôàáðèêîâàííîãî òîïëèâà, òàêîé öèêë ïîçâîëÿåòáîëåå ýôôåêòèâíî èñïîëüçîâàòü ïðèðîäíûå ðåñóðñû. Äðóãèì, íå ìåíåå âàæíûì,ïîáóäèòåëüíûì ìîòèâîì ñîçäàíèÿ è âíåäðåíèÿ òàêîé òåõíîëîãèè ÿâëÿþòñÿ òðåáîâàíèÿýêîëîãèè, íàïðàâëåííûå íà ñîêðàùåíèå çàõîðîíÿåìûõ ðàäèîàêòèâíûõ îòõîäîâ,à òàêæå îáúåìà ïåðåâîçîê âûñîêîàêòèâíûõ îòõîäîâ. Ñëåäóåò îòìåòèòü, ÷òî ëþáàÿãðàæäàíñêàÿ òåõíîëîãèÿ ïåðåðàáîòêè ÎßÒ äîëæíà óäîâëåòâîðÿòü òðåáîâàíèþíåðàñïðîñòðàíåíèÿ ÿäåðíîãî îðóæèÿ, ò.å. îáÿçàíà íå äîïóñêàòü âûäåëåíèÿ ïëóòîíèÿ.Ïîòåíöèàëüíî âûøåïåðå÷èñëåííûì òðåáîâàíèÿì îòâå÷àåò îáñóæäàåìàÿ â ïîñëåäíååâðåìÿ ïëàçìåííàÿ ñåïàðàöèÿ ÎßÒ [1], [2].Ìåòîä ïëàçìåííîé ñåïàðàöèè çàêëþ÷àåòñÿ â òîì, ÷òîáû ñíà÷àëà ïåðåâåñòè òâåðäîåâåùåñòâî (ÎßÒ) â ïëàçìó, çàòåì â ñïåöèàëüíîé êîíôèãóðàöèè ýëåêòðè÷åñêîãî èìàãíèòíîãî ïîëåé ïðîñòðàíñòâåííî ðàçäåëèòü ëåãêèå è òÿæåëûå èîíû. Ïîñëå ðàçäåëåíèÿèîíû îñàæäàþòñÿ íà êîëëåêòîðû. Ïðîöåññ îñàæäåíèÿ âî ìíîãîì îïðåäåëÿåòýôôåêòèâíîñòü ñáîðà ìàòåðèàëà, à ñëåäîâàòåëüíî âñåãî ïðîöåññà ïåðåðàáîòêè â öåëîì.Ïîýòîìó äàííàÿ ÷àñòü òåõíîëîãè÷åñêîé öåïî÷êè òðåáóåò äåòàëüíîãî èçó÷åíèÿ. êà÷åñòâå ìîäåëüíîãî âåùåñòâà èñïîëüçîâàëñÿ ñâèíåö. Ñõåìà ýêñïåðèìåíòà ïðåäñòàâëåíàíà ðèñ. 1. Ìàòåðèàë â òèãëå (òèãåëü ïðåäñòàâëÿåò ñîáîé ÿ÷åéêó Êíóäñåíà)èñïàðÿëñÿ ïðè ïîìîùè íàãðåâàòåëüíîãî ýëåìåíòà. Íàïûëåíèå îñóùåñòâëÿëîñü íàïîâåðõíîñòü ìàññî÷óâñòâèòåëüíîãî êâàðöåâîãî äàò÷èêà ÄÌ-5. Ïî èçìåíåíèþ ðåçîíàíñíûõõàðàêòåðèñòèê äàò÷èêà áûëè ïîëó÷åíû ñêîðîñòè íàïûëåíèÿ â çàâèñèìîñòèîò òåìïåðàòóðû ïàðà è óãëà ïàäåíèÿ ïîòîêà âåùåñòâà íà ïîâåðõíîñòü êîëëåêòîðà.Áûëè ðàññ÷èòàíû ïîòîêè èñïàðÿåìîãî âåùåñòâà. Îöåíåí êîýôôèöèåíò ïðèëèïàíèÿ(îñàæäåíèÿ) ñâèíöà íà ïîâåðõíîñòü êîëëåêòîðà.


Об использовании газовой детонации в тонких трубках в приборе для безыгольных инъекций 133Рис. 1. Схема экспериментаЛитература1. Zhiltsov V.A., Kulygin V.M., Semashko N.N., Skovoroda A. A., SmirnovV. P.,Timofeev A. V., Kudryavtsev E. G., Rachkov V.I., Orlov V.V. // Atomic Energy. 2006. V. 101, N 4. P. 755759.2. Ìîðîçîâ À.È. Ââåäåíèå â ïëàçìîäèíàìèêó. Ì.: Íàóêà, 2008. 266 ñ.ÓÄÊ 544.452.12Об использовании газовой детонации в тонких трубках вприборе для безыгольных инъекцийВ.М. Бочарников 1,2 , С.В. Головастов 1,21Московский физико-технический институт (государственный университет),2Объединенный институт высоких температур РАНvova-bocha@phystech.eduÎáúåêòîì èññëåäîâàíèÿ ÿâëÿåòñÿ ïåðåõîä â äåòîíàöèþ â âîäîðîäíî-âîçäóøíûõè âîäîðîäî-êèñëîðîäíûõ ñìåñÿõ â óçêèõ êàíàëàõ ñ äèàìåòðîì ïîðÿäêà êðèòè÷åñêîãîäèàìåòðà ñóùåñòâîâàíèÿ ñòàöèîíàðíîé äåòîíàöèè, à òàêæå âîçìîæíîñòü ïðèìåíåíèÿäåòîíàöèè âîäîðîäíûõ ñìåñåé â óñòðîéñòâàõ äëÿ áåçûãîëüíûõ èíúåêöèé [1, 2]. Öåëüþðàáîòû ÿâëÿëîñü ñîçäàíèå ìàêåòà áåçûãîëüíîãî èíúåêòîðà, èñïîëüçóþùåãî ýíåðãèþäåòîíàöèè. ðåçóëüòàòå ðàáîòû áûë ñïðîåêòèðîâàí è èçãîòîâëåí ìàêåò èíúåêòîðà, ãåíåðèðóþùèéïîä äåéñòâèåì äåòîíàöèîííîé âîëíû òîíêóþ ñòðóþ æèäêîñòè, ñïîñîáíóþïðîáèòü ïîêðîâíûå òêàíè ÷åëîâåêà è ïðîèçâåñòè áåçûãîëüíóþ èíúåêöèþ.Ñõåìà ýêñïåðèìåíòàëüíîé óñòàíîâêè ïðåäñòàâëåíà íà ðèñ. 1, 2. Ãîðþ÷åå è îêèñëèòåëüïîäàþòñÿ ðàçäåëüíî ÷åðåç ýëåêòðè÷åñêèå êëàïàíû â äåòîíàöèîííóþ êàìåðó


134 В.М. Бочарников, С.В. Головастовñãîðàíèÿ, â êîíöå êîòîðîé óñòàíîâëåíà ìåìáðàíà èëè ïîðøåíü. Ïîñëå ýòîãî äåòîíàöèÿèíèöèèðóåòñÿ èñêðîâûì ðàçðÿäîì îò ñâå÷è â øèðîêîì êàíàëå è ïðîõîäèò ïîñëåäîâàòåëüíî÷åðåç îïòè÷åñêóþ ñåêöèþ è ñåêöèþ ñ ôîòîäèîäàìè è äàò÷èêîì äàâëåíèÿ,ïîñëå ÷åãî óäàðÿåò ïî ìåìáðàíå (ïî ïîðøíþ).Íà ðèñ. 3 èçîáðàæåí íàñàäîê ñ ìåìáðàíîé êàê ñðåäñòâî ïåðåäà÷è èìïóëüñà îò ÄÂëåêàðñòâåííîìó ïðåïàðàòó, ïðåäâàðèòåëüíî âïðûñíóòîìó äîçàòîðîì (â ýêñïåðèìåíòåâ êà÷åñòâå äîçàòîðà èñïîëüçîâàëñÿ îäíîðàçîâûé øïðèö ñ èãëîé). Íà íèæíåì ðèñóíêåïîêàçàí ïîðøåíü, êîòîðûé ìîæíî èñïîëüçîâàòü âìåñòî ìåìáðàíû ïðè ñîõðàíåíèèïðèíöèïà äåéñòâèÿ èíúåêòîðà. Ïîñëå íåñêîëüêèõ èíúåêöèé ìåìáðàíà äåôîðìèðóåòñÿè å¼ íåîáõîäèìî ìåíÿòü. Ïîðøåíü ÿâëÿåòñÿ áîëåå ïðåäïî÷òèòåëüíûì ñðåäñòâîìäëÿ ïåðåäà÷è èìïóëüñà, îäíàêî â åãî êîíñòðóêöèè òàêæå èìåþòñÿ íåäîñòàòêè: âîïåðâûõ,ïðóæèíà îêàçûâàåòñÿ ïîãðóæåíà â ëåêàðñòâåííûé ðàñòâîð è ìîæåò âñòóïèòüñ íèì â ðåàêöèþ, âî-âòîðûõ, ñî âðåìåíåì êàê ïðóæèíà, òàê è ïîðøåíü òàêæåèçíàøèâàþòñÿ, à èõ çàìåíà ãîðàçäî áîëåå òðóäî¼ìêèé è òðåáóþùèé áîëüøåé òî÷íîñòèïðîöåññ, â òî âðåìÿ êàê âìåñòî îäíîé ìåìáðàíû ìîæíî âñòàâèòü ëåíòó èçìåìáðàí è êàæäûå íåñêîëüêî âûñòðåëîâ ïðîòÿãèâàòü å¼, óñòàíàâëèâàÿ ñëåäóþùóþâçàìåí ïðåäûäóùåé.Рис. 1. Принципиальная схема работы макета безыгольного инъектораРис. 2. Схема макета безыгольного инъектора


Двухкомпонентные пылевые системы в криогенном газовом разряде 135Рис. 3. Насадок для безыгольного инъектораЛитература1. Ìàíæàëåé Â.È. Íèçêîñêîðîñòíàÿ äåòîíàöèÿ â êàïèëëÿðàõ // Äîêëàäû ÐÀÍ. 1992. Ò. 324, 3. Ñ. 5825842.2. Canteins G., Franzetti F., Zitoun R., Desbordes D. and Daniau E. PDE possibleways for specic impulse improvement // Conned detonations and pulse detonationengines.3. Hsu Y.C., Chao Y.C. An experimental study on ame acceleration and deagrationto-detonationtransition in narrow tubes // Proc. of the 22nd International Colloquiumon the Dynamics of Explosions and Reactive Systems. Minsk, Belarus, 2009.ÓÄÊ 533.9Двухкомпонентные пылевые системы в криогенном газовомразрядеС.Н. Антипов 1 , М.М. Васильев 1 , О.Ф. Петров 1,21Объединенный институт высоких температур РАН, 2 Московский физико-техническийинститут (государственный университет)antipov@ihed.ras.ruÄëÿ ïûëåâîé ïëàçìû íèçêèå (êðèîãåííûå) òåìïåðàòóðû ïðåäñòàâëÿþò ñîáîé ïðèìåðòàêèõ âíåøíèõ óñëîâèé, êîòîðûå, êàê áûëî ïðåäëîæåíî â íà÷àëå XXI âåêà âÎÈÂÒ ÐÀÍ, äàþò èñêëþ÷èòåëüíóþ âîçìîæíîñòü ôîðìèðîâàíèÿ ñèëüíîíåèäåàëüíûõêóëîíîâñêèõ ïûëåâûõ ñèñòåì ñ ÷ðåçâû÷àéíî âûñîêèì ïàðàìåòðîì ñâÿçè (íåèäåàëüíîñòè)Ã. È õîòÿ äàííîå ïðåäïîëîæåíèå ïîêà íå ïîäòâåðæäåíî ýêñïåðèìåíòàëüíîäëÿ òåìïåðàòóð > 10 K, ïîëó÷åííûå â ýêñïåðèìåíòàõ äàííûå î íåêîòîðûõ ñâîéñòâàõïûëåâîé ïëàçìû â êðèîãåííîì ðàçðÿäå, à èìåííî, óâåëè÷åíèå êîíöåíòðàöèè ïûëèïðè îõëàæäåíèè ãàçîâîãî ðàçðÿäà, îñòàâÿþò íàäåæäó íà òî, ÷òî ïðè òåìïåðàòóðàõ,áëèçêèõ ê òåìïåðàòóðå êèïåíèÿ æèäêîãî ãåëèÿ (4,2 Ê), áóäóò ïîëó÷åíû êîìïàêòíûåñòðóêòóðû ñ âûñîêîé ñòåïåíüþ óïîðÿäî÷åííîñòè. Ïîìèìî ýòîãî, óæå ïðîâåäåííûåïåðâûå ýêñïåðèìåíòû ïðè 4.2 Ê îáíàðóæèâàþò ñîâåðøåííî íîâûå ñòâîéñòâàïëàçìåííî-ïûëåâûõ ñòðóêòóð, êîòîðûå ðàíåå, ïðè êîìíàòíîé òåìïåðàòóðå, íå íàáëþäàëèñüè íå ìîãëè áûòü ïðåäñêàçàíû çàðàíåå. Ñðåäè òàêèõ ñâîéñòâ ìîæíî âûäåëèòü,íàïðèìåð, ñòðåìëåíèå ñòðóêòóð ïðèíÿòü ñôåðè÷åñêóþ ôîðìó (¾ñôåðîèäèçàöèÿ¿),âîçíèêíîâåíèå ó ïûëåâîé ñòðóêòóðû ñâîáîäíûõ ãðàíèö è äð. Îäíî èç îáíàðóæåííûõñâîéñòâ êðèîãåííîé ïûëåâîé ïëàçìû çàêëþ÷àåòñÿ â ôîðìèðîâàíèè äâóõêîìïîíåíòíîéïûëåâîé ñèñòåìû, îäíà êîìïîíåíòà êîòîðîé ïðåäñòàâëÿåò ñîáîé öåïî÷íóþ


136 И.И. Лисина, О.С. Ваулина, К.Г. Коссêðèñòàëëè÷åñêóþ ñòðóêòóðó, õàðàêòåðíóþ äëÿ ïûëåâîé ïëàçìû â ñòðàòàõ òëåþùåãîðàçðÿäà ïðè êîìíàòíîé òåìïåðàòóðå, à âòîðàÿ àíñàìáëü âðàùàþùèõñÿ ïî êðóãîâûìòðàåêòðîðèÿì (ïðåèìóùåñòâåííî â ãîðèçîíòàëüíîé ïëîñêîñòè) ïûëåâûõ ÷àñòèöâ îáëàñòè ëåâèòàöèè ïåðâîé êîìïîíåíòû. Ýòè äâå ïîäñèñòåìû ïðåäñòàâëÿþò ñîáîéäîñòàòî÷íî îäíîðîäíóþ ïî îáúåìó ñìåñü è õàðàêòåðèçóþòñÿ ðàçíûìè êèíåòè÷åñêèìèýíåðãèÿìè (êèíåòè÷åñêèìè òåìïåðàòóðàìè). Äàííàÿ ðàáîòà ïîñâÿùåíà ïîäðîáíîìóðàññìîòðåíèþ ýòîãî ÿâëåíèÿ â ëàáîðàòîðíîì ýêñïåðèìåíòå ïðè 77 è 4,2 Ê. Ïðîàíàëèçèðîâàíûâîçìîæíûå ìåõàíèçìû íàáëþäàåìîãî ïîâåäåíèÿ ïûëåâûõ ñòðóêòóð.Ðàáîòà ïîääåðæàíà Ìèíèñòåðñòâîì îáðàçîâàíèÿ è íàóêè Ðîññèè, ãðàíòàìè ÐÔÔÈ11-02-92500, 11-08-01232, 12-02-00518 è ïðîåêòîì CRDF RUP1-7025-CG-11.ÓÄÊ 533.9.01Формирование цепочечных структур в системах частиц,взаимодействующих с различными парными потенциаламиИ.И. Лисина 1,2 , О.С. Ваулина 2 , К.Г. Косс 21Московский физико-технический институт (государственный университет)2Объединенный институт высоких температур РАНejonok@gmail.comÔîðìèðîâàíèå ñèëüíî íåèçîòðîïíûõ ñòðóêòóð âçàèìîäåéñòâóþùèõ ÷àñòèö ïðåäñòàâëÿåòèíòåðåñ â ðàçëè÷íûõ îáëàñòÿõ íàóêè è òåõíèêè [12]. äàííîé ðàáîòå ïðåäñòàâëåíû ðåçóëüòàòû èññëåäîâàíèÿ ôîðìèðîâàíèÿ öåïî÷åê(¾êâàçèîäíîìåðíûõ¿ ñòðóêòóð) ÷àñòèö, âçàèìîäåéñòâóþùèõ ñ ðàçëè÷íûìè èçîòðîïíûìèïàðíûìè ïîòåíöèàëàìè òàêèìè, êàê ýêðàíèðîâàííûé êóëîíîâñêèé ïîòåíöèàë(òèïà Þêàâû)U(l) ≡ U Y = (eZ) 2 exp(−lλ)/l (1)è ñòåïåííûå ïîòåíöèàëû âèäàU(l) ≡ U m = (eZ) 2 a m l p m−1 /l m , (2)çäåñü l ðàññòîÿíèå ìåæäó ÷àñòèöàìè, l p ñðåäíåå ìåæ÷àñòè÷íîå ðàññòîÿíèå, λ äëèíà ýêðàíèðîâàíèÿ, eZ çàðÿä ÷àñòèö, à m = 1, 2, 3... è a m ïàðàìåòðè÷åñêèåêîýôôèöèåíòû.Äëÿ ñëó÷àÿ èçîòðîïíîãî ïàðíîãî âçàèìîäåéñòâèÿ óñëîâèå óñòîé÷èâîãî ñóùåñòâîâàíèÿâåðòèêàëüíîé öåïî÷êè, ñîäåðæàùåé N p ÷àñòèö, ìîæåò áûòü íàéäåíî ïóòåìñëîæåíèÿ ðàäèàëüíûõ ñîñòàâëÿþùèõ ãðàäèåíòîâ ñèë ïàðíîãî âçàèìîäåéñòâèÿ [2],êàêNp−1∑︁α < α c = 2(eZ p ) −1 F i /l i , (3)çäåñü F i = F (l i ), l i ðàññòîÿíèå ìåæäó äâóìÿ âçàèìîäåéñòâóþùèìè ÷àñòèöàìè. Òîãäàâ ïðèáëèæåíèè îäíîðîäíîé öåïî÷êè (äëÿ êîòîðîé âñå ðàññòîÿíèÿ ìåæäó áëèæàéøèìè÷àñòèöàìè ðàâíû l p ) ìîæíî çàïèñàòü ∑︀ Np−1i=1F i /l i ≈ ∑︀ Np−1i=1F (il p )/(il p ) ≡ Σ E .Äëÿ ïîèñêà âåëè÷èíû ãðàäèåíòà âåðòèêàëüíîãî ýëåêòðè÷åñêîãî ïîëÿ β â óñëîâèÿõóñòîé÷èâîãî ñóùåñòâîâàíèÿ êîíå÷íîé öåïî÷êè (N p ≠ ∞) èñïîëüçîâàëàñü òåîðåìàî âèðèàëàõ [2]. Òîãäà â ïðåíåáðåæåíèè òåïëîâûì äâèæåíèåì ÷àñòèö T p → 0 è âïðèáëèæåíèè ¾îäíîðîäíîé öåïî÷êè¿ äëÿ âåëè÷èíû β ìîæíî ïîëó÷èòüi=1β ≈ (eZ p ) −1 Σ W (N, U)/(2f N ). (4)


Оценка среднего заряда ионов в расчетах методом квантовой молекулярной динамики 137Çäåñü Σ W (N, U) = l −2p∑︀ Np−1i=1(1−i/N p ) il p F (il p ), f N = (2N 2 −1)/6, ãäå N = N p /2, äëÿöåïî÷êè, ñîäåðæàùåé ÷åòíîå êîëè÷åñòâî ÷àñòèö N p .  ñëó÷àå öåïî÷êè, ñîäåðæàùåéíå÷åòíîå ÷èñëî ÷àñòèö N p , f N = (N + 1)N/3, ãäå N = (N p − 1)/2.Òàêèì îáðàçîì, èñïîëüçóÿ ôîðìóëû (3) è (4) äëÿ îöåíêè âåëè÷èíû îòíîøåíèÿα/β, êðèòåðèé íàðóøåíèÿ óñòîé÷èâîãî ïîëîæåíèÿ öåïî÷êè âçàèìîäåéñòâóþùèõ ÷àñòèöìîæåò áûòü çàïèñàí êàêα < α = Θβf N , (5)ãäå Θ = 4 Σ E (N, U )/ Σ W (N, U ).Àíàëèç ðåçóëüòàòîâ ÷èñëåííîãî ìîäåëèðîâàíèÿ öåïî÷å÷íûõ ñòðóêòóð èç çàðÿæåííûõ÷àñòèö âî âíåøíåì ýëåêòðè÷åñêîì ïîëå ñ öèëèíäðè÷åñêîé ñèìåòðèåé, âûïîëíåííîãîìåòîäîì ìîëåêóëÿðíîé äèíàìèêè Ëàíæåâåíà, ïîêàçàë õîðîøåå ñîîòâåòñòâèå ñòåîðåòè÷åñêèìè ïðîãíîçàìè (ðèñ. 1).Äàííàÿ ðàáîòà ÷àñòè÷íî ïîääåðæàíà ãðàíòàìè ÐÔÔÈ 10-08-00389-à è 12-08-31284-ìîë-à, Ïðîãðàììîé Ïðåçèäèóìà ÐÀÍ è Ìèíèñòåðñòâîì îáðàçîâàíèÿ è íàóêèÐÔ.Рис. 1. Зависимость α * = α/(2Θ β) от числа частиц N p в ограниченной цепочке, полученнаяв результате моделирования для экранированного кулоновского потенциала:() – κ = 2, () – κ = 4 и для степенного потенциала: (△) – m =2, () – m =4.Сплошной линией показана теоретическая кривая f N (N p )/2, случай (i), уравнение(5)Литература1. Âàóëèíà Î.Ñ., Ïåòðîâ Î.Ô., Ôîðòîâ Â.Å., Õðàïàê À.Ã., Õðàïàê Ñ.À., Ïûëåâàÿïëàçìà (ýêñïåðèìåíò è òåîðèÿ). Ì.: Ôèçìàòëèò, 2009.2. Vaulina O.S., Adamovich X.G. and Vladimirov S.V. // Physica Scripta. 2009. V.79. P. 035501.ÓÄÊ 538.915Оценка среднего заряда ионов в расчетах методом квантовоймолекулярной динамикиД.В. Минаков 1,2 , П.Р. Левашов 1,21Объединенный институт высоких температур РАН2Московский физико-технический институт (государственный университет)minakovd@ihed.ras.ruÑðåäíÿÿ ñòåïåíü èîíèçàöèè ÿâëÿåòñÿ êëþ÷åâûì ïàðàìåòðîì ïëàçìû, êîòîðûéîïðåäåëÿåò ñàìûå ðàçëè÷íûå åå ñâîéñòâà.  õèìè÷åñêîé ìîäåëè ïëàçìû, ñïðàâåäëèâîéäëÿ ñëàáîíåèäåàëüíîé ñèñòåìû, ñòåïåíü èîíèçàöèè ìîæíî âû÷èñëèòüòî÷íî.  ïëîòíîé ïëàçìå äëÿ îöåíêè ñòåïåíè èîíèçàöèè èñïîëüçóþòñÿ êâàíòîâîñòàòèñòè÷åñêèåìîäåëè äëÿ ñðåäíåãî àòîìà â ïðèáëèæåíèè ÒîìàñàÔåðìè, áîëåå


138 Д.В. Минаков, П.Р. Левашовòî÷íîì ïðèáëèæåíèè ÕàðòðèÔîêà è åãî ìîäèôèêàöèé, â òîì ÷èñëå ðåëÿòèâèñòñêèõ[1]. Îäíèì èç îñíîâíûõ íåäîñòàòêîâ äàííûõ ìåòîäîâ ÿâëÿåòñÿ ðàññìîòðåíèå ñâîéñòâàòîìà â ñôåðè÷åñêîé ÿ÷åéêå, ÷òî ÿâëÿåòñÿ äîñòàòî÷íî ãðóáûì ïðèáëèæåíèåì ïðè îòíîñèòåëüíîíèçêèõ òåìïåðàòóðàõ. Ìåòîä ôóíêöèîíàëà ïëîòíîñòè ïðåäñòàâëÿåò ñîáîéãîðàçäî áîëåå òî÷íóþ ìîäåëü, à îñíîâàííûé íà íåì ìåòîä êâàíòîâîé ìîëåêóëÿðíîéäèíàìèêè ïîçâîëÿåò âîñïðîèçâîäèòü äèíàìèêó êâàíòîâûõ ñèñòåì, âêëþ÷àþùèõ äîíåñêîëüêèõ ñîòåí è äàæå òûñÿ÷ àòîìîâ. Îäíàêî â ìåòîäå ôóíêöèîíàëà ïëîòíîñòèíåò ðàçäåëåíèÿ íà ñâÿçàííûå è ñâîáîäíûå ýëåêòðîíû, ÷òî çàòðóäíÿåò îöåíêó ñðåäíåéñòåïåíè èîíèçàöèè. Îäèí èç ïðèìåðîâ ãðóáîé îöåíêè ñðåäíåãî çàðÿäà èîíà äëÿïîëíîýëåêòðîííîãî ðàñ÷åòà ìåòîäîì ôóíêöèîíàëà ïëîòíîñòè ïðèâîäèòñÿ â ñòàòüå [2]. äàííîé ðàáîòå ðàññìàòðèâàëèñü ðàçëè÷íûå ìåòîäû íàõîæäåíèÿ ñðåäíåãî çàðÿäàèîíîâ, â òîì ÷èñëå ïðîèçâîäèëñÿ àíàëèç ïðîñòðàíñòâåííîãî ðàñïðåäåëåíèÿ ýëåêòðîííîéïëîòíîñòè â ìîëåêóëÿðíî-äèíàìè÷åñêîé ñóïåð ÿ÷åéêå, è áûë ïðåäëîæåí ìåòîäîöåíêè ñòåïåíè èîíèçàöèè èîíîâ íà îñíîâå àíàëèçà ïðîôèëÿ óñðåäíåííîãî ïîíàïðàâëåíèÿì è êîíôèãóðàöèÿì ñàìîñîãëàñîâàííîãî ïîòåíöèàëà. Êâàíòîâûå ðàñ÷åòûïðîèçâîäèëèñü ñ ïîìîùüþ âû÷èñëèòåëüíîãî ïðîãðàììíîãî êîìïëåêñà VASP [3]. ðåçóëüòàòå ðàáîòû áûëè ïîñòðîåíû ãðàôèêè èçìåíåíèÿ ñðåäíåãî çàðÿäà èîíîââäîëü èçîòåðì, óäàðíûõ àäèàáàò ðàçëè÷íîé ïîðèñòîñòè è èçîýíòðîï ðàçãðóçêè àëþìèíèÿ.Литература1. Íèêèôîðîâ À.Ô., Íîâèêîâ Â.Ã., Óâàðîâ Â.Á. Êâàíòîâî-ñòàòèñòè÷åñêèå ìîäåëè âûñîêîòåìïåðàòóðíîéïëàçìû. Ì.: Ôèçìàòëèò, 2000. 400 c.2. Loboda P.A [et al.]. Simulation of absorption of femtosecond laser pulses in soliddensitycopper // High Energy Density Physics. 2011. V. 7, N 4. P. 361370.3. Kresse G., Hafner J. // Phys. Rev. B. 1993. V. 47. P. 558.


Плотность состояний закрепленного абрикосовского вихря с фермионом Майорана 139Секция электродинамики сложных системи нанофотоникиÓÄÊ 538.945Плотность состояний закрепленного абрикосовского вихря сфермионом МайоранаР.Ш. Акзянов 1,2 , А.Л. Рахманов 2,3 , А.В. Рожков 2,31Московский физико-технический институт (государственный университет), 2 Институттеоретической и прикладной электродинамики РАН, 3 Институт физико-химическихисследований Японии (RIKEN)apexgreen57@gmail.comÎáíàðóæåíèå ôåðìèîíà Ìàéîðàíà èìååò öåííîñòü êàê äëÿ ôóíäàìåíòàëüíîé íàóêè,òàê è äëÿ ïðàêòè÷åñêèõ öåëåé. Îäíîé èç îñíîâíûõ ïðîáëåì äëÿ ýêñïåðèìåíòàëüíîãîîáíàðóæåíèÿ ôåðìèîíà Ìàéîðàíà ÿâëÿåòñÿ ìàëàÿ ùåëü, îòäåëÿþùàÿ åãîîò îñòàëüíûõ âîçáóæäåíèé. ðàáîòå [1] ðàññìîòðåíà ãåòåðîñòðóêòóðà ñâåðõïðîâîäíèê-òîïîëîãè÷åñêèé äèýëåêòðèêñ öèëèíäðè÷åñêèì îòâåðñòèåì â ñëàáîì ìàãíèòíîì ïîëå. Íà òîïîëîãè÷åñêèéäèýëåêòðèê íàïûëÿåòñÿ òîíêàÿ äèýëåêòðè÷åñêàÿ ïîäëîæêà, çàòåì íà ïîäëîæêóíàïûëÿåòñÿ ñëîé ñâåðõïðîâîäíèêà.  ñèñòåìå ïðîäåëûâàåòñÿ öèëèíäðè÷åñêîå îòâåðñòèåâïëîòü äî òîïîëîãè÷åñêîãî äèýëåêòðèêà. Äàííàÿ ñèñòåìà ñîäåðæèò â ñåáå óñòîé-÷èâûé ôåðìèîí Ìàéîðàíà.  îòâåðñòèå ïîìåùàåòñÿ èãëà òóííåëüíîãî ìèêðîñêîïà.Èçìåðÿòü ïëîòíîñòè ñîñòîÿíèé âîçáóæäåíèé â îòâåðñòèè ïðåäëàãàåòñÿ ñ ïîìîùüþòóííåëüíîé ÂÀÕ. äàííîé ðàáîòå ðàññìàòðèâàåòñÿ ñèñòåìà, îïèñàííàÿ â [1]. Îáîáùåíû óðàâíåíèÿíà ñëó÷àé ïðîèçâîëüíîãî ÷èñëà âèõðåé â ñèñòåìå. Ïîêàçàíî, ÷òî òóííåëüíàÿ ïðîâîäèìîñòüïðè íóëåâîì íàïðÿæåíèè îñöèëëèðóåò â çàâèñèìîñòè îò ÷èñëà âèõðåé âñèñòåìå. Ïîäðîáíî èçó÷åíà ñõåìà ñ îäíèì âèõðåì. Íàéäåíû îïòèìàëüíûå ïàðàìåòðûýêñïåðèìåíòà, ïðè êîòîðûõ âîçìîæíî ðàçðåøåíèå ôåðìèîíà Ìàéîðàíà. Îïòèìèçèðóåìûìèïàðàìåòðàìè ÿâëÿþòñÿ âåëè÷èíà ùåëè â ñâåðõïðîâîäíèêå, ðàäèóñ îòâåðñòèÿ,ïðîíèöàåìîñòü áàðüåðà è ñäâèãîâîå íàïðÿæåíèå. Òàêæå íàéäåíû ïàðàìåòðû, ïðèêîòîðûõ äîïîëíèòåëüíî âîçìîæíî ðàçðåøèòü è íèçëåæàùèå ê ôåðìèîíó Ìàéîðàíàâîçáóæäåíèÿ.Литература1. Rakhmanov A.L., Rozhkov A.V., Franco Nori. Majorana fermions in pinned vortices// Phys. Rev. B. 2011. V. 84, N 7. P. 075141.


140 П.А. Максимов, А.О. Сбойчаков, А.В. РожковÓÄÊ 538.9Краевые эффекты в графенеП.А. Максимов 1,2 , А.О. Сбойчаков 2 , А.В. Рожков 21Московский физико-технический институт (государственный университет)2Институт теоретической и прикладной электродинамики РАНpavelmax0@gmail.com íàñòîÿùåå âðåìÿ ãðàôåí ñ÷èòàåòñÿ îäíèì èç ñàìûõ èíòåðåñíûõ ìàòåðèàëîâäëÿ òåîðåòè÷åñêèõ èññëåäîâàíèé è äëÿ ïðèìåíåíèÿ â ýëåêòðîíèêå. Èíòåðåñ ê íåìóïðîáóäèëñÿ ïîñëå ðàáîòû Ãåéìà è Íîâîñåëîâà [1] è â äàëüíåéøåì òîëüêî ðîñ. Íî,êîíå÷íî, ýòè ó÷¼íûå áûëè íå ïåðâûìè, êòî èññëåäîâàë ýòîò ìàòåðèàë. Äëÿ èçó÷åíèÿýëåêòðîííûõ ñâîéñòâ ãðàôèòà Âîëëåñ â ñâîåé ðàáîòå [2] îáðàòèëñÿ äëÿ íà÷àëà êýëåêòðîííûì ñâîéñòâàì îäíîãî ñëîÿ àòîìîâ óãëåðîäà, êîòîðûé âïîñëåäñòâèè áûëíàçâàí ãðàôåíîì, ãäå àâòîð îïðåäåëèë ýíåðãåòè÷åñêèé ñïåêòð ýëåêòðîíîâ â ãðàôåíå èïîêàçàë, ÷òî â îïðåäåëåííûõ òî÷êàõ íà ãðàíèöå çîíû Áðèëëþýíà ýòîò ñïåêòð ëèíååí,êàê ó áåçìàññîâûõ ðåëÿòèâèñòñêèõ ÷àñòèö.Äàëåå ñòàëî ÿñíî, ÷òî äëÿ ñîçäàíèÿ óñòðîéñòâ íà îñíîâå ãðàôåíà î÷åíü âàæíîïîíÿòü, êàê âëèÿþò êðàåâûå ýôôåêòû íà ñâîéñòâà ýëåêòðîíîâ â îáðàçöå.  ãðàôåíåñóùåñòâóþò äâà îñíîâíûõ òèïà ãðàíèö: çèãçàã è êðåñëî.  ðàáîòå [3] áûëî ïîêàçàíî,÷òî íà ãðàíèöå òèïà çèãçàã ñóùåñòâóþò ëîêàëèçîâàííûå êðàåâûå ñîñòîÿíèÿ ñ ýíåðãèåé,áëèçêîé ê óðîâíþ Ôåðìè. Ýêñïåðèìåíòàëüíî áûëî ïîäòâåðæäåíî, ÷òî îáðàçöûãðàôåíà ñ ïðåîáëàäàíèåì ãðàíèö òèïà çèãçàã îáëàäàþò ìåòàëëè÷åñêèìè ñâîéñòâàìèè ìåíüøåé ýíåðãåòè÷åñêîé ùåëüþ [4]. Íà êðàå òèïà êðåñëî ëîêàëèçîâàííûõ ñîñòîÿíèéíå íàáëþäàëîñü, è áûëà ïîêàçàíà òåîðåòè÷åñêè íåâîçìîæíîñòü èõ ñóùåñòâîâàíèÿ[5]. íàøåé ðàáîòå ìû èññëåäóåì âîçìîæíîñòü ñóùåñòâîâàíèÿ ëîêàëèçîâàííîãî ñîñòîÿíèÿíà êðàå òèïà êðåñëî, êîòîðîå áûëî êàêèì-òî îáðàçîì ìîäèôèöèðîâàíî. Íàøàãèïîòåçà ñîñòîèò â òîì, ÷òî èíòåãðàë ïåðåñêîêà ýëåêòðîíîâ ìåæäó àòîìàìè íà ãðàíèöåîòëè÷àåòñÿ îò èíòåãðàëà ïåðåñêîêà â îáúåìå îáðàçöà. Èññëåäóÿ ïîëóáåñêîíå÷íûéîáðàçåö ãðàôåíà â ïðèáëèæåíèè ñèëüíîé ñâÿçè, ìû íàõîäèì óñëîâèÿ, ïðè êîòîðûõâîçìîæíî ñóùåñòâîâàíèå êðàåâûõ ñîñòîÿíèé íà äàííîé ãðàíèöå.Îäíèì èç òàêèõ óñëîâèé ÿâëÿåòñÿ óâåëè÷åíèå äëèíû ñâÿçè ìåæäó àòîìàìè óãëåðîäàíà êðàå. Íà îáû÷íîì êðàå äëèíà ñâÿçè ìåæäó àòîìàìè íà ãðàíèöå óâåëè÷èâàåòñÿè ëîêàëèçîâàííûõ ñîñòîÿíèé òàì ñóùåñòâîâàòü íå ìîæåò. Ìû ïðåäïîëàãàåì,÷òî, äîáàâèâ õèìè÷åñêèå ñâÿçè íà ãðàíèöå òèïà êðåñëî, ìû ìîæåì äîáèòüñÿ óñëîâèÿñóùåñòâîâàíèÿ òàì êðàåâûõ ñîñòîÿíèé.Литература1. Novoselov K.S. [et al.] // Science. 2004. V. 306. P. 666.2. Wallace P.R. // Phys. Rev. 1947. V. 71. P. 622.3. Fujita M., Wakabayashi K., Nakada K., Kusakabe K. // J. Phys. Soc. Japan. 1996. V. 65. P. 1920.4. Ritter K., Lyding J. // Nature Materials. 2009. V. 8. P. 235242.5. Zhao Y., Li W., Tao R. // Physica. B. 2012. V. 407. P. 724.


Электростатический расчет магнитных плазмонных мод 141ÓÄÊ 535.015Электростатический расчет магнитных плазмонных модА.С. Зеленков, А.В. Дорофеенко, А.П. ВиноградовИнститут теоретической и прикладной электродинамики РАНandrew.xim@mail.ru äàííîé ðàáîòå ïðîèçâîäèòñÿ ýëåêòðîñòàòè÷åñêèé ðàñ÷åò ïëàçìîííûõ êîëåáàíèéìåòàëëè÷åñêèõ ÷àñòèö ïðîèçâîëüíîé ôîðìû ìåòîäîì ïîâåðõíîñòíûõ èíòåãðàëüíûõóðàâíåíèé. Èçó÷åíà âîçìîæíîñòü ïîëó÷åíèÿ ìàãíèòíûõ ïëàçìîííûõ ìîä â ïðèáëèæåíèèýëåêòðîñòàòèêè. Äëÿ ÷àñòèöû â ôîðìå ðàçîìêíóòîãî êîëüöà ðàññ÷èòàíààñèììåòðè÷íàÿ (¾ìàãíèòíàÿ¿) ìîäà, à òàêæå âîçáóæäåíèå ýòîé ìîäû äèïîëåì, íàõîäÿùèìñÿâ çàçîðå êîëüöà. Ïîêàçàíî, ÷òî âáëèçè ñîáñòâåííîãî çíà÷åíèÿ äèýëåêòðè÷åñêîéïðîíèöàåìîñòè íàáëþäàåòñÿ ðåçîíàíñíàÿ ðàñêà÷êà àñèììåòðè÷íûõ êîëåáàíèé.Îáñóæäàåòñÿ ñìûñë ïîëó÷åííîé ¾ìàãíèòíîé¿ ìîäû.Литература1. Pendry J.B. Negative Refraction Makes a Perfect Lens // Physical Review Letters. 2000. V. 85. P. 39663969.2. Klimov V.V. Novel approach to a perfect lens // JETP Letters. 2009. V. 89, N5. P. 229232.3. Klimov V.V. Novel approach to a perfect lens // JETP Letters. 2009. V. 89, N5. P. 270273.4. Âåñåëàãî Â.Ã. Ýëåêòðîäèíàìèêà âåùåñòâ ñ îäíîâðåìåííî îòðèöàòåëüíûìè çíà÷åíèÿìèε è μ // Óñïåõè ôèçè÷åñêèõ íàóê. 1967. Ò. 92, 7. Ñ. 517526.5. Pendry J.B. [et al]. Magnetism from conductors and enhanced nonlinear phenomena.IEEE Trans. Microwave Theory and Techniques. 1999. V. 47. P. 20752084.6. Sarychev A.K. [et al]. Magnetic plasmon resonance // Physical Review. E. 2006. V. 73. P. 036609.7. Sarychev A.K. [et al]. Magnetic plasmonic metamaterials in actively pumped hostmedium and plasmonic nanolaser // Physical Review B. 2007. V. 75. P. 085436.8. Êëèìîâ Â.Â. Íàíîïëàçìîíèêà. M.: Ôèçìàòëèò, 2009.ÓÄÊ 537.876.4Поверхностная спазерная спектроскопияИ.А. Нечепуренко 1,2 , А.В. Дорофеенко 1,2 А.П. Пухов 1,2 , Е.А. Адрианов 1,2 ,Ю.Е. Лозовик 2,31Московский физико-технический институт (государственный университет), 2 Институттеоретической и прикладной электродинамики РАН, 3 Институт спектроскопии РАНigor-nechepurenko@yandex.ruÐàçâèòèå ýëåêòðîäèíàìèêè â ïîñëåäíåå âðåìÿ âî ìíîãîì íàïðàâëåíî íà ìèíèàòþðèçàöèþèìåþùèõñÿ óñòðîéñòâ. Îñîáûé èíòåðåñ âûçûâàþò óñòðîéñòâà, ãåíåðèðóþùèåïëàçìîíû [1, 2], ñïàçåðû. Íåäàâíî íàìè áûë ïðåäëîæåí ñïàçåð íà îñíîâåîäíîìåðíûõ ïëàçìîíîâ [3].Îäíèì èç íàèáîëåå ÷óâñòâèòåëüíûõ ìåòîäîâ ñïåêòðîñêîïèè àòîìíûõ ïåðåõîäîâÿâëÿåòñÿ ìåòîä âíóòðèðåçîíàòîðíîé ñïåêòðîñêîïèè. Ïîìåùåíèå èññëåäóåìîãî ïîãëîòèòåëÿâ ðåçîíàòîð çíà÷èòåëüíî ïîâûøàåò ÷óâñòâèòåëüíîñòü ìåòîäà.  äàííîé ðàáîòåìû ïðåäëàãàåì ðåàëèçàöèþ ìåòîäà âíóòðèðåçîíàòîðíîé ñïåêòðîñêîïèè â ðàìêàõïëàçìîííîé îïòèêè.


142 И.А. Нечепуренко, А.В. Дорофеенко äàííîé ðàáîòå ïðåäëàãàåòñÿ ñïàçåðíûé ñïåêòðîñêîï, îáëàäàþùèé ïðåèìóùåñòâàìèâíóòðèðåçîíàòîðíîé ñïåêòðîñêîïèè. Ïðèíöèïèàëüíàÿ ñõåìà ïðèáîðà ïðåäñòàâëåíàíà ðèñ. 1.Íà ïîâåðõíîñòü ìåòàëëà íàíîñÿòñÿ ìåòàëëè÷åñêèå íàíî÷àñòèöû, ôîðìèðóþùèåïåðèîäè÷åñêóþ ñòðóêòóðó. Ðàññòîÿíèå ìåæäó ¾çåðêàëàìè¿ ñîñòàâëÿåò 300 íì.Âíóòðü ðåçîíàòîðà ïîìåùàþòñÿ êâàíòîâûå òî÷êè è àòîìû èññëåäóåìîãî îáðàçöà.Ðàññåÿíûé ñâåò óëàâëèâàåòñÿ ñïåêòðîàíàëèçàòîðîì.Äëÿ îïèñàíèÿ àêòèâíîé ñðåäû èñïîëüçóåì ïîäõîä äèýëåêòðè÷åñêîé ïðîíèöàåìîñòè:2αω 0 /τ σε gain (ω) = ε 0 −−2iω/τ σ + ω0 2 − ω , α = 4π 2 |μ|2 τ σ D 0 /.Äèýëåêòðè÷åñêàÿ ïðîíèöàåìîñòü èññëåäóåìîãî îáðàçöà îïèñûâàåòñÿ àíàëîãè÷íûìèóðàâíåíèÿìè. Èùåì èòîãîâóþ äèýëåêòðè÷åñêóþ ïðîíèöàåìîñòü ïî ôîðìóëàì ñìåøåíèÿÌàêñâåëëà:ε d (ω, p) = pε S (ω) + (1 − p) ε gain (ω) .Íà îñíîâàíèè ε d (ω, p) è òàáëè÷íîé äèñïåðñèè ñåðåáðà ε m (ω) ìîæåò áûòü âû÷èñëåíîâîëíîâîå ÷èñëî ïëàçìîíà: k (ω, p).Óñëîâèå íà÷àëà ëàçåðíîé ãåíåðàöèè: ïîëþñ, îïðåäåëÿåìûé óñëîâèåì exp (ik (ω, p) d) =1, ïåðåõîäèò â âåðõíþþ ïîëóïëîñêîñòü íà êîìïëåêñíîé ïëîñêîñòè ÷àñòîò. Ðàññìîòðèìòîëüêî âåùåñòâåííûå ÷àñòîòû. Äëÿ ýòîãî áóäåì èñêàòü âåùåñòâåííûå êîðíè {ω, p}óðàâíåíèÿ: exp (ik (ω, p) d) = 1 (ïîñêîëüêó ñëåâà â îáùåì ñëó÷àå êîìïëåêñíàÿ âåëè-÷èíà, ýòî äâà óðàâíåíèÿ íà äâå ïåðåìåííûõ).Рис. 1. Конструкция предлагаемого спектроскопаЛитература1. Bergman D.J., Stockman M.I. Surface Plasmon Amplication by Stimulated Emissionof Radiation: Quantum Generation of Coherent Surface Plasmons in Nanosystems //Phys. Rev. Lett. 2003. V. 90. P. 027402.2. Protsenko I.E., Uskov A.V., Krotova K.E., O'Reilly E.P. // J. of Phys.: Conf. Ser. 2008. V. 107. P. 012010.3. Dorofeenko A.V., Nechepurenko I.A., Vinogradov A.P., Pukhov A.A. Lasing of surfaceplasmons in metallic groove // Days on diraction. StP. 2011. C. 118.


Оптическая бистабильность спазера: волны переключения и образование структур 143ÓÄÊ 539.21Оптическая бистабильность спазера: волны переключения иобразование структурЕ.С. Андрианов 1,2 , А.А. Пухов 1,2 , А.В. Дорофеенко 1,2 , А.П. Виноградов 1,21Московский физико-технический институт (государственный университет), 2 Институттеоретической и прикладной электродинамики РАН, 3 Department of Physics at QueensCollege of the City University of New Yorkp314159262006@yandex.ruÏðîñòåéøàÿ ñõåìà ñïàçåðà (Surface Plasmon Amplier by Stimulated Emission ofRadiation) [1] ïðåäñòàâëÿåò ñîáîé äâóõóðîâíåâóþ êâàíòîâóþ òî÷êó (ÊÒ), íàõîäÿùóþñÿâáëèçè ìåòàëëè÷åñêîé (ïëàçìîííîé) íàíî÷àñòèöû (Í×). Íåêîãåðåíòíîé íàêà÷êîéñîçäà¼òñÿ èíâåðñíàÿ íàñåë¼ííîñòü ÊÒ. Åñëè ÷àñòîòà ïåðåõîäà ÊÒ áëèçêà ê îäíîé èçïëàçìîííûõ ÷àñòîò Í×, òî ïðè ïåðåõîäå ÊÒ â îñíîâíîå ñîñòîÿíèå âîçìîæíî áåçûçëó-÷àòåëüíîå âîçáóæäåíèå ïîâåðõíîñòíîãî ïëàçìîíà (ÏÏ) â Í×. Ðåçóëüòàòîì ÿâëÿåòñÿóñèëåíèå áëèæíåãî ïîëÿ ïëàçìîííîé ìîäû Í×.Íåäàâíî áûëî ïîêàçàíî [1], ÷òî ïîäîáíî ëàçåðó [2], ñïàçåð ïðîÿâëÿåò îïòè÷åñêóþáèñòàáèëüíîñòü âî âíåøíåì ïîëå. Áûëî îáíàðóæåíî, ÷òî áèñòàáèëüíîñòü ìîæåò âîçíèêàòüïðè ðàáîòå ñïàçåðà íèæå ïîðîãà ãåíåðàöèè. Îïòè÷åñêèå áëîõîâñêèå óðàâíåíèÿñïàçåðà[1, 35] ïîçâîëÿþò ïîëó÷èòü çàâèñèìîñòü èíòåíñèâíîñòè I NP ïëàçìîííûõêîëåáàíèé îò èíòåíñèâíîñòè I in âíåøíåãî ïîëÿT (I NP ) =I NP = T (I NP )I in , (1)|β| 2 /τa2 (︁)︁1 − D 0Ω 2 2, (2)R τaτσ1+4I NP Ω 2 R τaτ Dãäå τ a , τ σ , è τ D âðåìåíà ðåëàêñàöèè ïîëÿðèçàöèé NP è QD è èíâåðñèè íàñåëåííîñòèñîîòâåòñòâåííî, Ω R ÷àñòîòà Ðàáè îñöèëëÿöèé ñïàçåðà [35], |β| 2 =1/τa 2 Ω 2 R + μ2 NP /μ2 T LS , μ NP è μ T LS õàðàêòåðíûå âåëè÷èíû äèïîëüíûõ ìîìåíòîâ NPè QD. Íåëèíåéíàÿ ôóíêöèÿ T (I NP ) èãðàåò ðîëü êîýôôèöèåíòà ïðîõîæäåíèÿ íåëèíåéíîãîðåçîíàòîðà ÔàáðèÏåðî [2]. Ïðè õàðàêòåðíûõ äëÿ ñïàçåðà çíà÷åíèÿõ ïàðàìåòðîâóðàâíåíèÿ (1)(2) èìåþò äâà óñòîé÷èâûõ ðåøåíèÿ. íàñòîÿùåé ðàáîòå èññëåäîâàëîñü ïðîÿâëåíèå ýòîãî ýôôåêòà â öåïî÷êå ñïàçåðîâ,êîãäà âíåøíåå îïòè÷åñêîå ïîëå ïåðïåíäèêóëÿðíî öåïî÷êå òàê, ÷òî âîëíîâîé âåêòîðïàäàþùåé âîëíû ïåðïåíäèêóëÿðåí öåïî÷êå ñïàçåðîâ, è âåëè÷èíà ïîëÿ îäèíàêîâà äëÿêàæäîãî ñïàçåðà öåïî÷êè [6]. Ìû ðàññìîòðåëè ñëó÷àé, êîãäà êàæäûé ñïàçåð ðàáîòàåòíèæå ïîðîãà ãåíåðàöèè, à ðàññòðîéêà ÷àñòîò âíåøíåãî ïîëÿ ω è ñïàçèðîâàíèÿ ω aïðîèçâîëüíà.Èññëåäîâàíèå äèíàìèêè ñïàçåðíîé öåïî÷êè ïîêàçàëî, ÷òî ïî íåé ìîæåò ðàñïðîñòðàíÿòüñÿêèíê, ïåðåêëþ÷àþùèé öåïî÷êó èç ñîñòîÿíèÿ ñ íèçêèì â ñîñòîÿíèå ñ âûñîêèìD. Ñêîðîñòü òàêîãî êèíêà çàâèñèò îò âåëè÷èíû âíåøíåãî ïîëÿ E. Ïðè âûñîêèõçíà÷åíèÿõ τ a â öåïî÷êå ñïàçåðîâ òàêæå ìîãóò âîçíèêàòü êâàçèïåðèîäè÷åñêèå äèññèïàòèâíûåñòðóêòóðû. ×èñëåííîå ìîäåëèðîâàíèå ïîêàçàëî, ÷òî âîçíèêíîâåíèå òàêèõñòðóêòóð èìååò õàðàêòåð ¾ñàìîñáîðêè¿.Литература1. Protsenko I.E., Uskov A.V., Zaimidoroga O.A., Samoilov V.N., O'Reilly E.P. Dipolenanolaser // Phys. Rev. B. 2005. V. 71. P. 063812 1-7.


144 М.В. Лазарев, Ю.Е. Лозовик2. Haken H. Laser Light Dynamics. Amsterdam.: North-Holland Physics Publishing,1985. 336 c.3. Andrianov E.S. [et al.]. Rabi oscillations in spasers during non-radiative plasmonexcitation // Phys. Rev. B. 2012. V. 85. P. 035405 1-6.4. Andrianov E.S. [et al.]. Dipole response of spaser on an external optical wave // Opt.Lett. 2011. V. 36. P. 4302-4304.5. Andrianov E.S. [et al.]. Forced synchronization of spaser by an external optical wave// Opt. exp. 2011. V. 19. P. 24849-24857.6. Yaghjian A.D. Scattering-Matrix Analysis of Linear Periodic Arrays // IEEETransactions on Antennas and Propagation. 2002. V. 50. N 8. P. 1050-1064.ÓÄÊ 530.145Туннелирование пакета электронов в графенеМ.В. Лазарев 1,2 , Ю.Е. Лозовик 1,2,31Институт теоретической и прикладной электродинамики РАН2Московский физико-технический институт (государственный университет)3Институт спектроскопии РАНLazarev.m.v@mail.ruÈçó÷åíèå âîïðîñà î òóííåëèðîâàíèè â íàíîñòðóêòóðàõ èãðàåò âàæíóþ ðîëü âïîñëåäíèå íåñêîëüêî ëåò, è ýòî ñâÿçàíî ñ ðàçâèòèåì íàíîýëåêòðîíèêè. Èçó÷åíèåïðîáëåìû òóííåëèðîâàíèÿ âîëíîâîãî ïàêåòà ÷åðåç ïîòåíöèàëüíûé áàðüåð ñâÿçàíî ñíåñêîëüêèìè èíòåðåñíûìè ôèçè÷åñêèìè ðåàëèçàöèÿìè, íàïðèìåð, â ñâÿçè ñ âîçìîæíûìèïðèìåíåíèÿìè ñêàíèðóþùåãî òóííåëüíîãî ìèêðîñêîïà, èãëà êîòîðîãî îáëó÷àåòïîâåðõíîñòü ôåìòîñåêóíäíûìè èìïóëüñàìè (áåçàïåðòóðíàÿ ìèêðîñêîïèÿ áëèæíåãîïîëÿ) äëÿ èçó÷åíèÿ íàíîñòðóêòóð ñ âûñîêèì ïðîñòðàíñòâåííûì è âðåìåííûì ðàçðåøåíèåì.Äðóãîé èíòåðåñíûé ôóíäàìåíòàëüíûé âîïðîñ ýòî îïðåäåëåíèå âðåìåíèòóííåëèðîâàíèÿ ýëåêòðîííîãî âîëíîâîãî ïàêåòà [1], ÷åðåç áàðüåð.Äàííàÿ ðàáîòà ïîñâÿùåíà èçó÷åíèþ âîïðîñà òóííåëèðîâàíèÿ âîëíîâîãî ïàêåòàýëåêòðîíîâ â ãðàôåíå â ñëó÷àå ñîçäàíèÿ â í¼ì ïîòåíöèàëüíîãî áàëüåðà. Ýòà ôèçè-÷åñêàÿ ïðîáëåìà ïðåäñòàâëÿåò áîëüøîé èíòåðåñ, ò.ê. äëÿ ãðàôåíà â ñòàöèîíàðíîìñëó÷àå ðåàëèçóåòñÿ êëåéíîâñêîå òóííåëèðîâàíèå, ò.å. ýëåêòðîí, ïàäàþùèé ïåðïåíäèêóëÿðíîíà ïîòåíöèàëüíûé áàðüåð, èìååò åäèíè÷íóþ âåðîÿòíîñòü ïðîõîæäåíèÿ÷åðåç áàðüåð, à îáðàòíîå ðàññåÿíèå îòñóòñòâóåò.  ñèëó ñïåöèôèêè çàäà÷è ìû èçó-÷àåì òóííåëèðîâàíèå âîëíîâîãî ïàêåòà íå â ðàìêàõ îäíî÷àñòè÷íîãî ïîäõîäà, à âðàìêàõ ìíîãî÷àñòè÷íîé ìîäåëè [2]. Ìû èçó÷èëè, çà êàêîå âðåìÿ âîëíîâîé ïàêåò,ïàäàþùèé íà áàðüåð, âîçíèêíåò çà áàðüåðîì â çàâèñèìîñòè îò âûñîòû è øèðèíû áàðüåðà.Ïðåäëîæåíî íàãëÿäíîå ôèçè÷åñêîå îáúÿñíåíèå ðàññìàòðèâàåìîãî ýôôåêòà, àòàêæå áûëè ïîëó÷åíû ðåçóëüòàòû î òîì, êàê ìåíÿåòñÿ ôîðìà ýëåêòðîííîãî âîëíîâîãîïàêåòà âî âðåìÿ ïðîõîæäåíèÿ áàðüåðà. Ýêñïåðèìåíòàëüíî ïðèáûòèå ýëåêòðîííîãîâîëíîâîãî ïàêåòà ìîæåò áûòü îïðåäåëåíî, íàïðèìåð, ñ ïîìîùüþ èçó÷åíèÿ ëîêàëüíûõèçìåíåíèé îïòè÷åñêèõ ñâîéñòâ ñ ïîìîùüþ óëüòðàêîðîòêèõ çîíäèðóþùèõ ëàçåðíûõèìïóëüñîâ.Èññëåäîâàíèÿ âîïðîñà î âðåìåíè ïðîõîæäåíèÿ øð¼äèíãåðîâñêèõ ÷àñòèö ÷åðåçáàðüåð íà÷àëîñü äàâíî, è áûëî ïðåäëîæåíî íåìàëî ñïîñîáîâ îïðåäåëåíèÿ âðåìåíèïðîõîæäåíèÿ ïàêåòà êàê òåîðåòè÷åñêèõ, òàê è ýêñïåðèìåíòàëüíûõ.Íî â ãðàôåíå èíàÿ ñèòóàöèÿ, òàê êàê â í¼ì ýëåêòðîíû ïîä÷èíÿþòñÿ óðàâíåíèþÄèðàêà [3] ñ ìàññîé, ðàâíîé íóëþ (òî÷íåå, óðàâíåíèþ Âåéëÿ).  ãðàôåíå ó âñåõ ÷àñòåéïàêåòà êîýôôèöèåíò ïðîõîæäåíèÿ ðàâåí åäèíèöå [4], ñëåäîâàòåëüíî, íåò îòðàæ¼ííûõ


Электродинамическое описание спазера 145÷àñòåé, è íèçêîýíåðãåòè÷åñêèå ÷àñòè ïàêåòà òîæå ïðîõîäÿò áàðüåð, íå ìåíÿÿ ñâîåéàìïëèòóäû (êàê è âûñîêîýíåðãåòè÷åñêàÿ ÷àñòü ïàêåòà). Ïîýòîìó âðåìÿ òóííåëèðîâàíèÿáóäåò ñóùåñòâåííî îòëè÷àòüñÿ îò ñëó÷àÿ ñî øð¼äåíãåðîâñêèìè ÷àñòèöàìè. ðàáîòå ðàññìîòðåíà çàäà÷à òóííåëèðîâàíèÿ âîëíîâîãî ïàêåòà ãàóññîâñêîãî òèïà(êàê â ðàìêàõ ìíîãî÷àñòè÷íîé ìîäåëè, òàê è â ðàìêàõ îäíî÷àñòè÷íîé ìîäåëè) ÷åðåçïðÿìîóãîëüíûå áàðüåðû (ÿìû) ðàçëè÷íîé âûñîòû (ãëóáèíû), à òàêæå ÷åðåç áàðüåðûãàóññîâñêîé ôîðìû.Литература1. Ëîçîâèê Þ.Å., Ôèëèíîâ À.Â. Âðåìåíà ïðîõîæäåíèÿ âîëíîâûõ ïàêåòîâ ÷åðåç òóííåëüíûåáàðüåðû // ÆÝÒÔ. 1999. Ò. 115, 5. Ñ. 18721889.2. Lozovik Yu., Bonitz M., Quantum Molecular Dynamics, V.6 ¾Introduction toComputational Methods in Many Body Physics¿ / eds. Michael Bonitz and DirkSemkat. Princeton: Rinton Press, 2006.3. Ëîçîâèê Þ.Å., Ìåðêóëîâà Ñ.Ï., Ñîêîëèê À.À., Êîëëåêòèâíûå ýëåêòðîííûå ÿâëåíèÿâ ãðàôåíå // ÓÔÍ. 2008. Ò. 178, 7. Ñ. 757776.4. Katsnelson M.I., Novoselov K.S., and Geim A. K. Chiral tunneling and the Kleinparadox in grapheme // Nature Phys. 2006. V. 2. P. 620625.ÓÄÊ 537.87Электродинамическое описание спазераД.Г. Баранов 1,2 , Е.С. Андрианов 1,2 , А.П. Виноградов 1,21Институт теоретической и прикладной электродинамики РАН, 2 Московскийфизико-технический институт (государственный университет)baranov.mipt@gmail.comÑïàçåð (SPASER Surface Plasmon Amplication by Stimulated Emissionof Radiation) íàíîðàçìåðíîå óñòðîéñòâî, ãåíåðèðóþùåå êîãåðåíòíîå áëèæíåå ïîëåïëàçìîííîé íàíî÷àñòèöû, áûë ïðåäëîæåí â [1]. Ôèçè÷åñêîå óñòðîéñòâî ñïàçåðà áëèçêîê òàêîâîìó ëàçåðà: ðîëü ðåçîíàòîðà ÔàáðèÏåðî â ñïàçåðå èãðàåò ìåòàëëè÷åñêàÿíàíî÷àñòèöà, íà êîòîðîé áëèæíåå ïîëå äâóõóðîâíåâîé îïòè÷åñêîé ñèñòåìû (àêòèâíîéìîëåêóëû èëè êâàíòîâîé òî÷êè) ìîæåò âîçáóæäàòü ïîâåðõíîñòíûå ïëàçìîíû.Ïðîñòåéøàÿ ìîäåëü ðàáîòû ñïàçåðà áàçèðóåòñÿ íà êâàíòîâî-ìåõàíè÷åñêèõ óðàâíåíèÿõâçàèìîäåéñòâèÿ äâóõóðîâíåâîé èíâåðñíî-çàñåëåííîé êâàíòîâîé ñèñòåìû ñ ïîâåðõíîñòíûìèïëàçìîíàìè ìåòàëëè÷åñêîé ÷àñòèöû [25].Íåñìîòðÿ íà òî, ÷òî ñïàçåð ýòî êâàíòîâîå óñòðîéñòâî, êîòîðîå íóæäàåòñÿ âêâàíòîâî-ìåõàíè÷åñêîì îïèñàíèè, áûëè ïîïûòêè îïèñàòü åãî ôèçèêó â ðàìêàõ êëàññè÷åñêîéýëåêòðîäèíàìèêè [6]. Òàêîé ïîäõîä îñíîâûâàåòñÿ íà îïèñàíèè óñèëèâàþùåéñðåäû (êâàíòîâîé òî÷êè) ïðè ïîìîùè äèýëåêòðè÷åñêîé ïðîíèöàåìîñòè ñ îòðèöàòåëüíîéìíèìîé ÷àñòüþ, ÷òî ñîîòâåòñòâóåò óñèëåíèþ èçëó÷åíèÿ âíóòðè òàêîé ñðåäû. Õîòÿäàííîå îïèñàíèå âåðíî âîñïðîèçâîäèò ïîðîã ãåíåðàöèè ñïàçåðà, ñ åãî ïîìîùüþíåëüçÿ îïèñàòü íåëèíåéíóþ ôèçèêó ñïàçåðà âûøå ïîðîãà.Íàìè ïðåäëîæåíî ïîëíîñòüþ êëàññè÷åñêîå îïèñàíèå ñïàçåðà, êîãäà èíâåðñíîçàñåëåííàÿäâóõóðîâíåâàÿ ñèñòåìà (êâàíòîâàÿ òî÷êà) îïèñûâàåòñÿ ïðè ïîìîùè óñèëèâàþùåéñðåäû ñ íåëèíåéíîé äèýëåêòðè÷åñêîé ïðîíèöàåìîñòüþ [3]. Òàêàÿ ìîäåëüâîñïðîèçâîäèò èçâåñòíûå õàðàêòåðíûå îñîáåííîñòè ñïàçåðà âûøå ïîðîãà ãåíåðàöèè. êà÷åñòâå ìîäåëè êëàññè÷åñêîãî ñïàçåðà ðàññìàòðèâàåòñÿ ìåòàëëè÷åñêàÿ îáîëî÷êà,âíóòðåííÿÿ ïîëîñòü êîòîðîé çàïîëíåíà óñèëèâàþùåé ñðåäîé.


146 Е.О. Егоров, А.П. Виноградов, А.В. Дорофеенко, А.А. Пухов îñíîâå íàøåãî ïîäõîäà ëåæèò îïèñàíèå îòêëèêà óñèëèâàþùåé ñðåäû ñ ïîìîùüþíåëèíåéíîé äèýëåêòðè÷åñêîé ïðîíèöàåìîñòè, ïîëó÷åííîé èç óðàâíåíèé ÌàêñâåëëàÁëîõà [5]. Ðàññìàòðèâàåìûé êëàññè÷åñêèé ñïàçåð ïðåäñòàâëÿåò ñîáîé àâòîêîëåáàòåëüíóþñèñòåìó. Çàâèñèìîñòü àìïëèòóäû åãî îñöèëëÿöèé îò óðîâíÿ íàêà÷êè óñèëèâàþùåéñðåäû îïèñûâàåòñÿ áèôóðêàöèåé Õîïôà [7]. Èìåííî, ïîêàçàíî, ÷òî ïðèïðåâûøåíèè íàêà÷êîé óñèëèâàþùåé ñðåäû íåêîòîðîãî ïîðîãîãî çíà÷åíèÿ ó íàíîëàçåðàèìååòñÿ ñîáñòâåííîå ðåøåíèå â âèäå ñêîððåëèðîâàííûõ âðåìåííûõ îñöèëëÿöèéäèïîëüíûõ ìîìåíòîâ îáîëî÷êè è ÿäðà. Äàííîå ñîñòîÿíèå ðåàëèçóåòñÿ â îòñóòñòâèåâíåøíåãî ýëåêòðîìàãíèòíîãî ïîëÿ è ñîîòâåòñòâóåò ëàçåðíîé ãåíåðàöèè (ñïàçèðîâàíèþ)[4]. Ïðè ïðåâûøåíèè íàêà÷êîé ïîðîãîâîãî çíà÷åíèÿ ðàññåÿíèå ïëîñêîé âîëíûíà ¾êëàññè÷åñêîì¿ ñïàçåðå ìîæåò ïðîèñõîäèòü áåç ïîòåðü ýíåðãèè.Òàêæå ìû èññëåäóåì ïîâåäåíèå ñïàçåðà âûøå ïîðîãà ãåíåðàöèè âî âíåøíåì ýëåêòðîìàãíèòíîìïîëå. Îñíîâûâàÿñü íà óðàâíåíèÿõ äâèæåíèÿ äëÿ äèïîëüíîãî ìîìåíòàíàíîëàçåðà, ìû ïîêàçûâàåì, ÷òî ñóùåñòâóåò îáëàñòü çíà÷åíèé àìïëèòóä âíåøíåãîïîëÿ è ðàññòðîéêè åãî ÷àñòîòû îò ÷àñòîòû ñïàçèðîâàíèÿ, ïðè êîòîðûõ êîëåáàíèÿñïàçåðà ñèíõðîíèçèðóþòñÿ ñ êîëåáàíèÿìè âíåøíåãî ïîëÿ, ò.í. ¾ÿçûê Àðíîëüäà¿ [8].Литература1. Bergman D., Stockman M. Surface Plasmon Amplication by StimulatedEmission of Radiation: Quantum Generation of Coherent Surface Plasmons inNanosystems // Phys. Rev. Lett. 2003. V. 90. P. 027402.2. Protsenko I.E. [et al.] Dipole nanolaser // Phys. Rev. A. 2005. V. 71. P. 063812.3. Ëàãàðüêîâ À.Í. [è äð.] Ñâåðõðàçðåøåíèå è óñèëåíèå â ìåòàìàòåðèàëàõ // ÓÔÍ. 2009. Ò. 179. Ñ. 1018.4. Andrianov E.S [et al.] Rabi oscillations in spasers during nonradiative plasmonexcitation // Phys. Rev. B. 2012. V. 85. P. 035405.5. Çÿáëîâñêèé À.À. [è äð.] Ëàçåðíàÿ ãåíåðàöèÿ â ñëîå êàê ñëåäñòâèå ïðèíöèïà ïðè-÷èííîñòè // Ðàäèîòåõíèêà è ýëåêòðîíèêà. 2011. Ò. 56. Ñ. 1142-1148.6. Gordon J.A., Ziolkowski R.W. The design and simulated performance of a coatednano-particle laser // Optics express. 2007. V. 15. P. 2622.7. Êóçíåöîâ À.Ï., Êóçíåöîâ Ñ.Ï., Ðûñêèí Í. Ì. Íåëèíåéíûå êîëåáàíèÿ. Ì.: Ôèçìàòëèò,2002. 653 ñ.8. Ïèêîâñêèé À., Ðîçåíáëþì Ì., Êóðòñ Þ. Ñèíõðîíèçàöèÿ. Ôóíäàìåíòàëüíîå íåëèíåéíîåÿâëåíèå. Ì.: Òåõíîñôåðà, 2003. 432 ñ.ÓÄÊ 539.21Время задержки волны переключения на неоднородностиЕ.О. Егоров 1,2 , А.П. Виноградов 1,2 , А.В. Дорофеенко 1,2 , А.А. Пухов 1,21Московский физико-технический институт (государственный университет)2Институт теоретической и прикладной электродинамики РАНto-olak@mail.ruÓðàâíåíèå òèïà ¾ðåàêöèÿäèôôóçèÿ¿ èñïîëüçóåòñÿ äëÿ îïèñàíèÿ íåðàâíîâåñíûõÿâëåíèé â ñèñòåìàõ ðàçëè÷íîé ôèçè÷åñêîé, õèìè÷åñêîé è áèîëîãè÷åñêîé ïðèðîäû[13], â êîòîðûõ íàáëþäàþòñÿ àâòîâîëíû ïåðåêëþ÷åíèÿ. Ýòî, íàïðèìåð, ðàñïðîñòðàíåíèåáèîëîãè÷åñêîãî âèäà ïî òåððèòîðèè [1], ðàñïðîñòðàíåíèå ôðîíòà ïëàìåíè âãîðþ÷èõ ñìåñÿõ, ðàñïðîñòðàíåíèå òåìïåðàòóðíîãî ôðîíòà â ïëàçìå [2, 3], âûòåñíåíèåñâåðõïðîâîäÿùåé ôàçû íîðìàëüíîé â ñâåðõïðîâîäíèêå ñ òîêîì [4] è ò.ä.


Время задержки волны переключения на неоднородности 147Ðàíåå àíàëèòè÷åñêîå ðåøåíèå óðàâíåíèÿ ¾ðåàêöèÿäèôôóçèÿ¿ áûëî ïîëó÷åíî âñëó÷àå îäíîðîäíîãî óïðàâëÿþùåãî ïàðàìåòðà β [2, 3] (ðàñïðîñòðàíåíèå àâòîâîëíûïåðåêëþ÷åíèÿ) è â ñëó÷àå íåîäíîðîäíîñòè óïðàâëÿþùåãî ïàðàìåòðà â âèäå äåëüòàôóíêöèè[4] (ëîêàëèçàöèÿ àâòîâîëíû ïåðåêëþ÷åíèÿ).  äàííîé ðàáîòå ïðîâåäåí ÷èñëåííûéàíàëèç çàäà÷è î ïðîõîæäåíèè àâòîâîëíû ïåðåêëþ÷åíèÿ ÷åðåç íåîäíîðîäíîñòü,øèðèíà êîòîðîé Δ çíà÷èòåëüíî ìåíüøå ðàçìåðà ôðîíòà àâòîâîëíû l, Δ ≪ l,à àìïëèòóäà èçìåíåíèÿ óïðàâëÿþùåãî ïàðàìåòðà ðàâíà Δβ. ðàìêàõ ÷èñëåííîãî ýêñïåðèìåíòà ïîêàçàíî, ÷òî âîëíà ìîæåò ïðîõîäèòü ñêâîçüíåîäíîðîäíîñòü çà êîíå÷íîå âðåìÿ τ = τ (Δβ, Δ) èëè æå îñòàíàâëèâàòüñÿ íà íåé.Íàéäåíû êðèòè÷åñêèå çíà÷åíèÿ Δβ c , Δ c , ñîîòâåòñòâóþùèå îñòàíîâêå àâòîâîëíû.Óñòàíîâëåíû çàêîíû ïîäîáèÿ τ ∼ (Δ c − Δ) −γ Δ , τ ∼ (Δβc − β) −γ β è íàéäåíû êðèòè÷åñêèåèíäåêñû γ Δ , γ β . Èññëåäîâàíà çàâèñèìîñòü ïîëó÷åííûõ ðåçóëüòàòîâ îò øèðèíûíåîäíîðîäíîñòè âïëîòü äî Δ ∼ l. Óñòàíîâëåí çàêîí ïîäîáèÿ äëÿ êðèòè÷åñêèõçíà÷åíèé àìïëèòóäû è øèðèíû íåîäíîðîäíîñòè, ñîîòâåòñòâóþùèõ ëîêàëèçàöèèΔβ c ∼ Δ −δc , ãäå δ ≈ 1.Литература1. Õàêåí Ã. Ñèíåðãåòèêà. Ì.: Ìèð, 1980. 404 ñ.2. Ëîñêóòîâ À.Þ., Ìèõàéëîâ À.Ñ. Ââåäåíèå â ñèíåðãåòèêó. Ì.: Íàóêà, 1990. 272ñ.3. Ëîñêóòîâ À.Þ., Ìèõàéëîâ À.Ñ. Îñíîâû òåîðèè ñëîæíûõ ñèñòåì. Ì. Èæåâñê:Èíñòèòóò êîìïúþòåðíûõ èññëåäîâàíèé, 2007. 620 ñ.4. Ìèíö Ð.Ã., Ãóðåâè÷ À.Â. Ëîêàëèçîâàííûå âîëíû â íåîäíîðîäíûõ ñðåäàõ // ÓÔÍ. 1984. Ò. 142, âûï. 1. Ñ. 6195.


148 П.А. Климай, Э.В. БугаевШкола-семинар «Фундаментальныевзаимодействия и космология»ÓÄÊ 524.834Рождение первичных черных дыр в двухполевых моделяхинфляцииП.А. Климай 1 , Э.В. Бугаев 1,21Институт ядерных исследований РАН, 2 Московский физико-технический институт(государственный университет)pklimai@gmail.comÏåðâè÷íûå ôëóêòóàöèè ïëîòíîñòè, êîòîðûå îòâåòñòâåííû çà ôîðìèðîâàíèåêðóïíîìàñøòàáíîé ñòðóêòóðû Âñåëåííîé, â ðåçóëüòàòå èõ ãðàâèòàöèîííîãî êîëëàïñàìîãóò ïðèâîäèòü òàêæå ê ïîÿâëåíèþ ïåðâè÷íûõ ÷åðíûõ äûð (Ï×Ä). Ïðîèñõîæäåíèåïåðâè÷íûõ êîñìîëîãè÷åñêèõ âîçìóùåíèé îáúÿñíÿåòñÿ â ñîâðåìåííûõ èíôëÿöèîííûõòåîðèÿõ. Íà ñåãîäíÿøíèé äåíü òàêèõ ìîäåëåé ïðåäëîæåíî äîñòàòî÷íî ìíîãî, è îäíàèç çàäà÷ êîñìîëîãè÷åñêèõ èññëåäîâàíèé ïîèñê îãðàíè÷åíèé íà ïàðàìåòðû ðàçíûõèíôëÿöèîííûõ ìîäåëåé. Ñ òî÷êè çðåíèÿ ñîâðåìåííîé òåîðèè, äâóõ- è ìíîãîïîëåâûåìîäåëè èíôëÿöèè ÿâëÿþòñÿ áîëåå ìîòèâèðîâàííûìè ïî ñðàâíåíèþ ñ ïðîñòåéøåé ìîäåëüþñ îäíèì ñêàëÿðíûì ïîëåì (¾èíôëàòîíîì¿). äîêëàäå îáñóæäàåòñÿ ðîæäåíèå Ï×Ä â íåêîòîðûõ èíôëÿöèîííûõ ìîäåëÿõ ñäâóìÿ ñêàëÿðíûìè ïîëÿìè. Ïîäðîáíî ðàññìàòðèâàþòñÿ äâå ìîäåëè: ìîäåëü ãèáðèäíîéèíôëÿöèè ñ òàõèîííûì ôàçîâûì ïåðåõîäîì è ìîäåëü ñ ïîëåì ¾êóðâàòîíîì¿. ïåðâîé ìîäåëè, êðîìå ïîëÿ èíôëàòîíà, èìååòñÿ òàêæå ïîëå, îòâåòñòâåííîå çàáûñòðûé ôàçîâûé ïåðåõîä (¾ïîëå âîäîïàäà¿). Ýôôåêòèâíàÿ ìàññà ýòîãî ïîëÿ çàâèñèòîò çíà÷åíèÿ ïîëÿ èíôëàòîíà.  îïðåäåëåííûé ìîìåíò âðåìåíè (ñîîòâåòñòâóþùèéìîìåíòó íà÷àëà ôàçîâîãî ïåðåõîäà) åå êâàäðàò ñòàíîâèòñÿ îòðèöàòåëüíûì,÷òî ïðèâîäèò ê òàõèîííîé íåñòàáèëüíîñòè ñ ýêñïîíåíöèàëüíûì ðîñòîì âîçìóùåíèéïîëåé (ïåðâîíà÷àëüíî èìåþùèõ êâàíòîâîå ïðîèñõîæäåíèå).  îïðåäåëåííûé ìîìåíòïåðåõîä çàêàí÷èâàåòñÿ, âìåñòå ñ íèì çàêàí÷èâàåòñÿ è èíôëÿöèÿ. Ñïåêòð ôëóêòóàöèéïëîòíîñòè, îáðàçóþùèéñÿ â òàêîì ïðîöåññå, áûë âû÷èñëåí â ðàáîòàõ [1, 2]. Áûëîïîêàçàíî, ÷òî ãåíåðèðóåìûå âîçìóùåíèÿ ÿâëÿþòñÿ ñèëüíî íåãàóññîâûìè (ò.å. íå ïîä-÷èíÿþòñÿ íîðìàëüíîìó ðàñïðåäåëåíèþ), ÷òî äîëæíî ó÷èòûâàòüñÿ, â òîì ÷èñëå ïðèðàñ÷åòå êîëè÷åñòâà îáðàçóþùèõñÿ Ï×Ä.Âî âòîðîé ðàññìàòðèâàåìîé ìîäåëè òàêæå èìååòñÿ äîïîëíèòåëüíîå ê èíôëàòîíóïîëå ¾êóðâàòîí¿, ïðè ýòîì èíôëàòîí îòâå÷àåò çà îáðàçîâàíèå âîçìóùåíèé ïëîòíîñòèíà áîëüøèõ (êîñìîëîãè÷åñêèõ) ìàñøòàáàõ, à êóðâàòîí â îáëàñòè ìàëûõ äëèíâîëí (â ýòîé îáëàñòè âîçìîæíû âîçìóùåíèÿ áîëüøîé àìïëèòóäû, ïîðÿäêà åäèíèöû). òàêîé ìîäåëè, êàê è â ïðåäûäóùåé, ïåðâè÷íûå âîçìóùåíèÿ ïëîòíîñòè ìîãóò áûòüñèëüíî íåãàóññîâûìè. äàííîé ðàáîòå ïðåäñòàâëåí ðàñ÷åò ñïåêòðîâ ìàññ Ï×Ä, îáðàçóþùèõñÿ â äâóõðàññìàòðèâàåìûõ ìîäåëÿõ, è êîñìîëîãè÷åñêèå îãðàíè÷åíèÿ, âûòåêàþùèå èç èìåþùèõñÿîãðàíè÷åíèé íà êîíöåíòðàöèþ Ï×Ä âî Âñåëåííîé (ñì., íàïðèìåð, îáçîð [3]).


Анализ работы аппаратуры и фоновых условий регистрации экспериментального кластераглубоководного нейтринного телескопа НТ1000 149Ïîëó÷åíû íîâûå îãðàíè÷åíèÿ íà ïàðàìåòðû ìîäåëè ãèáðèäíîé èíôëÿöèè ñ òàõèîííîéíåñòàáèëüíîñòüþ. Äëÿ ìîäåëè ñ ïîëåì-êóðâàòîíîì ïîëó÷åíû îãðàíè÷åíèÿ íàïàðàìåòðû ñïåêòðà ïåðâè÷íûõ âîçìóùåíèé, êîòîðûå ñóùåñòâåííî (íà äâà ïîðÿäêà âìåíüøóþ ñòîðîíó) îòëè÷àþòñÿ îò ñòàíäàðòíûõ âñëåäñòâèå íåãàóññîâîãî ðàñïðåäåëåíèÿðîæäàþùèõñÿ â ýòîé ìîäåëè ôëóêòóàöèé ïëîòíîñòè.Ðàáîòà âûïîëíåíà ïðè ïîääåðæêå Ìèíèñòåðñòâà îáðàçîâàíèÿ è íàóêè ÐîññèéñêîéÔåäåðàöèè (ñîãëàøåíèå 8525).Литература1. Lyth D.H. Contribution of the hybrid ination waterfall to the primordial curvatureperturbation // J. Cosmol. Astropart. Phys. 2011. V. 1107. P. 035.2. Bugaev E., Klimai P. Curvature perturbation spectra from waterfall transition, blackhole constraints and non-Gaussianity // J. Cosmol. Astropart. Phys. 2011. V. 1111. P. 028.3. Carr B.J., Kohri K., Sendouda Y., Yokoyama J. New cosmological constraints onprimordial black holes // Phys. Rev. D. 2010. V. 81. P. 104019.ÓÄÊ 539.123Анализ работы аппаратуры и фоновых условий регистрацииэкспериментального кластера глубоководного нейтринноготелескопа НТ1000Ф.К. Кошель 1,2 , Д.А. Кулешов 1 , А.А. Смагина 31Институт ядерных исследований РАН, 2 Московский физико-технический институт(государственный университет), 3 Самарский государственный аэрокосмическийуниверситет им. академика С.П. Королеваfedorkk@gmail.com íàñòîÿùåå âðåìÿ íà îçåðå Áàéêàë ñîçäàåòñÿ ãëóáîêîâîäíûé íåéòðèííûé òåëåñêîïíîâîãî ïîêîëåíèé ÍÒ1000 ñ ðàáî÷èì îáúåìîì îêîëî êóáè÷åñêîãî êèëîìåòðà.Òåëåñêîï ÍÒ1000 áóäåò èìåòü ìîäóëüíóþ ñòðóêòóðó, ôîðìèðóåìóþ èç íåçàâèñèìûõêëàñòåðîâ âåðòèêàëüíûõ ãèðëÿíä îïòè÷åñêèõ ìîäóëåé (ÎÌ) äåòåêòîðîâ ÷åðåíêîâñêîãîèçëó÷åíèÿ. Îäíèì èç îñíîâíûõ òðåáîâàíèé ê àïïàðàòóðå ãëóáîêîâîäíîãî íåéòðèííîãîòåëåñêîïà ÍÒ1000 ÿâëÿåòñÿ åå âûñîêàÿ íàäåæíîñòü, îáåñïå÷èâàþùàÿ ñòàáèëüíóþìíîãîëåòíþþ ðàáîòó äåòåêòîðà. Êëþ÷åâûì óñëîâèåì ñîçäàíèÿ òàêîé àïïàðàòóðûÿâëÿåòñÿ íå òîëüêî åå ïðîâåðêà â ëàáîðàòîðíûõ óñëîâèÿõ, íî è äîëãîâðåìåííûåíàòóðíûå èñïûòàíèÿ â îç. Áàéêàë. Öåëüþ äàííîé ðàáîòû ÿâëÿëîñü ñîçäàíèåàâòîìàòèçèðîâàííîé ñèñòåìû ìîíèòîðèíãà àïïàðàòóðû òåëåñêîïà ÍÒ1000 è åå âíåäðåíèåâ îáùèé êîìïëåêñ ïðîöåäóð íàòóðíûõ èñïûòàíèé. Ðàáîòà ïðîâîäèëàñü íà áàçåýêñïåðèìåíòàëüíîãî êëàñòåðà ÍÒ1000, óñòàíîâëåííîãî â îç. Áàéêàë âåñíîé 2012 ãîäà. ðåçóëüòàòå èññëåäîâàíèé áûë îñóùåñòâëåí âûáîð ïàðàìåòðîâ ìîíèòîðèíãà àïïàðàòóðûÍÒ1000; ïðîâåäåíà ãîäîâàÿ ñåðèÿ èçìåðåíèé äèíàìèêè âûáðàííûõ ïàðàìåòðîâàïïàðàòóðû ýêñïåðèìåíòàëüíîãî êëàñòåðà ÍÒ1000, óñòàíîâëåííîãî â îç. Áàéêàë;ïîäãîòîâëåíî ïðîãðàììíîå îáåñïå÷åíèå äëÿ àâòîìàòèçàöèè ïðîöåññà îáðàáîòêèìîíèòîðíûõ äàííûõ; ïðîâåäåí àíàëèç ïîëó÷åííîé èíôîðìàöèè. Ãîäîâûå èñïûòàíèÿâ îç. Áàéêàë ïîêàçàëè âûñîêóþ ýôôåêòèâíîñòü è èíôîðìàòèâíîñòü ðàçðàáîòàííîéñèñòåìû êàê ñ òî÷êè çðåíèÿ ïðåäîñòàâëÿåìûõ åþ âîçìîæíîñòåé ïðè àíàëèçå ðàáîòûàïïàðàòóðû, òàê è äëÿ ðåøåíèÿ ïðèêëàäíûõ çàäà÷ èññëåäîâàíèÿ äîëãîâðåìåííîéäèíàìèêè ãëóáîêîâîäíûõ òå÷åíèé îç. Áàéêàë.


150 И.В. ХарукÄàííûå, ïîëó÷åííûå â ðåçóëüòàòå àíàëèçà ìîíèòîðíîé èíôîðìàöèè, ïîêàçûâàþòâûñîêèé óðîâåíü íàäåæíîñòè è ñòàáèëüíîñòè àïïàðàòóðû ñèñòåìû ðåãèñòðàöèèíåéòðèííîãî òåëåñêîïà ÍÒ1000: óñòðîéñòâ ýëåêòðîïèòàíèÿ è îïòè÷åñêèõ ìîäóëåé.Îòäåëüíûå ïðîáëåìû, âûÿâëåííûå â ðàáîòå àïïàðàòóðû 1-é è 2-é ãèðëÿíä êëàñòåðà,óñòðàíåíû â òðåòüåé ãèðëÿíäå, ïðåäñòàâëÿþùåé ñîáîé ïîëíîìàñøòàáíûé îïûòíûéîáðàçåö ãèðëÿíäû ÍÒ1000.Èññëåäîâàíèÿ ôîíîâûõ óñëîâèé ðåãèñòðàöèè ïîêàçàëè äîñòàòî÷íî íèçêèé ñðåäíèéòåìï ñ÷åòà ôîíîâûõ ñèãíàëîâ (20 êÃö 30 êÃö â çàâèñèìîñòè îò êàíàëà), ïðèåìëåìûéäëÿ íàäåæíîãî âûäåëåíèÿ ôèçè÷åñêèõ ñîáûòèé. Ïèêîâûå çíà÷åíèÿ ÷àñòîòûôîíîâûõ èìïóëüñîâ äîñòèãàþò 70 êÃö. Âðåìåííàÿ êîððåëÿöèÿ øóìîâûõ ïèêîâ íàðàçíûõ êàíàëàõ ãîâîðèò î ïðåèìóùåñòâåííîì âêëàäå â âåëè÷èíó ôîíà åñòåñòâåííîãîñâå÷åíèÿ áàéêàëüñêîé âîäû. Ìàêñèìàëüíîå ñâå÷åíèå â 2012 ãîäó íàáëþäàëîñü âàïðåëå, ìàå è èþëå ñåçîííûå âàðèàöèè ôîíà.Àíàëèç ðåçóëüòàòîâ èññëåäîâàíèÿ ïîçâîëÿåò ñäåëàòü âûâîä î âîçìîæíîñòè òèðàæèðîâàíèÿðàçðàáîòàííîé àïïàðàòóðû â ìàñøòàáàõ âñåé óñòàíîâêè ÍÒ1000. Êðîìåòîãî, â ïðîöåññå âûïîëíåíèÿ ðàáîòû íàêîïëåí óíèêàëüíûé ìàòåðèàë, ïîçâîëÿþùèéèçó÷àòü äîëãîâðåìåííóþ äèíàìèêó ãëóáîêîâîäíûõ òå÷åíèé îç. Áàéêàë.Ðàáîòà âûïîëíåíà ïðè ïîääåðæêå Ìèíîáðàíóêè Ðîññèè, ñîãëàøåíèå 8706 îò21.09.2012.Литература1. Avrorin A.V. [et al.]. // Nucl. Iinstr. and Meth. 2011. A 639 30.2. Avrorin A.V. [et al.]. // Nucl. Iinstr. and Meth. 2011. A 626 13.3. Belolaptikov I.A. [et al.]. // Astropart. Phys. 1997. 7 263.4. Aynutdinov V.M. [et al.]. // Nucl. Iinstr. and Meth. 2008. A 588 99.5. Bagduev R. [et al.]. // Nucl. Iinstr. and Meth. 1999. A 420 138.6. Avrorin A.V. [et al.]. // Astron. Lett. 2009. 5 651.7. Aynutdinov V.M. [et al.]. // Nucl. Iinstr. and Meth. 2006. A 567 433.8. Aynutdinov V.M. [et al.]. // Phys. of Atomic Nucl. 2006. 69 1914.9. Bretz T., Wagner R. // Proc. of 28th Int. Cosmic Ray Conf. 2003. P. 2947-2950.10. http://root.cern.chÓÄÊ 524.8Анизотропная инфляция Вселенной в моделях с нарушеннойлоренц-симметриейИ.В. ХарукМосковский физико-технический институт (государственный университет), Институтядерных исследований РАНivan.kharuk@phystech.eduÌîäåëü ýéíøòåéíîâñêîãî ýôèðà [1] ÿâëÿåòñÿ îäíîé èç íàèáîëåå îáùèõ è õîðîøîèçó÷åííûõ òåîðèé ñ íàðóøåííîé ëîðåíö-ñèììåòðèåé: ââîäèìîå â íåé ýôôåêòèâíîåâåêòîðíîå ïîëå îïðåäåëÿåò â êàæäîé òî÷êå ïðîñòðàíñòâà-âðåìåíè íåêîòîðóþ âûäåëåííóþñèñòåìó îòñ÷¼òà. Ñóïåðñèììåòðè÷íàÿ ìîäèôèêàöèÿ ýòîé òåîðèè [2], ðàññìàòðèâàåìàÿâ äàííîé ðàáîòå, ïîçâîëÿåò èñêëþ÷èòü âçàèìîäåéñòâèå ýòîãî ïîëÿ ññåêòîðîì ñòàíäàðòíîé ìîäåëè è ñíÿòü ìíîæåñòâî îãðàíè÷åíèé íà ïàðàìåòðû òåîðèèè ïîýòîìó ïðåäñòàâëÿåòñÿ èíòåðåñíîé äëÿ ðàññìîòðåíèÿ. ÷àñòíîñòè, èçó÷åíèå âëèÿíèÿ ýôèðà íà ïðîöåññû, ïðîèñõîäÿùèå âî âðåìÿ èíôëÿöèîííîéñòàäèè ðàñøèðåíèÿ âñåëåííîé, èíòåðåñíî êàê ñ òåîðåòè÷åñêîé, òàê è ñ


Моделирование торможения мюонного пучка в гетероструктурах 151ýêñïåðèìåíòàëüíîé òî÷åê çðåíèÿ, ïîñêîëüêó íàðóøåíèå ëîðåíö-ñèììåòðèè íà ðàííèõýòàïàõ ýâîëþöèè âñåëåííîé äîëæíî ïðèâåñòè ê ñòàòèñòè÷åñêîé àíèçîòðîïèè òåìïåðàòóðûðåëèêòîâîãî èçëó÷åíèÿ è åãî ïîëÿðèçàöèè. ðàáîòå áûëè âîñïðîèçâåäåíû ðåçóëüòàòû [3], ïîêàçûâàþùèå óñòîé÷èâîñòü òåîðèèïî îòíîøåíèþ ê ìàëûì âîçìóùåíèÿì îòíîñèòåëüíî âàêóóìíîãî ñîñòîÿíèÿ âïëîñêîì ïðîñòðàíñòâå-âðåìåíè ïðè íàëîæåíèè âåñüìà îáùèõ òðåáîâàíèé íà ïàðàìåòðûòåîðèè.Òàêæå èç ðàññìîòðåíèÿ óðàâíåíèé Ýéíøòåéíà áûëî óñòàíîâëåíî, ÷òî ýôèð íåìîæåò âûñòóïàòü â êà÷åñòâå èíôëàòîíà â ñóïåðñèììåòðè÷íîé ìîäåëè, ïîñêîëüêóìàñøòàá ýíåðãèè åãî ïîòåíöèàëà îïðåäåëÿåòñÿ âçàèìîäåéñòâèåì ñ ãðàâèòàöèåé è ïðèâîäèòê ñëàáîìó âëèÿíèþ íà ïîñëåäíþþ.Íàëîæåíèå äîïîëíèòåëüíûõ òðåáîâàíèé äåëàåò âîçìîæíûì êîíäåíñàöèþ ýôèðàâ ñîñòîÿíèå, âûçûâàþùåå íå íóëåâóþ àíèçîòðîïèþ ïðîñòðàíñòâà.  ýòîì ñëó÷àå îíâûçûâàåò ñëàáîå âîçìóùåíèå ìåòðèêè, êîòîðîå áûëî ïîñ÷èòàíî â ðàìêàõ òåîðèè âîçìóùåíèé.Ýòî ïîçâîëÿåò â äàëüíåéøåì íåïîñðåäñòâåííî âû÷èñëèòü ñòàòèñòè÷åñêóþàíèçîòðîïèþ òåìïåðàòóðû è ïîëÿðèçàöèè ðåëèêòîâîãî èçëó÷åíèÿ.Литература1. Jacobson T. // Einstein-aether gravity: a status report. 2007. PoSQG-Ph:0202. Blas D., Pujolas O., Sibiryakov S. Technically natural dark energy from Lorentzbreaking // JCAP 2011. V. 1107:0263. Pujolas O., Sibiryakov S. Supersymmetric Aether // JHEP 2012. V. 1201:062ÓÄÊ 538.91Моделирование торможения мюонного пучка вгетероструктурахВ.Р. Соловьев, А.В. Шкерин, И.В. ХарукМосковский физико-технический институт (государственный университет)protactinij-91@mail.ruÌþîí ÿâëÿåòñÿ óíèêàëüíûì èíñòðóìåíòîì èññëåäîâàíèÿ ñâîéñòâ âåùåñòâà. Åãîâíåäðåíèå â îáðàçåö íå ñîïðîâîæäàåòñÿ ðàçðóøåíèåì ìàòåðèàëà, ìåæäó òåì â ñèëóíàëè÷èÿ ìàãíèòíîãî ìîìåíòà ìþîí îêàçûâàåòñÿ ÷óâñòâèòåëåí ê âíóòðåííèì ìàãíèòíûìïîëÿì. Ïîñëåäíåå îáñòîÿòåëüñòâî ïðèâåëî ê ðàçâèòèþ òàê íàçûâàåìûõμSR-ìåòîäîâ [1, 2], êîòîðûå ìîãóò ñ óñïåõîì ïðèìåíÿòüñÿ äëÿ èññëåäîâàíèÿ íàíîñòðóêòóðè ìàòåðèàëîâ, îáëàäàþùèõ ñëîèñòîé ñòðóêòóðîé [3].  ñâÿçè ñ ýòèì ïåðñïåêòèâíîéïðåäñòàâëÿåòñÿ çàäà÷à ìîäåëèðîâàíèÿ ïîâåäåíèÿ ïó÷êà ìþîíîâ íèçêèõýíåðãèé â ðàçëè÷íûõ ãåòåðîñòðóêòóðàõ.Äëÿ ìîäåëèðîâàíèÿ ïðîöåññà òîðìîæåíèÿ ìþîíà îò íà÷àëüíîé ýíåðãèè äî ýíåðãèèE ∼ 3êý èñïîëüçóåòñÿ ìåòîä Ìîíòå-Êàðëî â ìîäåëè óêðóïíåííûõ ñòîëêíîâåíèé.Äëÿ áîëåå íèçêèõ ýíåðãèé ðåàëèçîâàíà ìîäåëü îäèíî÷íûõ ñòîëêíîâåíèé. Ïðèýòîì äëÿ ïîëîæèòåëüíûõ ìþîíîâ (μ + ) ñóùåñòâåííûìè ÿâëÿþòñÿ ïðîöåññû èîíèçàöèèàòîìîâ ñðåäû, îáðàçîâàíèÿ è ðàñïàäà àòîìà ìþîíèÿ (ïåðåçàðÿäêà) è óïðóãîåðàññåÿíèå. Äëÿ îòðèöàòåëüíîãî ìþîíà (μ − ) ïåðåçàðÿäêà îòñóòñòâóåò, íî èìååòñÿ âîçìîæíîñòüåãî çàõâàòà àòîìîì ñðåäû ñ îáðàçîâàíèåì ìåçîàòîìà. Ñîîòâåòñòâóþùèå ñå-÷åíèÿ âçàèìîäåéñòâèÿ áûëè àïïðîêñèìèðîâàíû àíàëèòè÷åñêèìè ôîðìóëàìè íà áàçåèìåþùèõñÿ ýêñïåðèìåíòàëüíûõ äàííûõ äëÿ ïðîòîíîâ è òåîðåòè÷åñêèõ ìîäåëåé.


152 В.Р. Соловьев, А.В. Шкерин, И.В. ХарукÄëÿ îäíîðîäíûõ ñðåä ðàçëè÷èÿ â çàâèñèìîñòÿõ ÷èñëà îñòàíîâèâøèõñÿ ìþîíîâN îò ãëóáèíû ïðîíèêíîâåíèÿ â îáðàçåö z äëÿ μ + è μ − îáóñëîâëåíû, ãëàâíûì îáðàçîì,ñóùåñòâåííîé ðîëüþ ñå÷åíèÿ çàõâàòà μ − ïðè ýíåðãèÿõ E < 200ýÂ.  êà÷åñòâåïðèìåðà íåîäíîðîäíîé ñðåäû ðàññìàòðèâàëàñü ñëîèñòàÿ ñòðóêòóðà óãëåðîäêñåíîí(CXe). Ðàñïðåäåëåíèÿ N(z) â ýòîì ñëó÷àå ïîêàçàíû íà ðèñ. 1. Âèäíî, ÷òî äëÿ ïó÷êàμ − ïðè ðàâíûõ ïëîòíîñòÿõ C è Xe ïîäàâëÿþùåå áîëüøèíñòâî îñòàíîâîê ïðèõîäèòñÿíà Xe, â êîòîðîì ñå÷åíèå çàõâàòà áîëüøå, ÷åì â óãëåðîäå. Äëÿ μ + íåò ñòîëü ðåçêîãîðàçëè÷èÿ ïî îñòàíîâêå â ðàçíûõ ñëîÿõ, ïîñêîëüêó îñòàíîâêà ïîëîæèòåëüíûõ ìþîíîâñâÿçàíà ñ ïîòåðåé ýíåðãèè â íåóïðóãèõ ñòîëêíîâåíèÿõ, à ñå÷åíèÿ ýòèõ ïðîöåññîâ äëÿC è Xe íå èìåþò ðåçêîãî ðàçëè÷èÿ.Ïðîâåäåííûé ïðåäâàðèòåëüíûé àíàëèç ïîêàçûâàåò, ÷òî ïî ñðàâíåíèþ ñ ïîëîæèòåëüíûìèìþîíàìè îòðèöàòåëüíûå ìþîíû ìîãóò áûòü áîëåå ïåðñïåêòèâíûì èíñòðóìåíòîìèññëåäîâàíèÿ ãåòåðîñòðóêòóð, õîòÿ ïðåèìóùåñòâî èñïîëüçîâàíèÿ ïó÷êà μ +ñîñòîèò â îòíîñèòåëüíîé ïðîñòîòå åãî ïîëó÷åíèÿ ïî ñðàâíåíèþ ñ ïó÷êîì ïîëÿðèçîâàííûõμ − .Рис. 1. Зависимость числа остановившихся мюонов N от глубины проникновенияв структуру, состоящую из слоев углерода и ксенона (C–Xe); начальная энергиямюонов 1 кэВ. Сплошной заливкой показана гистограмма для μ − , прозрачной – дляμ +Литература1. Ñìèëãà Â.Ï., Áåëîóñîâ Þ.Ì. Ìþîííûé ìåòîä èññëåäîâàíèÿ âåùåñòâà. Ì.: Íàóêà,1991. 344 ñ.2. Âàéñåíáåðã À.Î. Ìþ-ìåçîí. Ì.: Íàóêà, 1964. 399 ñ.3. Nagamine K. Introductory Muon Science. Cambridge: Cambridge University Press,2003. 208 ñ.


Нарушение лоренц-инвариантности в теориях со сверхсветовым распространением возмущений153ÓÄÊ 530.12Нарушение лоренц-инвариантности в теориях сосверхсветовым распространением возмущенийМ.Ю. Кузнецов 1,2 , С.М. Сибиряков 21Московский физико-технический институт (государственный университет)2Институт ядерных исследований РАНmkuzn@inr.ac.ruÌíîãèå ñîâðåìåííûå ìîäèôèöèðîâàííûå òåîðèè ãðàâèòàöèè [1, 2, 3], ÿâëÿÿñü ëîêàëüíûìèè ëîðåíö-èíâàðèàíòíûìè íà óðîâíå äåéñòâèÿ, òåì íå ìåíåå îáíàðóæèâàþòñâåðõñâåòîâîå ðàñïðîñòðàíåíèå âîçìóùåíèé íà ôîíå íåòðèâèàëüíûõ êëàññè÷åñêèõðåøåíèé [4, 5].  íåêîòîðûõ ñëó÷àÿõ áûëî ïîêàçàíî, ÷òî íåñìîòðÿ íà ïðèñóòñòâèåñâåðõñâåòîâûõ âîçìóùåíèé, ïðè÷èííîñòü â äàííûõ òåîðèÿõ íå íàðóøàåòñÿ [5].  íàñòîÿùåéðàáîòå ìû ðàññìàòðèâàåì êâàíòîâûå ýôôåêòû, âîçíèêàþùèå â òåîðèÿõ,ñîäåðæàùèõ ñâåðõñâåòîâîå ðàñïðîñòðàíåíèå âîçìóùåíèé, è ïðèõîäèì ê âûâîäó, ÷òîíåçàâèñèìî îò ñîõðàíåíèÿ ïðè÷èííîñòè ëîðåíö-èíâàðèàíòíîñòü â ïîäîáíûõ òåîðèÿõäîëæíà íàðóøàòüñÿ.Ìû èññëåäóåì ïðîñòóþ äâóìåðíóþ ìîäåëü äåéñòâèòåëüíîãî ñêàëÿðíîãî ïîëÿ φ ñìàññîé m è êèíåòè÷åñêèì ñàìîäåéñòâèåì ÷åòâåðòîé ñòåïåíè, ïîäàâëåííûì îáðàòíûìêâàäðàòîì Λ-ìàñøòàáà îáðåçàíèÿ òåîðèè. Äàííàÿ òåîðèÿ ñîäåðæèò ñâåðõñâåòîâîåðàñïðîñòðàíåíèå âîçìóùåíèé ξ ïîëÿ φ. ×òîáû ïðîäåìîíñòðèðîâàòü ýôôåêò íàðóøåíèÿëîðåíö-èíâàðèàíòíîñòè ìû ìîæåì ñðàâíèòü êâàíòîâóþ äèíàìèêó âîçìóùåíèé,íà ôîíå ïðîñòåéøåãî íåòðèâèàëüíîãî ñòàòè÷åñêîãî ðåøåíèÿ êëàññè÷åñêèõ óðàâíåíèéäâèæåíèÿ â ëàáîðàòîðíîé è áóñòîâàííîé ñèñòåìàõ îòñ÷åòà.Óäîáíî èñïîëüçîâàòü ïðèáëèæåíèå îäíîðîäíîãî ñòàöèîíàðíîãî ôîíîâîãî ïîëÿ,êîòîðîå ïðèìåíèìî â ñëó÷àå âûñîêî÷àñòîòíûõ âîçìóùåíèé. Êâàíòóÿ âîçìóùåíèÿ ξíà ôîíå áóñòîâàííîãî êëàññè÷åñêîãî ðåøåíèÿ, ìîæíî óâèäåòü, ÷òî íåêîòîðûå ñîñòîÿíèÿèìåþò îòðèöàòåëüíóþ ýíåðãèþ.  òàêîì ñëó÷àå ñòàíîâèòñÿ âîçìîæíûì ïðîöåññðîæäåíèÿ ÷àñòèö èç âàêóóìà, êèíåìàòè÷åñêè çàïðåùåííûé â ëàáîðàòîðíîé ñèñòåìåîòñ÷åòà. Äëÿ ïðîÿñíåíèÿ äèíàìèêè äàííîãî ïðîöåññà óäîáíî ââåñòè äîïîëíèòåëüíîåñêàëÿðíîå ïîëå χ ñî ñòàíäàðòíûì êèíåòè÷åñêèì ÷ëåíîì è ìàññîé m χ , âçàèìîäåéñòâóþùååñ ïîëåì φ êàê g φχχ, ãäå g ìàëàÿ êîíñòàíòà ñâÿçè. Îöåíèâàÿ òåìï ðîæäåíèÿòðîåê ξχχ èç âàêóóìà, ìû ïîëó÷àåì äîñòàòî÷íî ìàëóþ, íî íåíóëåâóþ âåëè÷èíó.Òàêèì îáðàçîì, ìû ïðèõîäèì ê âûâîäó, ÷òî ïîâåäåíèå ñèñòåìû â ëàáîðàòîðíîéñèñòåìå îòñ÷åòà ïðèíöèïèàëüíî îòëè÷àåòñÿ îò åå ïîâåäåíèÿ â áóñòîâàííîé ñèñòåìå,÷òî ñâèäåòåëüñòâóåò î íàðóøåíèè ëîðåíö-èíâàðèàíòíîñòè â èñõîäíîé òåîðèè. Êëþ-÷åâûì êîìïîíåíòîì äàííîãî àíàëèçà ÿâëÿåòñÿ íàëè÷èå ñâåðõñâåòîâûõ âîçìóùåíèé,äåëàþùèõ âîçìîæíûì ñóùåñòâîâàíèå ñîñòîÿíèé ñ îòðèöàòåëüíîé ýíåðãèåé íà ôîíåáóñòîâàííûõ êëàññè÷åñêèõ ðåøåíèé. Ìû ñ÷èòàåì ýòîò àíàëèç ïðèìåíèìûì äëÿ øèðîêîãîêëàññà òåîðèé, ñîäåðæàùèõ ñâåðõñâåòîâûå âîçìóùåíèÿ.Литература1. Dvali G.R., Gabadadze G., Porrati M. 4-D gravity on a brane in 5-D Minkowski space// Phys. Lett. B. 2000. 485, 208, [hep-th/0005016].2. de Rham C., Gabadadze G. Generalization of the Fierz-Pauli Action // Phys. Rev. D. 2010. 82, 044020 [arXiv:1007.0443 [hep-th]].3. Nicolis A., Rattazzi R., Trincherini E. The Galileon as a local modication of gravity// Phys.Rev. D. 2009. 79, 064036, [arXiv:0811.2197 [hep-th]]


154 М.Д. Фиткевич4. Hinterbichler K., Nicolis A., Porrati M. Superluminality in DGP, JHEP 0909 089(2009), [arXiv:0905.2359 [hep-th]].5. Burrage C., de Rham C., Heisenberg L., Tolley A.J. Chronology Protection in GalileonModels and Massive Gravity, JCAP 1207, 004 (2012), [arXiv:1111.5549 [hep-th]].ÓÄÊ 524.827Статистическая анизотропия CMBМ.Д. ФиткевичМосковский физико-технический институт (государственный университет)Институт ядерных исследований РАНmaxmfti@mail.ruÈññëåäîâàíèå êîñìè÷åñêîãî ìèêðîâîëíîâîãî ôîíà (CMB) ÿâëÿåòñÿ îäíîé èç âàæíåéøèõçàäà÷ íàáëþäàòåëüíîé àñòðîíîìèè, áëàãîäàðÿ ÷åìó ìû îáëàäàåì âîçìîæíîñòüþçàãëÿíóòü â ñàìûå ðàííèå ýòàïû ýâîëþöèè Âñåëåííîé. Ñóùåñòâóåò ñïîñîá ïåðåâåñòèòðåõìåðíîå ïðîñòðàíñòâåííîå ðàñïðåäåëåíèå ïåðâè÷íûõ âîçìóùåíèé ïëîòíîñòèâ ôóðüå-ïðåäñòàâëåíèå è ñâÿçàòü ñ óãëîâûì ðàñïðåäåëåíèåì ôëóêòóàöèé CMB íàíåáåñíîé ñôåðå. Êîððåëÿöèîííûå ôóíêöèè ìåæäó ïðîñòðàíñòâåííûìè ãàðìîíèêàìè,êàê ïîêàçûâàþò èçìåðåíèÿ, íå çàâèñÿò îò íàïðàâëåíèé.Îäíàêî åñòü ñîîáðàæåíèÿ ïåðåñìîòðåòü äàííûé âîïðîñ. ×òî åñëè íîâûå íàáëþäàòåëüíûåäàííûå (íàïðèìåð, äàííûå Planck) ïîêàæóò íåòðèâèàëüíóþ çàâèñèìîñòüêîððåëÿöèîííûõ ôóíêöèé îò íàïðàâëåíèé [1]? Ñòàòèñòè÷åñêóþ àíèçîòðîïèþ ìîæíîñâÿçàòü ñ íàðóøåíèåì ëîðåíö-èíâàðèàíòíîñòè âî âðåìÿ ýïîõè èíôëÿöèè. Áëàãîäàðÿâçàèìîäåéñòâèþ ëîðåíö-íàðóøàþùåãî âåêòîðíîãî ïîëÿ ñ ìåòðèêîé îæèäàåòñÿ íàðóøåíèåñèììåòðèè îòíîñèòåëüíî ïðîñòðàíñòâåííûõ ïîâîðîòîâ, ïðèâîäÿùåå ê ïîÿâëåíèþâûäåëåííîãî íàïðàâëåíèÿ â ìèêðîâîëíîâîì ôîíå. äàííîé ðàáîòå áûëî ïðîâåäåíî èññëåäîâàíèå âîçìóùåíèÿ ðåëèêòîâîãî ôîíàâ ñëó÷àå àíèçîòðîïíîé àêñèàëüíî-ñèììåòðè÷íîé èíôëÿöèè, âûçâàííîé ñïîíòàííûìíàðóøåíèåì ëîðåíö-ñèììåòðèè â òåîðèè ñ äîïîëíèòåëüíûì ïîëåì ýôèðà [2]. Ïîêàçàíî,÷òî ñòàòèñòè÷åñêàÿ àíèçîòðîïèÿ ¾íàêàïëèâàåòñÿ¿ âî âðåìÿ èíôëÿöèè. Âû÷èñëåíàâåëè÷èíà àíèçîòðîïèè íà îñíîâå àíàëèçà ôëóêòóàöèé âñïîìîãàòåëüíîãî áåçìàññîâîãîïîëÿ. Èñõîäÿ èç òåêóùèõ îãðàíè÷åíèé íà ñòàòèñòè÷åñêóþ àíèçîòðîïèþ [3],îöåíåí ýíåðãåòè÷åñêèé ìàñøòàá âçàèìîäåéñòâèÿ ýéíøòåéíîâñêîãî ýôèðà ñ ãðàâèòàöèåéäëÿ îáùåãî êëàññà òåîðèé.Литература1. Pullen A.R., Kamionkowski M. Cosmic Microwave Background Statistics for aDirection-Dependent Primordial Power Spectrum // Phys.Rev. D76, 103529. 2007. [arXiv:astroph/0709.1144].2. Ackerman L., Carroll S.M., Wise M.B. Imprints of a primordial preferred directionon the microwave background // Phys.Rev. D75, 083502. 2007. [arXiv:astroph/0701357].3. Hanson D., Lewis A. Estimators for CMB statistical anisotropy // Phys.Rev. D80,063004. 2009. [arXiv:astro-ph/0908.0963].


Измерение электронных нейтрино вблизи распадного объема эксперимента Т2К 155ÓÄÊ 524.834Измерение электронных нейтрино вблизи распадного объемаэксперимента Т2КД.А. ГудинМосковский физико-технический институт (государственный университет), Институтядерных исследований РАНdgudin@inr.ruÎñöèëëÿöèîííûé ýêñïåðèìåíò T2K íà äëèííîé áàçå ïðîâîäèòñÿ â ßïîíèè.  óñêîðèòåëüíîìöåíòðå J-PARC (ðèñ 1.) â ãîðîäå Òîêàé óñòàíîâëåí óñêîðèòåëü, èç êîòîðîãîâûëåòàåò ïó÷îê óñêîðåííûõ ïðîòîíîâ, êîòîðûå ïðè ñòîëêíîâåíèè ñ ìèøåíüþ îáðàçóþòíàïðàâëåííûé ïó÷îê íåéòðèíî. Íåéòðèíî çàòåì ðåãèñòðèðóþòñÿ â áëèæíåìäåòåêòîðå ND280, ðàñïîëîæåííîì íà ðàññòîÿíèè 280 ì îò óñêîðèòåëÿ, è â äàëüíåì÷åðåíêîâñêîì äåòåêòîðå SuperKamiokande, ðàñïîëîæåííîì íà ðàññòîÿíèè 295 êì âøàõòå Êàìèîêà. Îáà äåòåêòîðà ÿâëÿþòñÿ o-axis äåòåêòîðàìè, ðàñïîëîæåííûìè ïîäóãëîì 2.5° ê ïó÷êó.Îñíîâíàÿ öåëü ýêñïåðèìåíòà èçìåðåíèå îñöèëëÿöèé èç ìþîííûõ íåéòðèíî âýëåêòðîííûå. Èñõîäíûé íåéòðèííûé ïó÷îê, îáðàçóþùèéñÿ íà âûõîäå èç óñêîðèòåëÿJ-PARC, ñîñòîèò â îñíîâíîì èç ìþîííûõ íåéòðèíî è èçìåðÿåòñÿ â áëèæíåì äåòåêòîðå.Çà âðåìÿ ïðîëåòà äî äàëüíåãî äåòåêòîðà ÷àñòü èç íèõ îñöèëëèðóåò â ýëåêòðîííûåíåéòðèíî, è èçìåíèâøèéñÿ ïó÷îê ðåãèñòðèðóåòñÿ â äàëüíåì ÷åðåíêîâñêîì äåòåêòîðå.Îäíèì èç îñíîâíûõ èñòî÷íèêîâ ôîíîâ ÿâëÿåòñÿ ïðèìåñü ýëåêòðîííûõ íåéòðèíî âíà÷àëüíîì ïó÷êå. Ñëîæíîñòü èçìåðåíèÿ ýòîé ïðèìåñè ñ âûñîêîé òî÷íîñòüþ ñâÿçàíàñ åå îòíîñèòåëüíîé ìàëîñòüþ è, êàê ñëåäñòâèå, áîëüøîé ñòàòèñòè÷åñêîé îøèáêîé, àòàêæå ñî ñëîæíîñòüþ îïðåäåëåíèÿ òèïà íåéòðèíî â áëèæíåì äåòåêòîðå. íàñòîÿùåé ðàáîòå ïðîâåäåíî èçìåðåíèå ïðèìåñè ýëåêòðîííûõ íåéòðèíî íà îñíîâåäàííûõ ýêñïåðèìåíòà çà 20102011 ãã. Èñïîëüçóþòñÿ äàííûå òðåêîâîé ÷àñòèáëèæíåãî äåòåêòîðà ND280, ïîëó÷åííûå ñ ïîìîùüþ ãëîáàëüíîé ðåêîíñòðóêöèè ñîáûòèé.Ïðàâèëüíîñòü ðàáîòû ñîñòàâëåííîãî àëãîðèòìà îòáîðà ïðîâåðåíà íà àíàëèçåñîáûòèé â òðåêîâîé ÷àñòè, ñâÿçàííûõ ñ ìþîííûìè íåéòðèíî, ÷òî óäîáíî ââèäó õîðîøåéñòàòèñòèêè (áîëåå 5000 îòîáðàííûõ ñîáûòèé). Êðîìå òîãî, íà îñíîâå ýòèõñîáûòèé ïðîâåäåíî ñðàâíåíèå ðåçóëüòàòîâ îòáîðà äëÿ ýêñïåðèìåíòàëüíûõ äàííûõ èäàííûõ, ïîëó÷åííûõ â ðåçóëüòàòå ìîäåëèðîâàíèÿ Ìîíòå-Êàðëî. Çàòåì äàííûé àëãîðèòìèñïîëüçîâàí äëÿ îòáîðà ñîáûòèé, ñâÿçàííûõ ñ ýëåêòðîííûìè íåéòðèíî. ðåçóëüòàòå íà îñíîâå ñðàâíåíèÿ äàííûõ ýêñïåðèìåíòà è Ìîíòå-Êàðëî ïîëó÷åíàïðåäâàðèòåëüíàÿ îöåíêà ïðèìåñè ýëåêòðîííûõ íåéòðèíî â èçíà÷àëüíîì ïó÷êå â 3%,à òàêæå ïîëó÷åí ïðèáëèçèòåëüíûé ýíåðãåòè÷åñêèé ñïåêòð ïó÷êîâ ìþîííûõ (ðèñ. 2)è ýëåêòðîííûõ íåéòðèíî.


156 В.А. ГоленкоРис. 1. Ускорительный центр J-PARCРис. 2. Cпектр мюонных нейтрино для данных и Монте-КарлоЛитература1. T2K Collaboration, The T2K experiment, arXiv:1106.1238v2 [physics.ins-det], 8Jun 2011.2. Êóäåíêî Þ.Ã. Îñíîâû ýêñïåðèìåíòàëüíîé ôèçèêè ýëåìåíòàðíûõ ÷àñòèö / ÈßÈÐÀÍ. 2007.3. Êóäåíêî Þ.Ã. Èññëåäîâàíèå íåéòðèííûõ îñöèëëÿöèé â óñêîðèòåëüíûõ ýêñïåðèìåíòàõñ äëèííîé áàçîé // ÓÔÍ. 2011. Ò. 181, 6.4. Giganti Claudio, Longhin Andrea, Zito Marco. Measurement of the ν e beam componentwith 2010a data using the ND280 tracker, T2K-TN-014-V7a.5. T2K Collaboration, ND280 Workbookinvariant/nd280Doc/URL:http://www.hep.lancs.ac.uk/nd280Doc/devel//workbook/Workbook.htmlÓÄÊ 524.352.3Определение космологических параметров по даннымизмерений сверхновых типа 1АВ.А. ГоленкоМосковский физико-технический институт (государственный университет), Институтядерных исследований РАНliveriuse@gmail.comÑóùåñòâîâàíèå òåìíîé ýíåðãèè ÿâëÿåòñÿ òâåðäî óñòàíîâëåííûì ôàêòîì. Èçó÷åíèååå ïðèðîäû, ñâîéñòâ è âîçìîæíîé çàâèñèìîñòè îò âðåìåíè îòíîñÿòñÿ ê ðÿäóíàèáîëåå èíòåðåñíûõ è âàæíûõ çàäà÷ ñîâðåìåííîé êîñìîëîãèè è àñòðîôèçèêè.


Определение космологических параметров по данным измерений сверхновых типа 1А 157Îäíèì èç äîêàçàòåëüñòâ ñóùåñòâîâàíèÿ ò¼ìíîé ýíåðãèè ÿâëÿåòñÿ çàâèñèìîñòüòåìïà ðàñøèðåíèÿ Âñåëåííîé íà ðàçëè÷íûõ ýòàïàõ å¼ ýâîëþöèè îò ôîðì è êîëè÷åñòâàýíåðãèè. Òåìï ðàñøèðåíèÿ Âñåëåííîé, è ñîîòâåòñòâåííî åå ñîñòàâ, ìîæíî îïðåäåëèòü,èçó÷àÿ ñîîòíîøåíèå ¾êðàñíîå ñìåùåíèå âèäèìàÿ ñâåòèìîñòü¿ äëÿ îïðåäåëåííîãîêëàññà îáúåêòîâ, íàçûâàåìûõ ñòàíäàðòíûìè ñâå÷àìè.  êà÷åñòâå äàííûõîáúåêòîâ âåñüìà óäîáíî èñïîëüçîâàòü ñâåðõíîâûå òèïà 1À, ò.ê. îíè ÿâëÿþòñÿ îäíèìèèç íàèáîëåå ÿðêèõ îáúåêòîâ âî Âñåëåííîé è èõ àáñîëþòíûå ñâåòèìîñòè ïðàêòè-÷åñêè îäèíàêîâû. Òàêèì îáðàçîì, èõ âèäèìàÿ ÿðêîñòü ïîêàçûâàåò, êàê äàëåêî îíèíàõîäÿòñÿ è êàê äàâíî îíè âçîðâàëèñü. Ñâåðõíîâûå, íàõîäÿùèåñÿ äàëåêî, âûãëÿäÿòáîëåå òóñêëî ÷åì òå, ÷òî íàõîäÿòñÿ áëèçêî. Ýòî ÿâëÿåòñÿ íåïîñðåäñòâåííûì äîêàçàòåëüñòâîìòîãî ôàêòà, ÷òî Âñåëåííàÿ ðàñøèðÿåòñÿ óñêîðåííî [1]. Äëÿ óñêîðåííîãîðàñøèðåíèÿ íåîáõîäèìî, ÷òîáû ñóùåñòâîâàëà òåìíàÿ ýíåðãèÿ ñ ïëîòíîñòüþ, íå çàâèñÿùåéèëè ñëàáî çàâèñÿùåé îò âðåìåíè.  ñâîþ î÷åðåäü ïëîòíîñòü òåìíîé ýíåðãèè ìûìîæåì ïîëó÷èòü èñõîäÿ èç äàííûõ ïî íàáëþäåíèÿì ñâåòèìîñòè è êðàñíîãî ñìåùåíèÿñâåðõíîâûõ.Ñ êàæäûì ãîäîì êîëè÷åñòâî íàáëþäàåìûõ ñâåðõíîâûõ íåèçìåííî óâåëè÷èâàåòñÿ.Ñîîòâåòñòâåííî óâåëè÷èâàåòñÿ êîëè÷åñòâî è êà÷åñòâî äàííûõ èçìåðåíèé ïàðàìåòðîâ,õàðàêòåðèçóþùèõ ýòè îáúåêòû, ÷òî ïîçâîëÿåò èñïîëüçîâàòü èõ äëÿ íàõîæäåíèÿïëîòíîñòè òåìíîé ýíåðãèè ñ ìíîãî áîëüøåé òî÷íîñòüþ, ÷åì ýòî äåëàëîñü âïåðâûõ ðàáîòàõ, ãäå ðàññìàòðèâàëèñü òîëüêî 10 ñâåðõíîâûõ [1].  íàøåé ðàáîòå ìûèñïîëüçóåì äàííûå ïî íàáëþäåíèÿì 574 ñâåðõíîâûõ òèïà 1À, ïîëó÷åííûå ó÷åíûìèèç ¾Supernova Cosmology Project (SCP)¿. Ðàññìîòðåíèå äàííîãî âîïðîñà ïîçâîëÿåò íåòîëüêî îïðåäåëèòü ïëîòíîñòü òåìíîé ýíåðãèè, íî òàêæå íàéòè ñîâðåìåííîå çíà÷åíèåïàðàìåòðà Õàááëà (H 0 ) è åãî çàâèñèìîñòü îò ïëîòíîñòè òåìíîé ýíåðãèè. íàñòîÿùåé ðàáîòå ìû ïîëó÷èëè çàâèñèìîñòè ñâåòèìîñòè ñâåðõíîâûõ òèïà 1À îòèõ êðàñíîãî ñìåùåíèÿ, ãäå â êà÷åñòâå ïàðàìåòðà âûñòóïàåò ïëîòíîñòü ò¼ìíîé ýíåðãèè.Çàòåì ïðè ïîìîùè ïîëó÷åííîé ôîðìóëû ïðîôèòèðîâàëè äàííûå 574 ñâåðõíîâûõ,èñïîëüçóÿ ïðîãðàììó, îñóùåñòâëÿþùóþ ýòó ïðîöåäóðó. Ïîëó÷åíû äàííûå ïëîòíîñòèò¼ìíîé ýíåðãèè è ïîñòðîåíû ãðàôèêè çàâèñèìîñòè ïëîòíîñòè ò¼ìíîé ýíåðãèèîò H 0 .Äàëåå áûëî ïðîâåäåíî èññëåäîâàíèå ñîâðåìåííîãî çíà÷åíèÿ ïàðàìåòðà Õàááëà.Åãî çíà÷åíèå ïîëó÷åíî ïóòåì èñïîëüçîâàíèÿ ìàëîãî ïðèáëèæåíèÿ çàêîíà Õàááëà.Òàêæå ïðîâåäåíî èññëåäîâàíèå ñîâðåìåííîãî çíà÷åíèÿ ïàðàìåòðà Õàááëà ïðè ïîìîùèðàññìîòðåíèÿ ïîâåäåíèÿ îøèáêè â ãðàôèêå çàâèñèìîñòè ïëîòíîñòè ò¼ìíîéýíåðãèè îò H 0 . Èíòåðåñíûìè îêàçàëèñü ðåçóëüòàòû äâîéíîãî ôèòèðîâàíèÿ ïëîòíîñòèò¼ìíîé ýíåðãèè è H 0 . ñëåäóþùåé ÷àñòè ðàáîòû áûëà ðàññìîòðåíà ñòåïåííàÿ çàâèñèìîñòü ìàñøòàáíîãîôàêòîðà îò âðåìåíè: a(t) = a 0 ( tt 0) β . Ïðè ïîìîùè ôèòèðóþùåé ïðîãðàììû áûëèïîëó÷åíû çíà÷åíèÿ ñòåïåíè β, à òàêæå ïîñòðîåíû ãðàôèêè çàâèñèìîñòè âåðîÿòíîñòåéè äîâåðèòåëüíûõ èíòåðâàëîâ îò β.Ïîëó÷åííûå äàííûå âåñüìà èíòåðåñíû ñ êîñìîëîãè÷åñêîé òî÷êè çðåíèÿ, ò.ê. ðàññìàòðèâàåìûåïàðàìåòðû âåñüìà ñóùåñòâåííî âëèÿþò íà ðàñøèðåíèå Âñåëåííîé.Литература1. Riess Adam G. [et al.]. Observational Evidence from Supernovae for an AcceleratingUniverse and a Cosmological Constant // Astron. J. 1988. V. 116. P. 10091038.


158 И.С. КарпиковÓÄÊ 539.123Измерение квазиупругого рассеяния нейтрино в ближнемдетекторе эксперимента T2KИ.С. Карпиков 1,21Институт ядерных исследований РАН2Московский физико-технический институт (государственный университет)karpikov@inr.ruÍåéòðèííûå ýêñïåðèìåíòû èãðàþò îñíîâíóþ ðîëü â ôèçèêå ýëåìåíòàðíûõ ÷àñòèö.T2K (Tokai-to-Kamioka. ßïîíèÿ) óñêîðèòåëüíûé íåéòðèííûé ýêñïåðèìåíò ñäëèííîé áàçîé. Îñíîâíàÿ öåëü ýêñïåðèìåíòà èçìåðåíèå óãëà ñìåøèâàíèÿ θ 13 ïóòåìíàáëþäåíèÿ ïîÿâëåíèÿ ν e â ïó÷êå ν μ , à òàêæå ïðåöèçèîííîå èçìåðåíèå äðóãèõîñöèëëÿöèîííûõ ïàðàìåòðîâ. Äðóãèå öåëè ýêñïåðèìåíòà èçìåðåíèÿ: ñå÷åíèÿ ðàññåÿíèÿíåéòðèíî è ïîèñêè ñòåðèëüíûõ íåéòðèíî.  ýêñïåðèìåíòå T2K èñïîëüçóåòñÿ¾âíå îñåâîé¿ ïó÷îê, êîòîðûé ïîçâîëÿåò ïîëó÷èòü êâàçèìîíîýíåðãåòè÷íûé íåéòðèííûéïó÷îê, ýíåðãèÿ êîòîðîãî íàñòðîåíà íà îñöèëëÿöèîííûé ìàêñèìóì.  ýòîì ìåòîäåïó÷îê íåéòðèíî íàïðàâëåí íà äàëüíèé äåòåêòîð ïîä óãëîì 2.5 ãðàäóñà ïî îòíîøåíèþê ïðîòîííîìó ïó÷êó.Ïó÷îê íåéòðèíî ïîëó÷àåòñÿ ñëåäóþùèì îáðàçîì. Íà óñêîðèòåëå JPARC ðàçãîíÿþòñÿïðîòîíû äî ýíåðãèè 30 ÃýÂ, êîòîðûå â ñâîþ î÷åðåäü ñòàëêèâàþòñÿ ñ ãðàôèòîâîéìèøåíüþ.  õîäå ñòîëêíîâåíèÿ ïðîòîíîâ ñ ìèøåíüþ â îñíîâíîì îáðàçóþòñÿïîëîæèòåëüíûå ïèîíû, êîòîðûå ðàñïàäàþòñÿ íà ïîëîæèòåëüíûå ìþîíû è ìþîííûåíåéòðèíî.  280 ìåòðàõ îò ìèøåíè íàõîäèòñÿ áëèæíèé äåòåêòîð (ND280). Îñíîâíûåçàäà÷è ND280 âêëþ÷àþò â ñåáÿ èçìåðåíèå íà÷àëüíîãî ýíåðãåòè÷åñêîãî ñïåêòðà íåéòðèíî,ïðèìåñè è ñå÷åíèÿ âçàèìîäåéñòâèÿ íåéòðèíî ñ âåùåñòâîì. Äåòåêòîð ñîñòîèòèç äâóõ ÷àñòåé: INGRID (Interactive Neutrino GRID) on-axis äåòåêòîð, íàõîäÿùèéñÿíà îñè ïó÷êà, è o-axis äåòåêòîð, íàõîäÿùèéñÿ ïîä óãëîì 2.5 ãðàäóñîâ ê ïó÷êóïðîòîíîâ. Îñíîâíûå èçìåðåíèÿ ñâîéñòâ ïó÷êà ïðîõîäÿò â o-axis äåòåêòîðå (ñì. ðèñ.1). O-axis äåòåêòîð ñîñòîèò èç: 1) ìàãíèòà UA1, 2) äåòåêòîðà íåéòðàëüíûõ ïèîíîâ(π 0 Detector POD), 3) òðåêîâîé ÷àñòè, êîòîðàÿ âêëþ÷àåò â ñåáÿ òðè âðåìÿ ïðîåêöèîííûõêàìåðû (Time Projection Chamber TPC) è äâà âûñîêîñåãìåíòèðîâàííûõñöèíòèëëÿöèîííûõ äåòåêòîðà (Fine Grained Detector FGD), 4) ýëåêòðîìàãíèòíîãîêàëîðèìåòðà, 5) äåòåêòîðà ïðîáåãà ìþîíîâ (Side Muon Range Detector SMRD),ðàçìåùåííîãî ìåæäó ïëàñòèíàìè ìàãíèòà. Äàëüíèé äåòåêòîð Ñóïåð-Êàìèîêàíäå âîäíûé ÷åðåíêîâñêèé äåòåêòîð, íàõîäèòñÿ â 295 êì îò ìèøåíè. Îí ñîñòîèò èç 50 000òîíí ÷èñòîé âîäû, îêðóæåííîé 11 200 ôîòîóìíîæèòåëÿìè. Äåòåêòîð èìååò ôîðìóöèëèíäðà âûñîòîé 41.4 ìåòðà è äèàìåòðîì 39.3 ì.Áûë ïðîâåäåí àíàëèç äàííûõ, ïîëó÷åííûõ â ND280 äëÿ èçìåðåíèÿ ïðîöåññîâêâàçèóïðóãîãî ðàññåÿíèÿ ÷åðåç çàðÿæåííûé òîê:ν μ + n− > μ − + p.Äëÿ òî÷íîãî èçìåðåíèÿ ñïåêòðà íåéòðèíî íåîáõîäèìî âîññòàíàâëèâàòü êèíåìàòè÷åñêèåïàðàìåòðû ìþîíà è ïðîòîíà. Çàòåì äëÿ îòáîðà ñîáûòèé êâàçèóïðóãîãî ðàññåÿíèÿíåéòðèíî ïîñòàâëåíû ñëåäóþùèå óñëîâèÿ íà òðåêè ÷àñòèö: 1) íåò òðåêîâ âïåðâîì TPC, 2) òðåê ïðîõîäèò ÷åðåç FGD 1 è TPC 2 èëè FGD 2 è TPC 3, 3) òðåêîòðèöàòåëüíî çàðÿæåííîé ÷àñòèöû, 4) èìïóëüñ ÷àñòèö áîëüøå 50 ÌýÂ, 5) ïîòåðèýíåðãèè äîëæíû ñîîòâåòñòâîâàòü ïîòåðÿì ýíåðãèè äëÿ ìþîíà, 6) χ 2 < 100, 7) ÷èñëîhits ñòîëêíîâåíèé â TPC íå ìåíåå 20. Çíàÿ ýíåðãèþ è èìïóëüñ îòîáðàííûõ ìþîíîâ,


Измерение квазиупругого рассеяния нейтрино в ближнем детекторе эксперимента T2K 159ìîæíî âîññòàíîâèòü ýíåðãèþ íåéòðèíî ïî ñëåäóþùåé ôîðìóëåE CCQEν= (m p − E B )Eμcorr(m p − E B ) − E corr− (EB 2 − 2m pE B + m 2 μ)/2,μ + p corrμ cos θ μãäå E B = 27 ÌýÂ, E μ è p μ ýíåðãèÿ è èìïóëüñ ìþîíîâ, èçìåðåííûå â òðåêîâîé ÷àñòè,θ μ óãîë ðàññåèâàíèÿ ìþîíîâ. Íà ðèñóíêå 2 ïîêàçàí ñïåêòð îòîáðàííûõ ÷àñòèö,ñîîòâåòñòâóþùèõ êâàçèóïðóãèì âçàèìîäåéñòâèÿì íåéòðèíî.Рис. 1. Общая схема детектора ND280Рис. 2. Cпектр отобранных мюонов — кандидатов на квазиупругое рассеяние мюонногонейтрино. По горизонтали — импульс частицы


160 Я.О. ШустровЛитература1. Êóäåíêî Þ.Ã. Èñëåäîâàíèå íåéòðèííûõ îñöèëëÿöèé â óñêîðèòåëüíûõ ýêñïåðèìåíòàõñ äëèííîé áàçîé // ÓÔÍ. 2011. Ò. 181, 6.2. T2K Collaboration. The T2K Experiment. arXiv:1106.1238v2. [physic, insdet]. 8.Jun 2011.3. Laura Monfregola (IFIC, Valencia). Strategy for studying numu CCQE interactionin the T2K near detector. Seventh International Workshop on NeutrinoNucleusInteractions in the FewGeV Region (NUINT), Dehradun, Uttarakhand (INDIA). 2011. V. 11.ÓÄÊ 539.123Моделирование магнитного детектора нейтриноЯ.О. ШустровМосковский физико-технический институт (государственный университет), Институтядерных исследований РАНshustrov@inr.ruÏåðñïåêòèâíûìè çàäà÷àìè íåéòðèííîé ôèçèêè ÿâëÿþòñÿ îïðåäåëåíèå èåðàðõèèìàññ íåéòðèíî, ïîèñê ñòåðèëüíûõ íåéòðèíî, à òàêæå ïîèñê ÑÐ-íàðóøåíèÿ. Äëÿ ðåøåíèÿäàííûõ çàäà÷ ïëàíèðóþòñÿ íîâûå ýêñïåðèìåíòû ñ äëèííîé áàçîé. Îäíèì èç íèõáóäåò LAGUNA. Íèæå ïðèâåäåíà ïðåäâàðèòåëüíàÿ ìîäåëü êîíñòðóêöèè äàëüíåãî äåòåêòîðàäëÿ äàííîãî ýêñïåðèìåíòà. Äàëüíèé äåòåêòîð ïðåäñòàâëÿåò ñîáîé êîìïëåêñíóþóñòàíîâêó, ñîñòîÿùóþ èç äâóõ îñíîâíûõ äåòåêòîðîâ: âðåìÿ-ïðîåêöèîííîé êàìåðû,íàïîëíåííîé æèäêèì àðãîíîì, îáùåé ìàññîé îêîëî 30 êò, çà êîòîðîé ðàñïîëîæåíìàãíèòíûé ñöèíòèëëÿöèîííûé äåòåêòîð ìàññîé 35 êò. Ðàçìåðû ýòîãî äåòåêòîðà: âûñîòà 20 ì, øèðèíà 40 ì, äëèíà âäîëü ïó÷êà íåéòðèíî 10 ì. Ìàãíèòíûé äåòåêòîððåãèñòðèðóåò ìþîíû îò íåéòðèííûõ ñîáûòèé â àðãîíîâîì äåòåêòîðå, îïðåäåëÿåò èõçíàê è èìïóëüñ (ïîèñê ÑÐ-íàðóøåíèÿ), à òàêæå îáëàäàåò âûñîêîé ÷óâñòâèòåëüíîñòüþê ñòåðèëüíûì íåéòðèíî â ïðîöåññàõ ÷åðåç íåéòðàëüíûå òîêè è ê îñöèëëÿöèÿììþîííûõ íåéòðèíî â òàó íåéòðèíî. Ìàãíèòíûé äåòåêòîð ïðåäñòàâëÿåò ñîáîé ÷åðåäóþùèåñÿñëîè æåëåçà òîëùèíîé 3 ñì è ñåãìåíòèðîâàííîãî ñöèíòèëëÿòîðà òîëùèíîé2 ñì (äâå ïëîñêîñòè òîëùèíîé 1 ñì êàæäàÿ). Ñèììåòðè÷íîå ìàãíèòíîå ïîëå ñîçäàåòñÿñ èñïîëüçîâàíèåì ïåòëè èç ñâåðõïðîâîäÿùèõ êàáåëåé. Êàòóøêà ñ òðåìÿ îáîðîòàìèñâåðõïðîâîäÿùåãî êàáåëÿ ñ òîêîì 250 êÀ/îáîðîò îáåñïå÷èâàåò ìàãíèòíîå ïîëåâ äèàïàçîíå 1.52.5 Ò. Àêòèâíûìè ýëåìåíòàìè äåòåêòîðà ÿâëÿþòñÿ ýêñòðóäèðîâàííûåñöèíòèëëÿòîðû íà îñíîâå ïîëèñòèðîëà. Ìåæäó ïëàñòèíàìè ñòàëè ðàñïîëîæåíû2 ñëîÿ ñöèíòèëëÿòîðîâ, êàæäûé èç êîòîðûõ ñîñòîèò èç áîëüøîãî ÷èñëà ñòðèïîâ,óñòàíîâëåííûõ ïîä óãëîì 45 ãðàäóñîâ îòíîñèòåëüíî äðóã äðóãà. Îðèåíòèðîâî÷íûåðàçìåðû êàæäîãî àêòèâíîãî ýëåìåíòà-ñòðèïà: òîëùèíà 1 ñì, øèðèíà 3 ñì, äëèíàâ äèàïàçîíå îò 20 äî 28 ìåòðîâ. Ñöèíòèëëÿöèîííûé ñâåò òðàíñïîðòèðóåòñÿ ê îáîèìêîíöàì ñòðèïà ñ ïîìîùüþ ñïåêòðîñìåùàþùèõ (WLS) âîëîêîí è çàòåì ðåãèñòðèðóåòñÿêîìïàêòíûìè ôîòîïðèåìíèêàìè ìèêðîïèêñåëüíûìè ëàâèííûìè ôîòîäèîäàìè,ðàáîòàþùèìè â îãðàíè÷åííîì ãåéãåðîâñêîì ðåæèìå (SiPM).Литература1. Êóäåíêî Þ.Ã. Èññëåäîâàíèå íåéòðèííûõ îñöèëëÿöèé â óñêîðèòåëüíûõ ýêñïåðèìåíòàõñ äëèííîé áàçîé // ÓÔÍ. 2011. Ò. 181, 6.


Актуальность исследования осцилляций нейтрино 1612. Êóäåíêî Þ.Ã. Îñíîâû ýêñïåðèìåíòàëüíîé ôèçèêè ýëåìåíòàðíûõ ÷àñòèö. / Èíñòèòóòÿäåðíûõ èññëåäîâàíèé Ðîññèéñêîé àêàäåìèè íàóê. Ì.:, 2007.ÓÄÊ 001.126Актуальность исследования осцилляций нейтриноВ.В. Синев 1 , А.В. Мефодьев 1,2 , С.В. Мартыненко 1,21Институт ядерных исследований РАН, 2 Московский физико-технический институт(государственный университет)MrMefodij@gmail.com íàñòîÿùåå âðåìÿ î÷åíü ñèëüíûé èíòåðåñ ïðîÿâëÿåòñÿ ê èçó÷åíèþ íåéòðèíî èàíòèíåéòðèíî îò ðàçëè÷íûõ èñòî÷íèêîâ. Âïåðâûå íåéòðèíî áûëî çàðåãèñòðèðîâàíîâ ïîòîêå îò ÿäåðíîãî ðåàêòîðà â 1953 ã. Ñ òåõ ïîð íå óäàëîñü ñèëüíî ïðîäâèíóòüñÿ âèçó÷åíèè ñâîéñòâ íåéòðèíî, íî áûëî îòêðûòî ÿâëåíèå îñöèëëÿöèé íåéòðèíî è èçìåðåíûñå÷åíèÿ âçàèìîäåéñòâèÿ íåéòðèíî ñ ïðîòîíîì, ýëåêòðîíîì è äåéòðîíîì. Èç-çàî÷åíü ìàëûõ ñå÷åíèé âçàèìîäåéñòâèÿ íåéòðèíî ñ âåùåñòâîì îíî îáëàäàåò êîëîññàëüíîéïðîíèêàþùåé ñïîñîáíîñòüþ. Íà ýòîì îñíîâàíû èäåè èññëåäîâàíèÿ ðàçëè÷íûõïðîöåññîâ.Àêòóàëüíîñòü òåìû èññëåäîâàíèÿ îáóñëîâëåíà ïîòåíöèàëîì îòêðûâàþùåéñÿ èíôîðìàöèèêàê îá íåéòðèííûõ èñòî÷íèêàõ, íåäîñòóïíûõ ïðÿìîìó íàáëþäåíèþ, òàêè î ñâîéñòâàõ ñàìîãî íåéòðèíî.Ðàññìàòðèâàåòñÿ ïðîãðàììà èññëåäîâàíèèé ïðèðîäíûõ ïîòîêîâ àíòèíåéòðèíî èíåéòðèíî íèçêèõ ýíåðãèèé (


162 А.И. Шабановòî è òûñÿ÷è ðàç. Ïðè íèçêîì ôîíå ìîæíî îäíîâðåìåííî ìåðèòü íåñêîëüêî ïîòîêîâ,ðàçäåëÿÿ èõ ýíåðãåòè÷åñêèìè è âðåìåííûìè îêíàìè. Òàêèì îáðàçîì, äåòåêòîð áîëüøîãîîáúåìà, çàïîëíåííûé æèäêèì ñöèíòèëëÿòîðîì, ÿâëÿåòñÿ ìíîãîöåëåâûì ïðèáîðîì.Êðîìå âíóòðåííåãî ôîíà äåòåêòîðà, îáóñëîâëåííîãî åñòåñòâåííîé ðàäèîàêòèâíîñòüþ,ñóùåñòâóåò ôîí, îáóñëîâëåííûé êîñìè÷åñêèìè ëó÷àìè. Ïîýòîìó äåòåêòîðû,ïðåäíàçíà÷åííûå äëÿ èçìåðåíèÿ ìàëûõ íåéòðèííûõ ïîòîêîâ, ðàñïîëàãàþò ãëóáîêîïîä çåìëåé.Îäíîé èç çàäà÷ Áàêñàíñêîãî äåòåêòîðà áóäåò ïðîâåðêà íåéòðèííûõ îñöèëëÿöèéè èçìåðåíèå êîìïëåêñíîé ôàçû ÑÐíàðóøåíèÿ. Äëÿ ýòîãî ïðåäïîëàãàåòñÿ èçìåðÿòüñïåêòð ýëåêòðîííûõ íåéòðèíî â ïðàêòè÷åñêè ÷èñòîì ïó÷êå ìþîííûõ íåéòðèíî. Ýëåêòðîííûåíåéòðèíî äîëæíû ïîÿâëÿòüñÿ â ðåçóëüòàòå îñöèëëÿöèé. äîêëàäå òàêæå ðàññìàòðèâàåòñÿ èñòîðèÿ îòêðûòèÿ îñöèëëÿöèé íåéòðèíî, ñïîñîáûäåòåêòèðîâàíèÿ íåéòðèíî. Îñîáîå âíèìàíèå óäåëÿåòñÿ ïîëó÷åííîé ôîðìóëå âåðîÿòíîñòèîñöèëëÿöèé ñ çàâèñèìîñòüþ îò äåëüòà-ôàçû è íåèçâåñòíîìó ïàðàìåòðóδ-íàðóøåíèÿ ÑÐ-÷åòíîñòè, äëÿ èçìåðåíèÿ êîòîðîãî èñïîëüçóþòñÿ ïó÷êè ìþîííûõíåéòðèíî âûñîêèõ ýíåðãèé (ýêñïåðèìåíòû K2K, T2K, Nova). Íà Áàêñàíå òîæå ïðåäïîëàãàåòñÿèñïîëüçîâàòü ïó÷îê ìþîííûõ íåéòðèíî èç Ïðîòâèíî.Литература1. Ãåðøòåéí Ñ.Ñ. Çàãàäêè ñîëíå÷íûõ íåéòðèíî // Ñîðîñîâñêèé îáðàçîâàòåëüíûéæóðíàë. 1997. 8.2. Ðÿáîâ Â.A. Íåéòðèííûå îñöèëëÿöèè: íà ïóòè ê ýêñïåðèìåíòàì ñ äàëüíèì íåéòðèíî// Ý×Àß. 2003. T. 34, Âûï. 5.3. Áàðàáàíîâ È.Ð., Íîâèêîâà Ã.ß., Ñèíåâ Â.Â., ßíîâè÷ Å.À. Èññëåäîâàíèå ïðèðîäíûõïîòîêîâ íåéòðèíî ïðè ïîìîùè ñöèíòèëëÿöèîííîãî äåòåêòîðà áîëüøîãî îáúåìàíà Áàêñàíå: Ó÷ðåæäåíèå Ðîññèéñêîé àêàäåìèè íàóê Èíñòèòóò ÿäåðíûõ èññëåäîâàíèéÐÀÍ. 2010.4. The Neutrino Matrix Prepared by the Members of the APS Multi-DivisionalNeutrino Stud. November, 2004.5. Wikipedia Neutrino oscillation.ÓÄÊ 621.384.6Калибровка детектора CASTOR установки CMS на Большомадронном коллайдереА.И. Шабанов 1,21Институт ядерных исследований РАН, 2 Московский физико-технический институт(государственный университет)arseniy.shabanov@phystech.eduÊîìïàêòíûé ìþîííûé ñîëåíîèä (CMS îò àíãë. Compact Muon Sole-noid) îäíàèç ÷åòûð¼õ êðóïíåéøèõ óñòàíîâîê íà Áîëüøîì àäðîííîì êîëëàéäåðå. Îíà ïðåäíàçíà÷åíàäëÿ èçó÷åíèÿ ñòîëêíîâåíèé ïðîòîíîâ è òÿæ¼ëûõ ÿäåð ïðè áîëüøèõ ýíåðãèÿõè ñâåòèìîñòÿõ. Ïîñêîëüêó äëÿ êàæäîãî ñòîëêíîâåíèÿ íåîáõîäèìî çàðåãèñòðèðîâàòüè èäåíòèôèöèðîâàòü âñå ïðîäóêòû ðåàêöèè, êðàéíå âàæíî, ÷òîáû äåòåêòîðû ïîêðûâàëèâñå äîñòóïíûå îáëàñòè èìïóëüñîâ è óãëîâ.Ñîãëàñíî ðåçóëüòàòàì êîìïüþòåðíîãî ìîäåëèðîâàíèÿ, áîëüøàÿ ÷àñòü ýíåðãèèóíîñèòñÿ ÷àñòèöàìè ñ ïñåâäîáûñòðîòàìè |η| < 5, à çíà÷èò, íåîáõîäèìî ðàñïîëîæèòüâ ýòîé îáëàñòè äåòåêòîðû, îáëàäàþùèå õîðîøèì ýíåðãåòè÷åñêèì ðàçðåøåíèåì.Îäíèì èç íèõ ñòàë êàëîðèìåòð CASTOR, ïîêðûâàþùèé îáëàñòü ïñåâäîáûñòðîò


Калибровка детектора CASTOR установки CMS на Большом адронном коллайдере 163−6, 6 < η < −5, 2. Îí ïðåäñòàâëÿåò èç ñåáÿ ÷åðåíêîâñêèé äåòåêòîð, ñîñòîÿùèé èç÷åðåäóþùèõñÿ ñëî¼â âîëüôðàìà â êà÷åñòâå àáñîðáåðà è êâàðöà â êà÷åñòâå àêòèâíîéñðåäû.  ïðîìåæóòêàõ ìåæäó ñòîëêíîâåíèÿìè ÿäåð îñóùåñòâëÿåòñÿ ëàçåðíàÿêàëèáðîâêà êàëîðèìåòðà. äàííîé ðàáîòå ïðåäñòàâëåíû ðåçóëüòàòû íàñòðîéêè è òåñòèðîâàíèÿ ëàçåðíîéêàëèáðîâî÷íîé ñèñòåìû äåòåêòîðà CASTOR, èçìåðåíû õàðàêòåðèñòèêè 96 ñ÷èòûâàþùèõåäèíèö äëÿ ÷åòûð¼õ çíà÷åíèé íàïðÿæåíèÿ è ïî íåîáõîäèìîñòè ïðîèçâåä¼íðåìîíò. Òàêæå îñóùåñòâë¼í ìîíòàæ èíôðàêðàñíûõ äàò÷èêîâ ïîëîæåíèÿ.Литература1. CMS Collaboration CMS Physics Technical Design Report. V. 1.: DetectorPerformance and Software. Geneva : CERN, 2006. 521 p.


164 Н.В. КлюшневСекция математического моделированияфизических процессовÓÄÊ 519.61Высокопроизводительная реализация численного анализаустойчивости поперечно-периодических течений жидкостей игазовН.В. КлюшневИнститут вычислительной математики РАНn_klyushnev@mail.ruÄîêëàä ïîñâÿùåí ðåàëèçàöèè äëÿ êëàñòåðîâ íà áàçå ïðîöåññîðîâ Intel òåõíîëîãèè÷èñëåííîãî àíàëèçà óñòîé÷èâîñòè ïîïåðå÷íî-ïåðèîäè÷åñêèõ òå÷åíèé æèäêîñòèè ãàçà. Ýòà òåõíîëîãèÿ áûëà ðàíåå ðàçðàáîòàíà ñîâìåñòíî â ÈÂÌ ÐÀÍ è ÈÒÏÌ ÑÎÐÀÍ äëÿ ïåðñîíàëüíûõ êîìïüþòåðîâ (÷àñòè÷íî îïèñàíà â [1, 2]) è âêëþ÷àåò â ñåáÿâû÷èñëåíèå òàêèõ õàðàêòåðèñòèê óñòîé÷èâîñòè, êàê êðèòè÷åñêèå ÷èñëà Ðåéíîëüäñàè ìàêñèìàëüíàÿ àìïëèôèêàöèÿ êèíåòè÷åñêîé ýíåðãèè âîçìóùåíèé. Âûñîêîïðîèçâîäèòåëüíàÿðåàëèçàöèÿ òåõíîëîãèè ïðèçâàíà ðåøèòü ïðîáëåìó áîëüøèõ âû÷èñëèòåëüíûõçàòðàò ïðè ïðîìûøëåííîì ÷èñëåííîì àíàëèçå óñòîé÷èâîñòè ïîïåðå÷íîïåðèîäè÷åñêèõòå÷åíèé. [3] îáñóæäàëèñü ïðîìåæóòî÷íûå ðåçóëüòàòû ðàáîòû.  äàííîì äîêëàäå îáñóæäàåòñÿçàâåðøåííàÿ âûñîêîïðîèçâîäèòåëüíàÿ ðåàëèçàöèÿ, åå ïðîèçâîäèòåëüíîñòü èïîëó÷åííûå óñêîðåíèÿ. Àíàëèçèðóåòñÿ ýôôåêòèâíîñòü èñïîëüçîâàíèÿ ðåñóðñîâ êëàñòåðà.×èñëåííûå ýêñïåðèìåíòû ïðîâîäèëèñü íà êëàñòåðàõ ÈÂÌ ÐÀÍ è ÌÂÑ100ê,ðàñïîëîæåííîì â ÌÑÖ ÐÀÍ. Ïî ðåçóëüòàòàì ðàáîòû ãîòîâèòñÿ ïóáëèêàöèÿ. áëèæàéøåå âðåìÿ ïðåäïîëàãàåòñÿ íà÷àòü ìàññîâûå ýêñïåðèìåíòû ïî èññëåäîâàíèþâëèÿíèÿ ðàçëè÷íûõ âèäîâ îðåáðåíèÿ íà óñòîé÷èâîñòü òå÷åíèé. Ïðîâîäèòüòàêèå ýêñïåðèìåíòû çà ïðèåìëåìîå âðåìÿ òåïåðü ïîçâîëÿåò îáñóæäàåìàÿ â äîêëàäåâûñîêîïðîèçâîäèòåëüíàÿ ðåàëèçàöèÿ.Литература1. Áîéêî À.Â., Íå÷åïóðåíêî Þ.Ì. Òåõíîëîãèÿ ÷èñëåííîãî àíàëèçà âëèÿíèÿ îðåáðåíèÿíà âðåìåííóþ óñòîé÷èâîñòü ïëîñêèõ òå÷åíèé // ÆÂÌ è ÌÔ. 2010. Ò. 50,6. Ñ. 11091125.2. Boiko A.V., Nechepurenko Yu.M., Sadkane M. Fast computation of optimaldisturbances with a given accuracy for duct ows // ÆÂÌ è ÌÔ. 2010. Ò. 50,11. Ñ. 20172027.3. Êëþøíåâ Í.Â. Âûñîêîïðîèçâîäèòåëüíàÿ ðåàëèçàöèÿ ëèíåéíîãî àíàëèçà ãèäðîäèíàìè÷åñêîéóñòîé÷èâîñòè òå÷åíèé æèäêîñòåé è ãàçîâ // Òðóäû 54-é íàó÷íîéêîíôåðåíöèè ÌÔÒÈ ¾Ïðîáëåìû ôóíäàìåíòàëüíûõ è ïðèêëàäíûõ åñòåñòâåííûõè òåõíè÷åñêèõ íàóê â ñîâðåìåííîì èíôîðìàöèîííîì îáùåñòâå¿. Ì: ÌÔÒÈ,2011. Ñ. 7374.


Задача минимизации концентрации загрязнений от пожаров в Московском регионе 165ÓÄÊ 519.6Задача минимизации концентрации загрязнений от пожаровв Московском регионеИ. С. Новиков 2 , В. И. Агошков 1,2,31Институт вычислительной математики РАН, 2 Московский физико-технический институт(государственный университет,) 3 Московский государственный университет им. М.В.Ломоносоваnissonsv@mail.ruÏðîáëåìà çàãðÿçíåíèÿ îêðóæàþùåé ñðåäû îäíà èç àêòóàëüíûõ ïðîáëåì ýêîëîãèè.Îùóòèìûé óðîí ïðèíîñÿò ðàñïðîñòðàíåíèÿ çàãðÿçíåíèé îò òðóá ïðîìûøëåííûõïðåäïðèÿòèé, îáùåñòâåííîãî òðàíñïîðòà, ïîæàðîâ.  Ìîñêîâñêîì ðåãèîíå ñîäåðæèòñÿìíîæåñòâî ïðîìûøëåííûõ ïðåäïðèÿòèé, çàãðÿçíÿþùèõ àòìîñôåðó, à â ëåòíèéïåðèîä áóøóþò ïîæàðû (ïðèìåðîì ìîæåò ñëóæèòü ëåòî 2010 ãîäà). Îò ñâîåâðåìåííîñòèðåøåíèÿ ýòîé ïðîáëåìû çàâèñèò ñîñòîÿíèå çäîðîâüÿ ëþäåé, à òàêæå îáú¼ìãîñóäàðñòâåííûõ ñðåäñòâ, âûäåëåííûõ íà å¼ ðåøåíèå. äàííîé ðàáîòå ïðåäëîæåíû ìåòîäû ðåøåíèÿ çàäà÷è î ìèíèìèçàöèè êîíöåíòðàöèèçàãðÿçíåíèÿ Ìîñêîâñêîãî ðåãèîíà îò ïîæàðîâ â ëåòíèé ïåðèîä. Ïðè òåñòèðîâàíèèìåòîäà èñïîëüçîâàëèñü äàííûå çà ëåòî 2010 ãîäà. Íåêîòîðûå ïàðàìåòðû âñ¼ æåçàäàþòñÿ èç íåêèõ àïðèîðíûõ ñîîáðàæåíèé, îäíàêî çàäà÷à ïðèáëèæåíà ê ¾ðåàëüíîé¿.Èç-çà ëîêàëüíîñòè èñòî÷íèêîâ çàãðÿçíåíèÿ îíà ÿâëÿåòñÿ íåêîððåêòíîé [1], [2],ïîýòîìó çäåñü èñïîëüçóåòñÿ ðåãóëÿðèçàöèÿ Òèõîíîâà.  îñíîâó ðåøåíèÿ çàäà÷è ïîëîæåíìåòîä ¾äâîéñòâåííîãî¿ ïðåäñòàâëåíèÿ êâàäðàòè÷íîãî ôóíêöèîíàëà íåâÿçêè [3].Ýòî ïðåäñòàâëåíèå èñïîëüçóåòñÿ äëÿ äàëüíåéøåãî èññëåäîâàíèÿ è ïîñòðîåíèÿ àëãîðèòìîâðåøåíèÿ çàäà÷è.Литература1. Àãîøêîâ Â. È. Ìåòîäû îïòèìàëüíîãî óïðàâëåíèÿ è ñîïðÿæåííûõ óðàâíåíèé âçàäà÷àõ ìàòåìàòè÷åñêîé ôèçèêè. Ì.: Èíñòèòóò âû÷èñëèòåëüíîé ìàòåìàòèêèÐÀÍ, 2003. 256 ñ.2. Íîâèêîâ È. Ñ., Àãîøêîâ Â. È. Îá îäíîé çàäà÷å î ëîêàëüíûõ èñòî÷íèêàõ è ëîêàëüíûõíàáëþäåíèÿõ // Èçáðàííûå òðóäû ìåæäóíàðîäíîé ìîëîäåæíîé øêîëû èêîíôåðåíöèè CITES-2011 ¾Âû÷èñëèòåëüíûå è èíôîðìàöèîííûå òåõíîëîãèè äëÿíàóê îá îêðóæàþùåé ñðåäå¿. 2011. Ñ. 4043.3. Ìàð÷óê Ã. È. Ìàòåìàòè÷åñêîå ìîäåëèðîâàíèå â ïðîáëåìå îêðóæàþùåé ñðåäû. Ì.: Íàóêà, 1982. 319 ñ.ÓÄÊ 519.6Решение задачи оптимального управления о переносезагрязнений в Черном мореН.А. Асеев 1 , В.И. Агошков 1,2,31Московский физико-технический институт (государственный университет), 2 Институтвычислительной математики РАН, 3 Московский государственный университет им. М.В.Ломоносоваaseev_nik@mail.ru íàñòîÿùåé ðàáîòå ðåøàåòñÿ çàäà÷à îïòèìàëüíîãî óïðàâëåíèÿ äëÿ íåñòàöèîíàðíîãîóðàâíåíèÿ êîíâåêöèè-äèôôóçèè, îïèñûâàþùåãî ðàñïðîñòðàíåíèå çàãðÿçíåíèéâ àêâàòîðèè ×åðíîãî ìîðÿ. Ðåøåíèå çàäà÷è îñíîâàíî íà ìåòîäîëîãèÿõ, èçëîæåííûõâ [1], [2]. Åå ñïåöèôèêà äîïóñêàåò ïðèâëå÷åíèå íîâîãî êëàññà àëãîðèòìîâ,


166 М.В. Рахуба, В.И. Агошковîñíîâàííûõ íà ¾äâîéñòâåííîì¿ ïðåäñòàâëåíèè ôóíêöèîíàëà [3]. Òàêîé ïîäõîä ïðèìåíèìïðè íåêîòîðûõ îãðàíè÷åíèÿõ, îäíàêî îí îòêðûâàåò íîâûå è îðèãèíàëüíûåâîçìîæíîñòè èññëåäîâàíèÿ çàäà÷è.  êà÷åñòâå èñòî÷íèêîâ çàãðÿçíåíèÿ âûáèðàþòñÿâîçìîæíîå ìåñòî ïðîðûâà íåôòåïðîâîäà (èëè àâàðèè òàíêåðà ñ íåôòüþ) è íåôòåðàçãðóçî÷íûéïîðò Äðóæáà, êîòîðûé íàõîäèòñÿ â Áóðãàññêîì çàëèâå [4]. Äëÿ ðåøåíèÿçàäà÷è èñïîëüçîâàëñÿ îäèí èç áëîêîâ ìîäåëè ×åðíîãî ìîðÿ ÈÂÌ ÐÀÍ [5], ðåàëèçóþùèéàëãîðèòì ÷èñëåííîãî ðåøåíèÿ çàäà÷è î ðàñïðîñòðàíåíèè ïàññèâíûõ ïðèìåñåé.Ïðèìåíåíèå ýòîãî áëîêà ïîçâîëÿåò ðåøàòü çàäà÷è óïðàâëåíèÿ î ïåðåíîñå çàãðÿçíåíèéâ ×åðíîì ìîðå ïðè ìèíèìàëüíûõ çàòðàòàõ íà ÷èñëåííóþ ðåàëèçàöèþ àëãîðèòìàðåøåíèÿ òàêîé çàäà÷è. Ïîëó÷åííûå ðåçóëüòàòû ñîîòâåòñòâóþò òåîðåòè÷åñêèì ïðåäïîëîæåíèÿìè ìîãóò áûòü èñïîëüçîâàíû ïðè âûðàáîòêå ðåêîìåíäàöèé ïî óñòðàíåíèþïîñëåäñòâèé ïðåäïîëàãàåìîãî çàãðÿçíåíèÿ ×åðíîãî ìîðÿ.Литература1. Àãîøêîâ Â.È. Ìåòîäû îïòèìàëüíîãî óïðàâëåíèÿ è ñîïðÿæåííûõ óðàâíåíèé âçàäà÷àõ ìàòåìàòè÷åñêîé ôèçèêè. Ì.: Èíñòèòóò âû÷èñëèòåëüíîé ìàòåìàòèêèÐÀÍ, 2003. C. 256.2. Íîâèêîâ È.Ñ., Àãîøêîâ Â.È. Îá îäíîé çàäà÷å î ëîêàëüíûõ èñòî÷íèêàõ è ëîêàëüíûõíàáëþäåíèÿõ // Èçáðàííûå òðóäû ìåæäóíàðîäíîé ìîëîäåæíîé øêîëû èêîíôåðåíöèè CITES-2011 ¾Âû÷èñëèòåëüíûå è èíôîðìàöèîííûå òåõíîëîãèè äëÿíàóê îá îêðóæàþùåé ñðåäå¿. 2011. Ñ. 4042.3. Ìàð÷óê Ã.È. Ìàòåìàòè÷åñêîå ìîäåëèðîâàíèå â ïðîáëåìå îêðóæàþùåé ñðåäû. Ì.: Íàóêà, 1982. 319 ñ.4. Êåîíäæÿí Â.Ï., Êóäèí À.Ì., Òåðåõèí Þ.Â. Ïðàêòè÷åñêàÿ ýêîëîãèÿ ìîðñêèõ ðåãèîíîâ. Êèåâ: Íàóêîâà äóìêà, 1990. 250 ñ.5. Zalesny V.B., Diansky N.A., Fomin V.V., Moshonkin S.N., Demyshev S.G. Numericalmodel of the circulation of the Black Sea and the Sea of Azov // Russian Journal ofNumerical Analysis and Mathematical Modelling. 2009. V. 27. P. 95112.ÓÄÊ 519.6Исследование обратной задачи о восстановлении источникацунамиМ.В. Рахуба 1 , В.И. Агошков 1,2,31Московский физико-технический институт (государственный университет), 2 Институтвычислительной математики РАН, 3 Московский государственный университетим. М.В. Ломоносоваrakhuba.m@gmail.comÈñòî÷íèêîì áîëüøèíñòâà öóíàìè ÿâëÿåòñÿ ñìåùåíèå ó÷àñòêà äíà, âûçâàííîå ïîäâîäíûìçåìëåòðÿñåíèåì. Îäíîé èç ïðîáëåì îïèñàíèÿ öóíàìè ÿâëÿåòñÿ îòñóòñòâèåèíôîðìàöèè î ôîðìå ýòîãî ó÷àñòêà [1]. îòëè÷èå îò îáðàòíûõ çàäà÷, ðàññìîòðåííûõ, íàïðèìåð, â ðàáîòàõ [2, 3], â íàñòîÿùåéðàáîòå èññëåäóåòñÿ çàäà÷à î âîññòàíîâëåíèè ôîðìû èñòî÷íèêà íà îñíîâåäîïîëíèòåëüíîé èíôîðìàöèè îá óðîâíå îòêëîíåíèÿ æèäêîñòè îò åå ïîëîæåíèÿ ðàâíîâåñèÿâî âñåé ðàññìàòðèâàåìîé îáëàñòè. Ýòè äàííûå âîçìîæíî ïîëó÷èòü íà îñíîâåñïóòíèêîâîé àëüòèìåòðèè. Ðåçóëüòàòû ïðîâåäåíèÿ òàêèõ çàìåðîâ äëÿ âîëí öóíàìèìîæíî íàéòè, íàïðèìåð, â [4].


Численный метод лагранжевых частиц на основе двумерных волновых уравнений газовой динамики167 íàñòîÿùåé ðàáîòå èñïîëüçóþòñÿ óðàâíåíèÿ ëèíåéíîé òåîðèè ìåëêîé âîäû è¾ïîðøíåâàÿ¿ ìîäåëü ãåíåðàöèè âîëí öóíàìè [1], êîòîðàÿ çàêëþ÷àåòñÿ â ôàêòîðèçàöèèôóíêöèè èñòî÷íèêà íà ïðîñòðàíñòâåííóþ è âðåìåííóþ ÷àñòü, ïðè ýòîì âðåìåííàÿ÷àñòü ÿâëÿåòñÿ ðàçðûâíîé ôóíêöèåé (ôóíêöèåé Õåâèñàéäà).Ðàññìàòðèâàåìàÿ çàäà÷à îòíîñèòñÿ ê êëàññó íåêîððåêòíî ïîñòàâëåííûõ. Åå èññëåäîâàíèåáàçèðóåòñÿ íà îñíîâå îáùåé ìåòîäîëîãèè, îïèñàííîé â [5].  ðàáîòå äîêàçàíàòåîðåìà î ðàçðåøèìîñòè çàäà÷è è ïðèâåäåíû ðåçóëüòàòû ÷èñëåííûõ ðàñ÷åòîâ â àêâàòîðèè×¼ðíîãî ìîðÿ, ïîäòâåðæäàþùèå ýôôåêòèâíîñòü ïðåäëîæåííûõ àëãîðèòìîâðåøåíèÿ.Литература1. Ïåëèíîâñêèé Å.Í. Ãèäðîäèíàìèêà âîëí öóíàìè. Íèæíèé Íîâãîðîä: ÈÏÔ ÐÀÍ,1996. 257 ñ.2. Âîðîíèíà Ò.À. Îïðåäåëåíèå ïðîñòðàíñòâåííîãî ðàñïðåäåëåíèÿ èñòî÷íèêîâ êîëåáàíèéïî äèñòàíöèîííûì èçìåðåíèÿì â êîíå÷íîì ÷èñëå òî÷åê // ÑèáÆÂÌ. 2004. Ò. 7, 3. Ñ. 203211.3. Ðîìàíîâ Â.Ã., Ìîøêàëåâ Ï.Ñ. Îäíîìåðíàÿ îáðàòíàÿ çàäà÷à îá îïðåäåëåíèè èñòî÷íèêàöóíàìè // ÑèáÆÈÌ. 2011. Ò. 14, 3(47). Ñ. 8799.4. Gover J. Jason 1 detects the 26 December 2004 tsunami // Eos Trans. AGU. 2005. V. 86, N 4. P. 37.5. Àãîøêîâ Â.È. Ìåòîäû îïòèìàëüíîãî óïðàâëåíèÿ è ñîïðÿæåííûõ óðàâíåíèé âçàäà÷àõ ìàòåìàòè÷åñêîé ôèçèêè. Ì.: Èíñòèòóò âû÷èñëèòåëüíîé ìàòåìàòèêèÐÀÍ, 2003. 256 ñ.ÓÄÊ 519.711.3Численный метод лагранжевых частиц на основе двумерныхволновых уравнений газовой динамикиН.С. Бочкарев, В.Е. ТрощиевТроицкий институт инновационных и термоядерных исследованийnick.bochkarev@gmail.com âû÷èñëèòåëüíîé ãàçîâîé äèíàìèêå ìàòåìàòè÷åñêèå ïîäõîäû ê ïîñòðîåíèþ ÷èñëåííûõìåòîäîâ îáû÷íî îñíîâûâàþòñÿ íà àïïðîêñèìàöèÿõ ãèïåðáîëè÷åñêîé ñèñòåìûóðàâíåíèé ãàçîâîé äèíàìèêè ïåðâîãî ïîðÿäêà (ÓÃÄ), êîòîðóþ ìû áóäåì ðàññìàòðèâàòüâ ëàãðàíæåâîé ôîðìå [1]:dUdt+ Θ (U ) · ∇F (U ) = 0,ãäå U ýòî âåêòîð èñêîìûõ ôóíêöèé, îïèñûâàþùèõ ïàðàìåòðû òå÷åíèÿ: ñêîðîñòüäâèæåíèÿ è êîîðäèíàòû ÷àñòèö ñðåäû, ïëîòíîñòü, ýíåðãèÿ è äàâëåíèå â ñðåäå; F (U ) âåêòîð ïîòîêîâûõ âåëè÷èí, à Θ (U ) äèàãîíàëüíàÿ ìàòðèöà, êîòîðàÿ ÿâëÿåòñÿ åäèíè÷íîé,åñëè ñèñòåìà ÓÃÄ ðàññìàòðèâàåòñÿ â êîíñåðâàòèâíîé (äèâåðãåíòíîé) ôîðìå.Ê íàñòîÿùåìó âðåìåíè ñïåêòð ÷èñëåííûõ ìåòîäîâ, îñíîâàííûõ íà àïïðîêñèìàöèèñèñòåìû ÓÃÄ, î÷åíü øèðîê è ÿâëÿåòñÿ îñíîâíûì â ïðàêòè÷åñêèõ ïðèëîæåíèÿõ [17]. äàííîé ðàáîòå ôîðìóëèðóåòñÿ ÷èñëåííûé ìåòîä ÷àñòèö äëÿ äâóìåðíûõ çàäà÷ãàçîâîé äèíàìèêè â ëàãðàíæåâûõ ïåðåìåííûõ íà òðåóãîëüíûõ ñåòêàõ, êîòîðûé îñíîâàííà àïïðîêñèìàöèè ñèñòåìû óðàâíåíèé ãàçîâîé äèíàìèêè â ôîðìå íåëèíåéíûõâîëíîâûõ óðàâíåíèé (ÍÂÓ) âòîðîãî ïîðÿäêà ïî âðåìåíè è ïðîñòðàíñòâåííûì ïåðåìåííûì[8, 9]. Îñíîâíûì è õàðàêòåðíûì ñåòî÷íî-àïïðîêñèìàöèîííûì ïðèçíàêîì


168 В.К. Крамаренкоîïèñûâàåìîãî ìåòîäà ÿâëÿåòñÿ ðàñ÷åò âñåõ èñêîìûõ ñåòî÷íûõ ôóíêöèé â îäíèõ èòåõ æå òî÷êàõ ¾öåíòðàõ¿ ÷àñòèö.×èñëåííûå ðàñ÷åòû äëÿ ðÿäà çàäà÷ ïîêàçàëè, ÷òî ìåòîä ÷àñòèö óäîâëåòâîðèòåëüíîðàññ÷èòûâàåò îäíîìåðíûå è äâóìåðíûå òå÷åíèÿ ñ îñîáåííîñòÿìè ðàçðûâíîãî õàðàêòåðà,à òàêæå òàêèå òå÷åíèÿ, â êîòîðûõ íàáëþäàåòñÿ èçìåíåíèå ñîñåäñòâà ÷àñòèö[10, 11].  êëàññè÷åñêèõ ìåòîäàõ êîíå÷íûõ îáúåìîâ â òàêèõ ðàñ÷åòàõ ÷àñòî âîçíèêàþòáîëüøèå òðóäíîñòè èç-çà ðàçðóøåíèÿ ëàãðàíæåâîé ñåòêè.Литература1. Áàáåíêî Ê.È [è äð.]. Òåîðåòè÷åñêèå îñíîâû è êîíñòðóèðîâàíèå ÷èñëåííûõ àëãîðèòìîâçàäà÷ ìàòåìàòè÷åñêîé ôèçèêè. Ì.: Íàóêà, 1979. 295 ñ.2. Ñàìàðñêèé À.À., Ïîïîâ Þ.È. Ðàçíîñòíûå ìåòîäû ðåøåíèÿ çàäà÷ ãàçîâîé äèíàìèêè. Ì.: Íàóêà, 2004. 423 ñ.3. Ðèõòìàéåð Ð., Ìîðòîí Ê. Ðàçíîñòíûå ìåòîäû ðåøåíèÿ êðàåâûõ çàäà÷. Ì.:Ìèð, 1972. 418 ñ.4. Îëäåð Á., Ôåðíáàõ Ñ., Ðîòåíáåðã Ì. (ðåä.). Âû÷èñëèòåëüíûå ìåòîäû â ãèäðîäèíàìèêå. Ì.: Ìèð, 1967. 384 ñ.5. Ãîäóíîâ Ñ.Ê., Çàáðîäèí À.Â., Èâàíîâ Ì.ß., Êðàéêî À.Í., Ïðîêîïîâ Ã.Ï. ×èñëåííîåðåøåíèå ìíîãîìåðíûõ çàäà÷ ãàçîâîé äèíàìèêè. Ì.: Íàóêà, 1976.6. Äüÿ÷åíêî Â.Ô. Îá îäíîì íîâîì ìåòîäå ÷èñëåííîãî ðåøåíèÿ íåñòàöèîíàðíûõ çàäà÷ãàçîâîé äèíàìèêè ñ äâóìÿ ïðîñòðàíñòâåííûìè ïåðåìåííûìè // ÆÂÌèÌÔ. 1965. Ò. 5, 4. Ñ. 680688.7. Êóëèêîâñêèé À.Ã., Ïîãîðåëîâ Í.Â., Ñåìåíîâ À.Þ. Ìàòåìàòè÷åñêèå âîïðîñû ÷èñëåííîãîðåøåíèÿ ãèïåðáîëè÷åñêèõ ñèñòåì óðàâíåíèé. Ì.: Ôèçìàòëèò, 2001.8. Òðîùèåâ Â.Å. Íåëèíåéíûå âîëíîâûå óðàâíåíèÿ ãàçîâîé äèíàìèêè è âîïðîñû ïîñòðîåíèÿ÷èñëåííûõ ìîäåëåé íà èõ îñíîâå: ïðåïðèíò / ÒÐÈÍÈÒÈ 151-À. Òðîèöê. 2012. 22 ñ.9. Òðîùèåâ Â.Å, Áî÷êàðåâ Í.Ñ. ×èñëåííûé ìåòîä ëàãðàíæåâûõ ÷àñòèö íà îñíîâåäâóìåðíûõ âîëíîâûõ óðàâíåíèé ãàçîâîé äèíàìèêè: ïðåïðèíò / ÒÐÈÍÈÒÈ 152-À. Òðîèöê. 2012. 20 ñ.10. Òðîùèåâ Â.Å, Áî÷êàðåâ Í.Ñ. Íåëèíåéíûå âîëíîâûå óðàâíåíèÿ ãàçîâîé äèíàìèêèè ÷èñëåííûå ìåòîäû íà èõ îñíîâå äëÿ îäíîìåðíûõ òå÷åíèé: ïðåïðèíò / ÒÐÈÍÈ-ÒÈ 147-À. Òðîèöê. 2011. 23 ñ.11. Òðîùèåâ Â.Å, Áî÷êàðåâ Í.Ñ. ×èñëåííûå ìåòîäû ëàãðàíæåâûõ ÷àñòèöòî÷åê äëÿîäíîìåðíûõ âîëíîâûõ óðàâíåíèé ãàçîâîé äèíàìèêè // Ìàòåì. ìîäåëèðîâàíèå. 2012. Ò. 24, 6, Ñ. 91108.ÓÄÊ 519.683Вычислительные технологии в математическоммоделировании глобальной гемодинамикиВ.К. КрамаренкоМосковский физико-технический институт (государственный университет)kramarenko.vasiliy@gmail.comÌàòåìàòè÷åñêîå ìîäåëèðîâàíèå ãëîáàëüíîé ãåìîäèíàìèêè ÿâëÿåòñÿ èíòåíñèâíîðàçâèâàþùèìñÿ íàïðàâëåíèåì âû÷èñëèòåëüíîé ìàòåìàòèêè.  íàñòîÿùåå âðåìÿ èìååòñÿáîëüøîé íàáîð ìàòåìàòè÷åñêèõ ìîäåëåé è ïîäõîäîâ ê ìîäåëèðîâàíèþ òå÷åíèÿ


Вычислительные технологии в математическом моделировании глобальной гемодинамики 169êðîâè [1]. Àêòóàëüíûì ñòàíîâèòñÿ ïåðåõîä îò íàó÷íûõ ïðîãðàìì ê ïðîãðàììàì èíæåíåðíûìè ìåäèöèíñêèì, â êîòîðûõ áû íàó÷íûå äîñòèæåíèÿ èñïîëüçîâàëèñü ëþäüìè,íå ñâÿçàííûìè ñ ìàòåìàòè÷åñêèì ìîäåëèðîâàíèåì, íî íóæäàþùèìèñÿ â åãî ðåçóëüòàòàõ,íàïðèìåð âðà÷àìè. Îäèí èç òàêèõ êîìïëåêñîâ ïðåäñòàâëåí â ñòàòüå.Ïðîãðàììíî-àïïàðàòíûé êîìïëåêñ ñîñòîèò èç ìàòåìàòè÷åñêèõ ìîäåëåé ãëîáàëüíîãîêðîâîîáðàùåíèÿ, ýëàñòè÷íîé ñòåíêè ñîñóäà, òð¼õìåðíûé ìîäåëè òå÷åíèÿ æèäêîñòèè ãðàôè÷åñêîãî èíòåðôåéñà ê íèì. Ìîäåëü ãëîáàëüíîãî êðîâîîáðàùåíèÿ îñíîâàíàíà çàêîíàõ ñîõðàíåíèÿ ìàññû è èìïóëüñà äëÿ âÿçêîé íåñæèìàåìîé æèäêîñòè,à êðîâåíîñíàÿ ñèñòåìà â íåé ïðåäñòàâëåíà çàìêíóòûì ãðàôîì ñîñóäîâ [2].  ìîäåëèýëàñòè÷íîé ñòåíêè ñîñóäà àðòåðèè è âåíû ïðåäñòàâëÿþòñÿ íàáîðîì âîëîêîí ñ çàäàííûìèñâîéñòâàìè [3]. Òðåõìåðíàÿ ìîäåëü ñîñóäà ïîçâîëÿåò áîëåå òî÷íî ðàññ÷èòàòüó÷àñòêè êðîâåíîñíîé ñèñòåìû ñî çíà÷èìûìè íåîäíîðîäíîñòÿìè, òàêèìè, êàê êàâàôèëüòð(ñì. ñòð. 172). Ýòè ìîäåëè ïîçâîëÿþò ðàññ÷èòûâàòü êðîâîòîê ñ ó÷åòîì ýëàñòè÷íûõñâîéñòâ êàæäîãî ñîñóäà. Èíòåðôåéñ ïðåäíàçíà÷åí äëÿ ñëîæíûõ îïåðàöèéñ òðåõìåðíîé ìîäåëüþ ãëîáàëüíîé ñèñòåìû êðîâîòîêà. Åãî ñîçäàíèå ïîçâîëèò óïðîñòèòüââîä è âûâîä äàííûõ. Ýòî íåîáõîäèìî äëÿ áîëåå êîìôîðòíîãî èñïîëüçîâàíèÿìîäåëè êàê ó÷åíûìè, òàê è ëþäüìè, íå ñâÿçàííûìè ñ âû÷èñëèòåëüíîé ìàòåìàòèêîé.Îñíîâîé èíòåðôåéñà ïîñëóæèëè íåñêîëüêî ïðîãðàììíûõ è àïïàðàòíûõ èíñòðóìåíòîâ.Ïðîãðàììíîé áàçîé äëÿ èíòåðôåéñà ÿâëÿåòñÿ ãðàôè÷åñêèé ðåäàêòîðBlender. Ýòà ïðîãðàììà ñ îòêðûòûì êîäîì, ïðåäíàçíà÷åííàÿ äëÿ ìàíèïóëÿöèé ñòðåõìåðíûìè ìîäåëÿìè. Blender îáëàäàåò, âî-ïåðâûõ, ìîùíûì íàáîðîì âñòðîåííûõèíñòðóìåíòîâ äëÿ ðàáîòû ñ òðåõìåðíûìè ìîäåëÿìè, à âî-âòîðûõ, óäîáíûì ìåõàíèçìîìâñòðàèâàíèÿ ñòîðîííèõ ñêðèïòîâ. Àïïàðàòíîé áàçîé ÿâëÿåòñÿ ñïåöèàëüíàÿñåíñîðíàÿ ïàíåëü.  ïàíåëè èñïîëüçóåòñÿ êîìïëåêñ àíàëèçà òåíè, ÷òî ïîçâîëÿåò ñîçäàòüñåíñîðíûé ýêðàí òàêîãî ðàçìåðà è ìàêñèìàëüíî óìåíüøèòü îáùóþ òîëùèíóóñòðîéñòâà. Äëÿ ñâÿçè ïðîãðàììíîé è àïïàðàòíîé ÷àñòåé áûëà ïðèìåíåíà ïðîãðàììíàÿòåõíîëîãèÿ Windows Multitouch.  ðàìêàõ ýòîé òåõíîëîãèè áûë âûáðàí âàðèàíòíàáîðà ñûðûõ êàñàíèé.  ýòîì ñëó÷àå óñëîæíÿåòñÿ ðàáîòà ïî ðàñïîçíàâàíèþ äâèæåíèé,îäíàêî ïîñëå ýòîãî ñòàíîâèòñÿ âîçìîæíûì äîáàâëÿòü ëþáûå íîâûå äâèæåíèÿ,êîòîðûå áóäóò íåîáõîäèìû.Ñîçäàí êîìïëåêñ, ïðè ïîìîùè êîòîðîãî â ñîñóäèñòîé ñèñòåìå ìîæíî ó÷åñòü íàëè÷èåèìïëàíòàòîâ èëè ïàòîëîãèé. Èõ ïîëîæåíèå íà ìîäåëüíîì ãðàôå è ïàðàìåòðûçàäàþòñÿ â ðåäàêòîðå ñ ïîìîùüþ êàñàíèé íà ìóëüòèñåíñîðíîé ïàíåëè, ïîñëå ÷åãîäàííûå ïåðåäàþòñÿ â ðàñ÷åòíûå ìîäóëè. Îòäåëüíî îòìåòèì çàäà÷è, êîòîðûå âñòàëèíà äàííûé ìîìåíò. Ãëàâíàÿ çàäà÷à óëó÷øåíèå è ðàñøèðåíèå ôóíêöèîíàëà. Ñ ýòîéçàäà÷åé ñâÿçàíî ðåøåíèå ïðîáëåìû ïðîèçâîäèòåëüíîñòè. Ïåðâîî÷åðåäíîé ÿâëÿåòñÿçàäà÷à ïåðåíîñà ñàìîé ðàñ÷åòíîé ìîäåëè íà êëàñòåð èëè õîòÿ áû íà óäàëåííûé áîëååìîùíûé êîìïüþòåð è ñîçäàíèå èíòåðôåéñà ïî âçàèìîäåéñòâèþ ïàíåëè è óäàëåííîãîêîìïüþòåðà.Литература1. Êîøåëåâ Â.Á., Ìóõèí Ñ.È., Ñîñíèí Í.Â., Ôàâîðñêèé À.Ï. Ìàòåìàòè÷åñêèå ìîäåëèêâàçèîäíîìåðíîé ãåìîäèíàìèêè. Ì.: ÌÀÊÑ Ïðåññ, 2010. 114 ñ.2. Vassilevski Y., Simakov S., Kapranov S. A multi-model approach to intravenous lteroptimization // Int. J. Numer. Methods Biomed. Eng. 2010. V. 26. P. 915925.3. Vassilevski Y., Simakov S., Salamatova V., Ivanov Y., Dobroserdova T. Vessel wallmodels for simulation of atherosclerotic vascular networks // Math. Model. Nat. Phen. 2011. V. 6. P. 8299.


170 А.Ю. МихалевÓÄÊ 519.6Мультизарядовый метод для задачи многих тел и егопрограммная реализацияА.Ю. МихалевМосковский государственный университет им. М.В. Ломоносоваmuxasizhevsk@gmail.comÇàäà÷à ìíîãèõ òåë ÿâëÿåòñÿ îäíîé èç êëàññè÷åñêèõ âû÷èñëèòåëüíûõ çàäà÷. Îíàâîçíèêàåò â ðàçëè÷íûõ îáëàñòÿõ íàóêè: â àñòðîôèçèêå ïðè ìîäåëèðîâàíèè äâèæåíèÿãàëàêòèê, â ìîëåêóëÿðíîé äèíàìèêå, ïðè ðåàëèñòè÷íîì ìîäåëèðîâàíèè òå÷åíèÿæèäêîñòåé, ïðè ðåøåíèè ãðàíè÷íûõ èíòåãðàëüíûõ óðàâíåíèé.Êëàññè÷åñêèìè ìåòîäàìè ÿâëÿþòñÿ áûñòðûé ìóëüòèïîëüíûé ìåòîä, ìåòîäÁàðíñàÕàòà, ìîçàè÷íî-ñêåëåòîííûé ìåòîä. Îäíàêî îíè îáëàäàþò íåäîñòàòêàìè, ïîýòîìóíåîáõîäèìî ñîçäàòü ìåòîä, íåçàâèñÿùèé îò ôóíêöèè âçàèìîäåéñòâèÿ è áîëååýôôåêòèâíûé, ÷åì ìîçàè÷íî-ñêåëåòîííûé ìåòîä.Ïðåäëàãàåìûé ¾ìóëüòèçàðÿäîâûé¿ ïîäõîä ÿâëÿåòñÿ îáîáùåíèåì êëàññè÷åñêîãîàëãîðèòìà ÁàðíñàÕàòà, òîëüêî âçàèìîäåéñòâèå äâóõ ðàçäåëåííûõ ¾áëîêîâ¿ çàìåíÿåòñÿíå íà âçàèìîäåéñòâèå äâóõ òî÷å÷íûõ çàðÿäîâ, à íà âçàèìîäåéñòâèå r çàðÿäîââ îäíîì áëîêå ñ r çàðÿäàìè â äðóãîì. Îêàçûâàåòñÿ, ÷òî ýòè çàðÿäû ìîæíî âûáðàòüïðÿìî èç èñõîäíûõ çàðÿäîâ. îñíîâå ¾ìóëüòèçàðÿäîâîãî¿ ìåòîäà èåðàðõè÷åñêîå ãåîìåòðè÷åñêîå ðàçáèåíèåè èåðàðõè÷åñêèå âû÷èñëåíèÿ ¾áàçèñíûõ¿ çàðÿäîâ. Ãåîìåòðè÷åñêîå ðàçáèåíèå íåîáõîäèìîäëÿ òîãî, ÷òîáû ãàðàíòèðîâàòü ìàëûé ðàíã ìàòðèöû âçàèìîäåéñòâèÿ äâóõóäàëåííûõ äðóã îò äðóãà áëîêîâ. Ñòðóêòóðà àëãîðèòìà ïîõîæà íà ñòðóêòóðó áûñòðîãîìóëüòèïîëüíîãî ìåòîäà è ñîñòîèò èç 3 øàãîâ: âû÷èñëåíèå çíà÷åíèé çàðÿäîâäëÿ ¾áàçèñíûõ¿ çàðÿäîâ-èñòî÷íèêîâ (èåðàðõè÷åñêè ñíèçó ââåðõ), âû÷èñëåíèå âçàèìîäåéñòâèéìåæäó ¾áàçèñíûìè¿ çàðÿäàìè-èñòî÷íèêàìè è çàðÿäàìè-ïðèåìíèêàìè èïåðåñ÷åò âû÷èñëåííûõ âçàèìîäåéñòâèé ñ ¾áàçèñíûõ¿ çàðÿäîâ-ïðèåìíèêîâ (èåðàðõè÷åñêèñâåðõó âíèç).Èòîãîâàÿ ñëîæíîñòü àëãîðèòìà ñîñòàâëÿåò O(Np)+O(Mr¢2), ãäå N êîëè÷åñòâîçàðÿäîâ çàäà÷è ìíîãèõ òåë, p ñðåäíåå êîëè÷åñòâî çàðÿäîâ â ñàìûõ íèæíèõ áëîêàõäåðåâà, M êîëè÷åñòâî áëîêîâ äåðåâà, r âû÷èñëèòåëüíûå ðàíãè. Òàêèì îáðàçîì,îïòèìàëüíûì áóäåò âûáîð p = O(r), M = O(N/r). Êðîìå òîãî, ¾ìóëüòèçàðÿäîâûé¿ìåòîä ÿâëÿåòñÿ ëèíåéíûì ïî èñïîëüçóåìîé ïàìÿòè è òðåáóåò O(Np)+O(Mr¢2) ïàìÿòèäëÿ âû÷èñëåíèé.Äàííûé ïðîåêò ðàçâèâàåòñÿ â êà÷åñòâå îòäåëüíîãî ïàêåòà äëÿ ÿçûêà ïðîãðàììèðîâàíèÿPython, ÷òî ïîçâîëÿåò èñïîëüçîâàòü ñîâðåìåííûå ïàêåòû ïî ïîñòðîåíèþñåòîê è âèçóàëèçàöèè.Áûëè ïðîâåäåíû ÷èñëåííûå ýêñïåðèìåíòû ïî ðåøåíèþ ãèïåðñèíãóëÿðíîãî èíòåãðàëüíîãîóðàâíåíèÿ íà íåñòðóêòóðèðîâàííîé òðåóãîëüíîé ñåòêå. Âûÿñíèëîñü, ÷òîïðåäëîæåííûé ìåòîä ðàáîòàåò áûñòðåå ìîçàè÷íî-ñêåëåòîííîãî óæå íà íåáîëüøîìêîëè÷åñòâå òðåóãîëüíèêîâ (ïîðÿäêà 10000) è èñïîëüçóåò íàìíîãî ìåíüøå ïàìÿòè.


Мультимодель течения крови в области установленного кава-фильтра 171Рис. 1. слева — схема метода, по центру — матричная интерпретация, справа —пример решенияЛитература1. Barnes J., Hut P. A hierarchical O(N log N) force-calculation algorithm //Nature. 1996. V. 324, N 4.2. Rokhlin V., Greengard L. A fast algorithm for particle simulation // J. Comput.Phys. 1987. V. 73, N 2. P. 325348.3. Tyrtyshnikov E.E. Mosaicskeleton approximations // Calcolo. 1996. V. 33, N 1. P. 4757.4. Goreinov S.A., Oseledets I.V., Savostyanov D.V., Tyrtyshnikov E.E., Zamarashkin N.L.How to nd a good submatrix // Matrix Methods: Theory, Algorithms andApplications. 2010. P. 247256.5. Hackbusch W., Borm S. H2matrix approximation of integral operators byinterpolation // Applied Numerical Mathematics. 2002. V 43, N 12. P. 129143.6. Oseledets I.V., Tyrtyshnikov E.E. TTcross approximation for multidimensionalarrays // Linear Algebra nad its Applications. 2010. V. 432, N 1. P. 7088.ÓÄÊ 519.6Мультимодель течения крови в области установленногокава-фильтраТ.К. ДобросердоваМосковский государственный университет им. М.В. ЛомоносоваDobroserdovaTK@gmail.comÃåìîäèíàìèêà â ñåòè ñîñóäîâ ìîæåò áûòü îïèñàíà îäíîìåðíîé ìîäåëüþ ãëîáàëüíîéöèðêóëÿöèè êðîâè [1]. Ìîäåëü îñíîâàíà íà çàêîíàõ ñîõðàíåíèÿ ìàññû è èìïóëüñà,à òàêæå óðàâíåíèè ñîñòîÿíèÿ.  óçëàõ ñòûêîâêè ñîñóäîâ äîëæíû ñîáëþäàòüñÿçàêîíû ñîõðàíåíèÿ ìàññû Ïóàçåéëÿ è óñëîâèÿ ñîâìåñòíîñòè, íàêëàäûâàåìûå õàðàêòåðèñòè÷åñêèìèêðèâûìè.×òîáû äåòàëüíî îïèñàòü êðîâîòîê â îêðåñòíîñòè êàâà-ôèëüòðà, èñïîëüçóåòñÿòðåõìåðíàÿ ìîäåëü òå÷åíèÿ æèäêîñòè â îáëàñòè ñëîæíîé ôîðìû, îñíîâàííàÿ íàóðàâíåíèÿõ ÍàâüåÑòîêñà. Íà âõîäíîé ãðàíèöå çàäàåòñÿ óñëîâèå Äèðèõëå, íà òâåðäûõñòåíêàõ óñëîâèå ïðèëèïàíèÿ, íà âûõîäíîé ãðàíèöå ñ÷èòàåòñÿ èçâåñòíîé íîðìàëüíàÿêîìïîíåíòà òåíçîðà íàïðÿæåíèÿ. Äëÿ ÷èñëåííîãî ðåøåíèÿ ïðèìåíÿåòñÿ ìåòîäêîíå÷íûõ ýëåìåíòîâ è ñïåöèàëüíûé áëî÷íûé ïåðåîáóñëàâëèâàòåëü äëÿ âîçíèêàþùèõñèñòåì ëèíåéíûõ àëãåáðàè÷åñêèõ óðàâíåíèé ñ ñåäëîâîé òî÷êîé [2].Äëÿ òîãî ÷òîáû ¾ñøèòü¿ ðåøåíèÿ íà ñòûêå îáëàñòåé ðàçíûõ ðàçìåðíîñòåé, èñïîëüçóåìóñëîâèÿ íåïðåðûâíîñòè ñêîðîñòè, îñðåäíåííîé ïî ñå÷åíèþ, à òàêæå óñëîâèåíåïðåðûâíîñòè íîðìàëüíîé êîìïîíåíòû òåíçîðà íàïðÿæåíèÿ íà âûõîäíîé ãðàíèöåòðåõìåðíîé îáëàñòè. Êðîìå òîãî, â òî÷êå a (ñì. ðèñ. 1) ïîëîæèì ïðîèçâîäíóþ ïîòîêàðàâíîé íóëþ è ó÷òåì óñëîâèÿ ñîâìåñòíîñòè â òî÷êàõ à è b.  ðàáîòå ïðîâîäèòñÿ ñðàâíèòåëüíûéàíàëèç ðàçëè÷íûõ âàðèàíòîâ ¾ñøèâêè¿ ðåøåíèé ðàçíûõ ðàçìåðíîñòåé, àòàêæå ïðåäëîæåí íîâûé ñïîñîá.


172 Т.К. ДобросердоваÄëÿ îïèñàíèÿ òå÷åíèÿ êðîâè â îáëàñòè óñòàíîâëåííîãî êàâà-ôèëüòðà ñòðîèëàñüñãóùàþùàÿñÿ ñåòêà ñ ÿ÷åéêàìè ðåãóëÿðíîé ôîðìû (ñì. ðèñ. 2). Ýêñïåðèìåíò ïðîâîäèëñÿíà ñõåìå, ñîñòîÿùåé èç äâóõ ñîñóäîâ (ïî îäíîìó äî è ïîñëå òðåõìåðíîé îáëàñòè),áûë çàäàí ïåðèîäè÷åñêèé ïîòîê. Ïðèìåð ðàñïðåäåëåíèÿ ñêîðîñòåé â îêðåñòíîñòèêàâà-ôèëüòðà ìîæíî âèäåòü íà ðèñ. 3.Рис. 1. Схема стыковки областей разных размерностей: одномерный сосуд–трехмерная область–одномерный сосудРис. 2. Пример сетки для кава-фильтраРис. 3. Распределение x-компоненты скорости в окрестности кава-фильтраЛитература1. Õîëîäîâ À.Ñ., Ñèìàêîâ Ñ.Ñ. ×èñëåííîå èññëåäîâàíèå ñîäåðæàíèÿ êèñëîðîäà âêðîâè ÷åëîâåêà ïðè íèçêî÷àñòîòíûõ âîçäåéñòâèÿõ // Ìàòåìàòè÷åñêîå ìîäåëèðîâàíèå. 2008. Ò. 20(4). Ñ. 87102.2. Olshanskii M.A., Vassilevski Yu.V. Pressure Schur complement preconditionersfor the discrete Oseen problem // SIAM J. Sci. Comp. 2007. V. 29. Ñ. 26862704.


Применение спектрально-псевдообратных матриц к анализу и численному решению линейныхэрмитовых систем обыкновенных дифференциальных и алгебраических уравнений 173ÓÄÊ 519.61Применение спектрально-псевдообратных матриц к анализу ичисленному решению линейных эрмитовых системобыкновенных дифференциальных и алгебраическихуравненийГ.В. ОвчинниковМосковский физико-технический институт (государственный университет)ovgeorge@yandex.ruÑïåêòðàëüíî-ïñåâäîîáðàòíûå ìàòðèöû îïðåäåëÿþòñÿ êàêE + = ∫ (λE − A) −1 dλ,Γãäå èíòåãðàë áåðåòñÿ âäîëü êîíòóðà Γ, îõâàòûâàþùåãî âñå êîíå÷íûå ñîáñòâåííûå çíà-÷åíèÿ ïó÷êà λE − A. Îíè áûëè âïåðâûå ââåäåíû â ðàáîòå [1] äëÿ ýðìèòîâîãî ñëó÷àÿ,à çàòåì îáîáùåíû â ðàáîòå [2]. Ñ ïîìîùüþ ýðìèòîâûõ ñïåêòðàëüíî-ïñåâäîîáðàòíûõìàòðèö ýðìèòîâó ñèñòåìó îáûêíîâåííûõ äèôôåðåíöèàëüíûõ è àëãåáðàè÷åñêèõ óðàâíåíèéE dx = Ax + f,dtãäå f(t) äîñòàòî÷íî ãëàäêàÿ êîìïîíåíòíàÿ âåêòîðíàÿ ôóíêöèÿ, A è E ñîîòâåòñòâåííîîòðèöàòåëüíî è íåîòðèöàòåëüíî îïðåäåëåííûå ýðìèòîâûå ìàòðèöû ïîðÿäêà n, ìîæíîðàçðåøèòü îòíîñèòåëüíî ïðîèçâîäíîé, ÷òî â ñî÷åòàíèè ñ èçâåñòíûìè îöåíêàìè íîðììàòðè÷íûõ ýêñïîíåíò çíà÷èòåëüíî îáëåã÷àåò ïîëó÷åíèå îöåíîê íîðì ïðîåêöèé ðåøåíèÿíà ïîäïðîñòðàíñòâà, îòâå÷àþùèå êîíå÷íûì è áåñêîíå÷íûì ñîáñòâåííûì çíà÷åíèÿìèïó÷êà [1]. Ñ ïîìîùüþ ïîëó÷åííûõ îöåíîê ìîæíî îöåíèòü âðåìÿ óñòàíîâëåíèÿðåøåíèÿ ñèñòåìû [3]. Èñïîëüçóÿ ñïåêòðàëüíî-ïñâåäîîáðàòíóþ ìàòðèöó ìîæíî çàïèñàòüðåøåíèå ñèñòåìû â âèäå ñâåðòêè ïðàâîé ÷àñòè f ñ ìàòðè÷íîé ýêñïîíåíòîé, ÷òîâ ñî÷åòàíèè ñ àïïðîêñèìàöèåé ìàòðè÷íîé ýêñïîíåíòû ìíîãî÷ëåíàìè Ëàãåððà, ïðèâîäèòê íîâîìó àëãîðèòìó âðåìåííîé ðåäóêöèè [4], ïðåâîñõîäÿùåìó àíàëîãè÷íûå,íàïðèìåð [5].Литература1. Íå÷åïóðåíêî Þ.Ì., Îâ÷èííèêîâ Ã.Â. Âåðõíèå îöåíêè íîðì ðåøåíèé ýðìèòîâûõñèñòåì îáûêíîâåííûõ äèôôåðåíöèàëüíûõ è àëãåáðàè÷åñêèõ óðàâíåíèé // Óôèìñêèéìàòåìàòè÷åñêèé æóðíàë. 2009. Ò. 1, 4. Ñ. 125133.2. Nechepurnko Yu. M., Sadkane M. A generalization of matrix inversion with applicationto linear dierentialalgebraic systems // Electronic Journal of Linear Algebra. 2012. V. 23. P. 831844.3. Nechepurenko Y.M., Ovchinnikov G.V. An estimation of voltage settling time for RCcircuits // Russian Journal of Numerical Analysis and Mathematical Modelling. 2010. V. 25, N 3. P. 253259.4. Nechepurenko Yu.M., Ovchinnikov G.V., Sadkane M. Application of the spectralpseudoinversion to solving Hermitian systems of dierentialalgebraic equations //Journal of Computational and Applied Mathematics. 2013. V. 239. P. 102120.5. Knockaert L., Zutter D. Laguerre-based bandlimited reducedorder modeling // IEEETrans. on Microwave Theory and Techniques. 2004. V. 52, N 9. P. 23212329.


174 O.А. ГригорьевÓÄÊ 519.615.5О методе нахождения параметров интегралаКристоффеля–Шварца для прямоугольных многоугольниковO.А. ГригорьевИнститут вычислительной математики РАНguelpho@mail.ruÐåøåíèå çàäà÷è î êîíôîðìíîì îòîáðàæåíèè âåðõíåé ïîëóïëîñêîñòè íà îäíîñâÿçíûén-óãîëüíèê äàâíî èçâåñòíî è äàåòñÿ èíòåãðàëîì ÊðèñòîôôåëÿØâàðöà, çàâèñÿùåì,îäíàêî, îò n-3 íåèçâåñòíûõ ïàðàìåòðîâ çàäà÷è ïðîîáðàçîâ âåðøèí ìíîãîóãîëüíèêàc òî÷íîñòüþ äî êîíôîðìíîãî àâòîìîðôèçìà ïëîñêîñòè. Ïðè âû÷èñëåíèèýòîãî èíòåãðàëà ïî îòðåçêàì, ñîåäèíÿþùèì ïàðó âåðøèí, ïîëó÷àþòñÿ (èçâåñòíûå)ðàçìåðû ìíîãîóãîëüíèêà; òàêèì îáðàçîì, èìååòñÿ íåëèíåéíàÿ ñèñòåìà, ñâÿçûâàþùàÿïàðàìåòðû çàäà÷è. Ïîäàâëÿþùåå áîëüøèíñòâî ÷èñëåííûõ ìåòîäîâ íàõîæäåíèÿêîíôîðìíîãî îòîáðàæåíèÿ íà ìíîãîóãîëüíèê îñíîâûâàåòñÿ íà ðåøåíèè ýòîé ñèñòåìû(ñì., íàïðèìåð, [1]), èìåþùåé, îäíàêî, ñåðüåçíûå íåäîñòàòêè âñå åå n-3 óðàâíåíèÿñóùåñòâåííî íåëèíåéíû.  äîêëàäå ðàññìàòðèâàåòñÿ äðóãîé ìåòîä ðåøåíèÿ ñèñòåìû,ïðèìåíèìûé ê ìíîãîóãîëüíèêàì ñ óãëàìè, êðàòíûìè π . Âïåðâûå îí áûë ðàññìîòðåí2â ðàáîòå [3] äëÿ ìíîãîóãîëüíèêîâ ñ ÷åòûðüìÿ ïðÿìûìè óãëàìè è ÷åòûðüìÿ âûõîäàìèíà áåñêîíå÷íîñòü, â äîêëàäå ðàññìàòðèâàåòñÿ åãî îáîáùåíèå íà ñëó÷àé ìíîãîóãîëüíèêîâñ øåñòüþ âåðøèíàìè è ïðîèçâîëüíûì, íå ïðåâûøàþùèì 5, ÷èñëîì âûõîäîâíà áåñêîíå÷íîñòü. Îí îñíîâàí íà òîì ôàêòå, ÷òî âåðõíþþ ïîëóïëîñêîñòü ìîæíîðàññìîòðåòü êàê ëèñò ðèìàíîâîé ïîâåðõíîñòè, àññîöèèðîâàííîé ñ ìíîãîóãîëüíèêîì,íà êîòîðîé äèôôåðåíöèàë ÊðèñòîôôåëÿØâàðöà ïðåäñòàâëÿåò ñîáîé ñóììó àáåëåâûõäèôôåðåíöèàëîâ òðåòüåãî ðîäà. Íî, êàê èçâåñòíî [2], ðåçóëüòàò èíòåãðèðîâàíèÿàáåëåâîãî äèôôåðåíöèàëà òðåòüåãî ðîäà ìîæíî ïðåäñòàâèòü êàê îòíîøåíèå áûñòðîâû÷èñëÿåìûõ θ-ôóíêöèé íà ìíîãîîáðàçèè ßêîáè ðèìàíîâîé ïîâåðõíîñòè. Òàêèìîáðàçîì, ïðîèñõîäèò ïåðåïàðàìåòðèçàöèÿ çàäà÷è âìåñòî ïðîîáðàçîâ âåðøèí ìíîãîóãîëüíèêà,êîòîðûå îïðåäåëÿþò àëãåáðàè÷åñêóþ ìîäåëü ðèìàíîâîé ïîâåðõíîñòè,ñîñòàâëÿåòñÿ ñèñòåìà íà ïàðàìåòðû, îïðåäåëÿþùèå ìíîãîîáðàçèå ßêîáè ñ îòìå÷åííûìèòî÷êàìè. Íåêîòîðûå èç óðàâíåíèé, ñâÿçûâàþùèõ ýòè ïàðàìåòðû, ëèíåéíû âñèëó ñîîòíîøåíèé âçàèìíîñòè ìåæäó àáåëåâûìè äèôôåðåíöèàëàìè [2]. Ñèñòåìà ðåøàåòñÿìåòîäîì Íüþòîíà ñ ïðîäîëæåíèåì ïî ïàðàìåòðó; ïîêàçàíà ñõîäèìîñòü ìåòîäàè ïðåäëîæåí ñïîñîá ãåíåðàöèè íà÷àëüíîãî ïðèáëèæåíèÿ. Ïî íàéäåííûì çíà÷åíèÿìïàðàìåòðîâ ìíîãîîáðàçèÿ ßêîáè ìîæíî ëåãêî âîññòàíîâèòü ïðîîáðàçû âåðøèí ìíîãîóãîëüíèêàèëè âû÷èñëèòü êîíôîðìíîå îòîáðàæåíèå íåïîñðåäñòâåííî.Ðàáîòà âûïîëíåíà ïðè ôèíàíñîâîé ïîääåðæêå ãðàíòà ÐÔÔÈ 10-01-00407.Литература1. Ãðèôôèòñ Ô., Õàððèñ Äæ. Ïðèíöèïû àëãåáðàè÷åñêîé ãåîìåòðèè (â äâóõ òîìàõ). Ì.: Ìèð, 1982. 496 ñ.2. Driscoll T.A., Trefethen L.N. Schwarz-Christoel Mapping. Cambridge UniversityPress. 2002. 149 p.3. Bogatyrev A., Hassner M., Yarmolich D. An exact analytical-expression for theread sensor signal in magnetic data storage channels // Error-Correcting Codes,Finite Geometries and Cryptography / eds. A.A.Bruen, D.L.Wehlau, AMS seriesContemporary Math. 2010. 523. P. 155160.


Решение задачи усвоения данных в модели Мирового океана ИВМ-ИО 175ÓÄÊ 551.513Решение задачи усвоения данных в модели Мирового океанаИВМ-ИОМ.Н. Кауркин, Р.А. ИбраевИнститут вычислительной математики РАНsherema@yandex.ru ìåòåîðîëîãèè, îêåàíîëîãèè, êëèìàòîëîãèè è äðóãèõ îáëàñòÿõ ãåîôèçèêè ïðîáëåìàêîððåêöèè ìîäåëüíûõ ðàñ÷¼òîâ ñ ïîìîùüþ äàííûõ èçìåðåíèé, ïîëó÷èâøèåíàçâàíèå çàäà÷è óñâîåíèÿ äàííûõ, ðàññìàòðèâàåòñÿ íà ïðîòÿæåíèè óæå áîëåå 40 ëåò. íàñòîÿùèé ìîìåíò óñâîåíèå äàííûõ ñòàëî ñîñòàâíîé ÷àñòüþ ÷èñëåííûõ ïðîãíîçîâïîãîäû â ìåòåîðîëîãèè è îêåàíîëîãèè. Ðàçâèòèå íàáëþäàòåëüíîé áàçû è ïîÿâëåíèåìîùíûõ êîìïüþòåðîâ ïðèâåëî ê òîìó, ÷òî ñòàëè àêòóàëüíûìè çàäà÷è îïåðàòèâíîãîóñâîåíèÿ äàííûõ. çàäà÷àõ óñâîåíèÿ ìîæíî âûäåëèòü äâà îñíîâíûõ íàïðàâëåíèÿ. Ïåðâîå íàïðàâëåíèå,èçâåñòíîå êàê äèíàìèêî-ñòîõàñòè÷åñêèé ìåòîä (ïîäõîä), îñíîâàíî íà ñòàòèñòè-÷åñêîé òåîðèè èíòåðïîëÿöèè è âûäåëåíèè ñèãíàëà íà ôîíå øóìà. Îñíîâíóþ çàäà÷óýòîãî ìåòîäà ñîñòàâëÿåò îïðåäåëåíèå êîâàðèàöèîííîé èëè ñïåêòðàëüíîé ôóíêöèèíåèçâåñòíîãî ïðîöåññà è/èëè ïîëÿ è ïîñòðîåíèå íà îñíîâå ýòîé ôóíêöèè îïòèìàëüíîéîöåíêè (ôèëüòðà) [1] .Âòîðîå íàïðàâëåíèå â ðåøåíèè çàäà÷ óñâîåíèÿ èñïîëüçóåò ìåòîä, îñíîâàííûéíà ìèíèìèçàöèè ðàññòîÿíèÿ ìåæäó íàáëþäàåìûìè è ðàñ÷¼òíûìè âåëè÷èíàìè â çàäàííîéìåòðèêå, êàê ôóíêöèè íà÷àëüíûõ (è/èëè ãðàíè÷íûõ) óñëîâèé. Ýòîò ìåòîä,èçâåñòåí â ëèòåðàòóðå êàê âàðèàöèîííûé ïîäõîä [2].Çàäà÷à â øèðîêîì ñìûñëå ñîñòîèò â ñîçäàíèè ñèñòåìû àíàëèçà è ïðîãíîçà ñîñòîÿíèÿÌèðîâîãî îêåàíà ñ âûñîêèì ïðîñòðàíñòâåííûì ðàçðåøåíèåì.  ÷àñòíîñòè,â ðàìêàõ ïðîåêòà GODAE ðàññìàòðèâàþòñÿ ìîäåëè Ìèðîâîãî îêåàíà ñ ðàçðåøåíèåìäî 1/64 ãðàäóñà. Ðåøåíèå ìîäåëè òåðìîãèäðîäèíàìè÷åñêèõ ïðîöåññîâ Ìèðîâîãîîêåàíà ñîâìåñòíî ñ óñâîåíèåì äàííûõ íàáëþäåíèé ïðåäïîëàãàåò îãðîìíûé îáúåì âû-÷èñëåíèé. Òàêóþ çàäà÷ó âîçìîæíî â íàñòîÿùåå âðåìÿ ðåøèòü òîëüêî íà ìíîãîïðîöåññîðíûõêîìïüþòåðàõ ñ ðàñïðåäåëåííîé ïàìÿòüþ. Îñíîâíûì ìåòîäîì ðåàëèçàöèèçàäà÷è äèíàìèêè îêåàíà íà ìíîãîïðîöåññîðíûõ êîìïüþòåðàõ ñ ðàñïðåäåëåííîé ïàìÿòüþÿâëÿåòñÿ ìåòîä äåêîìïîçèöèè îáëàñòè. Îäíîé èç ïðåäïîñûëîê ðåàëèçàöèèìåòîäà äåêîìïîçèöèè ÿâëÿåòñÿ ïðèìåíåíèå ëîêàëüíûõ âû÷èñëèòåëüíûõ ñõåì ðåøåíèÿóðàâíåíèé äèíàìèêè.Öåëü ðàáîòû ñîñòîèò â ñîçäàíèè íà áàçå ìîäåëè Ìèðîâîãî îêåàíà ÈÂÌ-ÈÎ [3]ìåòîäîëîãèè ïàðàëëåëüíîãî àëãîðèòìà óñâîåíèÿ, èñïîëüçóþùåé ïðîñòåéøèé ìåòîäîïòèìàëüíîé èíòåðïîëÿöèè (Optimal Interpolation) [4].Äëÿ óñâîåíèÿ èñïîëüçîâàíû äàííûå òåìïåðàòóðû âîäû ýêñïåðèìåíòà ARGO îòïîâåðõíîñòè îêåàíà äî ãëóáèí 1200 ì, äîñòóïíûå íà ñàéòå ýêñïåðèìåíòà. ðåçóëüòàòå âûïîëíåíèÿ ðàáîòû ñôîðìóëèðîâàíà çàäà÷à óñâîåíèÿ äàííûõ íàáëþäåíèéòåìïåðàòóðû ñ ñèñòåìû áóåâ ARGO ñ èñïîëüçîâàíèåì ðàçðàáîòàííîé âÈÂÌ-ÈÎ ÐÀÍ ãëîáàëüíîé òðåõìåðíîé ìîäåëè ãèäðî-òåðìîäèíàìèêè îêåàíà. Ïðèâåä¼íè èçó÷åí àëãîðèòì óñâîåíèÿ äàííûõ íàáëþäåíèÿ, îñíîâàííûé íà ìåòîäå îïòèìàëüíîéèíòåðïîëÿöèè, ñîçäàí áëîê îïåðàòèâíîãî óñâîåíèÿ äàííûõ ñ èñïîëüçîâàíèåìòåõíîëîãèè MPI, êîòîðûå âêëþ÷åíû â ãëîáàëüíóþ òðåõìåðíóþ ìîäåëü. Ïðîâåäåíû÷èñëåííûå ýêñïåðèìåíòû íà ïðèìåðå àêâàòîðèè Àòëàíòè÷åñêîãî îêåàíà, êîòîðûåïîäòâåðäèëè âûñîêóþ ÷èñëåííóþ ýôôåêòèâíîñòü è íåñîìíåííóþ ïîëüçó îò óñâîåíèÿäàííûõ â ïëàíå óìåíüøåíèÿ ñðåäíå-êâàäðàòè÷íîãî îòêëîíåíèÿ îò ðåàëüíûõ äàííûõ


176 М.Н. Кауркин, Р.А. Ибраевíàáëþäåíèÿ ïî÷òè â äâà ðàçà äàæå ïðè èñïîëüçîâàíèè ïðîñòåéøåãî ìåòîäà óñâîåíèÿäàííûõ. Òàêæå õîòåëîñü áû îòìåòèòü õîðîøóþ ìàñøòàáèðóåìîñòü àëãîðèòìà,êîòîðàÿ ïîçâîëèò èñïîëüçîâàòü åãî â ìîäåëè Ìèðîâîãî îêåàíà ñ âûñîêèì ïðîñòðàíñòâåííûìðàçðåøåíèåì è ñ áîëüøèì êîëè÷åñòâîì óñâàèâàåìûõ äàííûõ. Äàííàÿ ðàáîòàíîñèò ìåòîäîëîãè÷åñêèé õàðàêòåð è ïîçâîëÿåò ëó÷øå ðàçîáðàòüñÿ â ïðîáëåìåóñâîåíèÿ äàííûõ íà ïðèìåðå ïðîñòîãî àëãîðèòìà, ÷òîáû â äàëüíåéøåì ðåàëèçîâàòüáîëåå ñëîæíûå ìåòîäû óñâîåíèÿ äàííûõ, îñíîâàííûå íà äèíàìèêî-ñòîõàñòè÷åñêîìïîäõîäå, íàïðèìåð, îïèñàííûé â ðàáîòå [5].Литература1. Kalman R. A new approach to linear ltering and prediction problem // Trans. ASMEJ. Basic Eng. 1960. V. 48D. P. 3545.2. Àãîøêîâ Â.È., Ïàðìóçèí Å.È., Øóòÿåâ Â.Ï. ×èñëåííûé àëãîðèòì âàðèàöèîííîéàññèìèëÿöèèäàííûõ íàáëþäåíèé î òåìïåðàòóðå ïîâåðõíîñòè îêåàíà // Âû÷èñë.ìàòåì. è ìàòåì. ôèç. 2008. Ò. 48. C. 13711391.3. Èáðàåâ Ð.À., Õàáååâ Ð.Í., Óøàêîâ Ê.Â. Âèõðåðàçðåøàþùàÿ 1/10 ∘ ìîäåëü Ìèðîâîãîîêåàíà. // Èçâåñòèÿ Ðîññèéñêîé àêàäåìèè íàóê. Ôèçèêà àòìîñôåðû è îêåàíà. 2012. T. 48. C. 45.4. Ãàíäèí Ë.Ñ. Îáúåêòèâíûé àíàëèç ãèäðîìåòåîðîëîãè÷åñêèõ ïîëåé. Ë.: Ãèäðîìåòåîèçäàò,1963.5. Áåëÿåâ Ê.Ï., Òó÷êîâà Í.Ï., Êèðõíåð È. Ìåòîä êîððåêöèè ìîäåëüíûõ ðàñ÷¼òîâïî äàííûì èçìåðåíèé, îñíîâàííûé íà äèôôóçèîííîì ïðèáëèæåíèè // Ìàòåì.ìîäåëèðîâàíèå 2009. Ò. 21. C. 5368.


Кинетика ядерного реактора в энергетических и аварийных режимах как объект математическогомоделирования 177Секция проблем безопасного развитияатомной энергетикиÓÄÊ 621.311.25Кинетика ядерного реактора в энергетических и аварийныхрежимах как объект математического моделированияМ.А. ВольманИвановский государственный энергетический университет им. В.И. Ленинаmaria_volman@mail.ruÃîðÿ÷èé ðåàêòîð â îòëè÷èå îò õîëîäíîãî ñîñòîÿíèÿ îáëàäàåò îòðèöàòåëüíîé òåìïåðàòóðíîéîáðàòíîé ñâÿçüþ ïî òåìïåðàòóðå òîïëèâà è òåïëîíîñèòåëÿ. Êèíåòèêà ðåàêòîðàc ñîñðåäîòî÷åííûìè ïàðàìåòðàìè ñ ó÷åòîì øåñòè ãðóïï çàïàçäûâàþùèõ íåéòðîíîâïðåäñòàâëÿåò ñîáîé çàäà÷ó Êîøè íà îñíîâå ñèñòåìû âçàèìîñâÿçàííûõ íåëèíåéíûõäèôôåðåíöèàëüíûõ óðàâíåíèé [1].  ýòó ñèñòåìó âõîäÿò óðàâíåíèÿ äëÿ íåéòðîííîéìîùíîñòè ðåàêòîðà, øåñòü óðàâíåíèé äëÿ çàïàçäûâàþùèõ íåéòðîíîâ è äâàóðàâíåíèÿ òåïëîïåðåäà÷è: äëÿ òîïëèâà è äëÿ òåïëîíîñèòåëÿ.  êà÷åñòâå íà÷àëüíûõóñëîâèé çàäàþòñÿ ìîùíîñòü ðåàêòîðà, âêëàä âñåõ ãðóïï çàïàçäûâàþùèõ íåéòðîíîâ,òåìïåðàòóðû òîïëèâà è òåïëîíîñèòåëÿ, íà÷àëüíûé ñêà÷îê ðåàêòèâíîñòè.Ðåàêòîð ÷åðåç ñèñòåìó òðóáîïðîâîäîâ ñâÿçàí ñ ïàðîãåíåðàòîðîì, à îí ñ òóðáèíîéè îáîðóäîâàíèåì âòîðîãî êîíòóðà, ïîýòîìó â êà÷åñòâå ãèïîòåçû çàìûêàíèÿ ñèñòåìûïðèíÿòî ïðåäïîëîæåíèå î ïîñòîÿíñòâå òåìïåðàòóðû íà âõîäå â ðåàêòîð.Äðóãîé îñîáåííîñòüþ çàäà÷è ÿâëÿåòñÿ æåñòêîñòü âûøåíàçâàííîé ñèñòåìû óðàâíåíèé.Ïîýòîìó èñïîëüçîâàíû àëãîðèòìû èíòåãðèðîâàíèÿ æåñòêèõ äèôôåðåíöèàëüíûõóðàâíåíèé [2].Ðàçðàáîòàííàÿ íàìè ïðîãðàììà ïîçâîëÿåò ñèìóëèðîâàòü íà êîìïüþòåðíîé ìîäåëèýíåðãåòè÷åñêîãî áëîêà ñ ðåàêòîðîì ÂÂÝÐ-1000 ðàçëè÷íûå àâàðèéíûå è ïåðåõîäíûåïðîöåññû êàê íà õîëîäíîì ðåàêòîðå, òàê è íà ðåàêòîðå â ýíåðãåòè÷åñêèõðåæèìàõ. ðåçóëüòàòå âûïîëíåííîãî ìîäåëèðîâàíèÿ íàìè ïîëó÷åíû ÷èñëåííûå ðåøåíèÿäëÿ ñëåäóþùèõ ïðîöåññîâ:- ïðîàíàëèçèðîâàíà äèíàìèêà ðàçãîíà ðåàêòîðà ïðè âíåçàïíûõ ñêà÷êàõ ðåàêòèâíîñòèñ ëþáûì çàäàííûì çàêîíîì çàâèñèìîñòè ñêà÷êà ðåàêòèâíîñòè îò âðåìåíè;- äèíàìèêà ïåðåõîäà ñ îäíîãî óðîâíÿ ìîùíîñòè íà äðóãîé;- ðàññ÷èòàíà êèíåòèêà ãëóøåíèÿ ðåàêòîðà ñ ó÷åòîì êîíå÷íîãî âðåìåíè ïàäåíèÿñòåðæíåé ÑÓÇ è ñîîòâåòñòâóþùåãî çàêîíà ââîäà îòðèöàòåëüíîé ðåàêòèâíîñòè.Òî÷íîñòü ÷èñëåííûõ ðåøåíèé îöåíåíà íà ïðèìåðå ðàçãîíà è ãëóøåíèÿ õîëîäíîãîðåàêòîðà áåç òåìïåðàòóðíûõ îáðàòíûõ ñâÿçåé â îäíîãðóïïîâîì ïðèáëèæåíèè.Êðîìå òîãî, íàìè ðåàëèçîâàíà ìîäåëü ¾Ðåàêòîð-ïàðîãåíåðàòîð¿ ñ ó÷åòîì çàïàçäûâàíèÿïåðåäà÷è òåïëîòû. Ïðè òàêîé ïîñòàíîâêå çàäà÷è äëÿ çàìûêàíèÿ ñèñòåìûóðàâíåíèé áóäåì ïîëàãàòü, ÷òî ìîùíîñòü, ñíèìàåìàÿ ñ ïàðîãåíåðàòîðà, îñòàåòñÿ âåëè÷èíîéïîñòîÿííîé (çàäàåòñÿ). Òåì ñàìûì ÷àñòü îãðàíè÷åíèé, íàëîæåííûõ ðàíåå,ñíèìàåòñÿ. Ýòî ïîçâîëÿåò èññëåäîâàòü öåëûé ðÿä âîïðîñîâ, ñâÿçàííûõ ñ èçó÷åíèåì


178 А.А. Аракелянñîñòîÿíèÿ ðåàêòîðà â ðàçëè÷íûõ ðåæèìàõ, â ÷àñòíîñòè ïðè ðàçíîé ìîùíîñòè ïàðîãåíåðàòîðà.Òàêèì îáðàçîì, ìîäåëü ïîçâîëÿåò èçó÷èòü øèðî÷àéøèé ñïåêòð âîïðîñîâ, ñâÿçàííûõñ ïðîöåññàìè, ïðîèñõîäÿùèìè â ðåàêòîðå, äàåò âîçìîæíîñòè äëÿ ïîíèìàíèÿôèçèêè ýòèõ ïðîöåññîâ, íàãëÿäíî ïîêàçûâàåò âàæíåéøèå ïàðàìåòðû, âëèÿþùèå íàäèíàìèêó ðåàêòîðà. Ïðèìåíåíèå ìîäåëè â öåëÿõ îáó÷åíèÿ ðåøàåò âîïðîñ íå òîëüêîèçó÷åíèÿ êîíêðåòíîé äèñöèïëèíû, íî è ñîçäàíèÿ ó ñòóäåíòîâ íà÷àëüíûõ íàâûêîâìîäåëèðîâàíèÿ ôèçè÷åñêèõ ïðîöåññîâ. Ïîäêëþ÷åíèå ê äàííîìó áëîêó ïîäïðîãðàìì,îïðåäåëÿþùèõ èçìåíåíèå ðåàêòèâíîñòè ðåàêòîðà âñëåäñòâèå èçìåíåíèÿ êîíöåíòðàöèèáîðíîé êèñëîòû èëè îòðàâëåíèÿ ðåàêòîðà êñåíîíîì è ñàìàðèåì, ïîçâîëèò êîëè-÷åñòâåííî èññëåäîâàòü êèíåòèêó ðåàêòîðà ïðè ìíîãîôàêòîðíîì èçìåíåíèè åãî ðåàêòèâíîñòè.Литература1. Ñåìåíîâ Â.Ê. Êèíåòèêà è ðåãóëèðîâàíèå ÿäåðíûõ ðåàêòîðîâ: ó÷åáíîå ïîñîáèå. Èâàíîâî: Á.è., 2009. C. 144.2. Êèðüÿíîâ Ä.Â. Mathcad 13 â ïîäëèííèêå. ÑÏá.: ÁÕ Ïåòåðáóðã, 2005. C.608.ÓÄÊ 621.311.25:621.039.586Реконструкция радиационной обстановки на территориипрефектуры Фукусима вследствие аварии на АЭС Фукусима-1А.А. АракелянМосковский физико-технический институт (государственный университет)Институт проблем безопасного развития атомной энергетики РАНaram911@inbox.ru11 ìàðòà 2011 ãîäà â ðåçóëüòàòå ñèëüíåéøåãî çåìëåòðÿñåíèÿ â ßïîíèè è ïîñëåäîâàâøåãîçà íèì öóíàìè íà ðàñïîëîæåííîé â ïðåôåêòóðå Ôóêóñèìà àòîìíîé ñòàíöèèÔóêóñèìàÄàè÷è áûëè íàðóøåíû ñèñòåìû îõëàæäåíèÿ âñåõ øåñòè ðåàêòîðîâ, ÷òîïðèâåëî ê ðàñïëàâëåíèþ àêòèâíîé çîíû ðåàêòîðîâ íà ýíåðãîáëîêàõ 1, 2 è 3 â ïåðâûåäíè ïîñëå çåìëåòðÿñåíèÿ. Âñëåäñòâèå ýòîé àâàðèè çíà÷èòåëüíàÿ ÷àñòü òåððèòîðèèïðåôåêòóðû Ôóêóñèìà ïîäâåðãëàñü ðàäèîàêòèâíîìó çàãðÿçíåíèþ.Ðåêîíñòðóêöèÿ ðàäèàöèîííîé îáñòàíîâêè íà îáðàçîâàâøèõñÿ ñëåäàõ ðàäèîàêòèâíûõâûïàäåíèé ñòàëà ñåðüåçíîé ïðîâåðêîé èìåþùåãîñÿ â ðàñïîðÿæåíèè Òåõíè÷åñêîãîêðèçèñíîãî öåíòðà ÈÁÐÀÝ ÐÀÍ (ÒÊÖ) èíñòðóìåíòàðèÿ. Ôðàãìåíò òàêîé ðàáîòûíà ñåâåðî-çàïàäíîì ñëåäå ïðåäñòàâëåí â íàñòîÿùåé ðàáîòå. Äàííàÿ ðåêîíñòðóêöèÿâàæíà äëÿ ïîíèìàíèÿ íåîáõîäèìîñòè ïðèíÿòèÿ òåõ èëè èíûõ ìåð ïî çàùèòå íàñåëåíèÿ,ïðîæèâàþùåãî (èëè ïðîæèâàâøåãî) íà òåððèòîðèÿõ, ïîäâåðãíóòûõ ðàäèàöèîííîìóçàãðÿçíåíèþ, à òàêæå äëÿ ïîñëåäóþùåé ðåàáèëèòàöèè íàèáîëåå çàãðÿçí¼ííûõòåððèòîðèé.Öåëü íàñòîÿùåé ðàáîòû çàêëþ÷àåòñÿ â ïîëó÷åíèè äîñòîâåðíûõ îöåíîê îñíîâíûõïàðàìåòðîâ ðàäèàöèîííîé îáñòàíîâêè, ñëîæèâøåéñÿ íà ñåâåðî-çàïàäíîì ñëåäå ïîñëåàâàðèéíûõ âûáðîñîâ, è ïðåäñòàâëåíèè èõ â âèäå, óäîáíûì äëÿ ïîñëåäóþùåãî àíàëèçàè ïðèíÿòèÿ ðåøåíèé ïî çàùèòå íàñåëåíèÿ. êà÷åñòâå èñõîäíûõ äàííûõ äëÿ àíàëèçà ðàäèàöèîííîé ñèòóàöèè èñïîëüçîâàëèñüïîêàçàíèÿ äàò÷èêîâ àâòîìàòè÷åñêîãî ìîíèòîðèíãà íà òåððèòîðèè ßïîíèè, ðåçóëüòàòûçàìåðîâ ìîùíîñòè äîçû íà ñëåäå, âûïîëíåííûå ìîáèëüíûìè ãðóïïàìè ðàäèàöèîííîéðàçâåäêè, ðåçóëüòàòû ñïåêòðîìåòðè÷åñêîãî àíàëèçà ïðîá ïî÷âû è íåêîòîðûå


Разработка программы StatVerSet для выполнения вероятностного анализа неопределенностирезультатов расчетов с применением кодов 179äðóãèå äàííûå. Ïåðâûì øàãîì èññëåäîâàíèÿ ÿâèëàñü ãåîãðàôè÷åñêàÿ ïðèâÿçêà êäàííûì ïî çàìåðàì ìîùíîñòè äîçû, âûïîëíåííàÿ â ïåðèîä èþëÿàâãóñòà 2011 ã. íàñåâåðî-çàïàäíîì ñëåäå è ðàçìåùåííàÿ íà êàðòàõ. Ïîñëå îïðåäåëåíèÿ êîîðäèíàò è ñîçäàíèÿáàçû äàííûõ, â òîì ÷èñëå è â âèäå âåêòîðíîé êàðòû, âîçíèêëà çàäà÷à ñâÿçàòüäàííûå ïî èçìåðåíèþ ìîùíîñòè äîçû ñ ïëîòíîñòüþ çàãðÿçíåíèÿ ìåñòíîñòè 137 Ñs.Ñ ýòîé öåëüþ áûë âûïîëíåí àíàëèç äàííûõ ïî ïðîáàì ïî÷âû, îòîáðàííûì â íà-÷àëüíûé ïåðèîä íà ñåâåðî-çàïàäíîì ñëåäå: ïðîàíàëèçèðîâàíû êîýôôèöèåíòû ôðàêöèîíèðîâàíèÿíà ñëåäå, îöåíåí ¾òèïè÷íûé¿ ñîñòàâ âûïàäåíèé, ïîëó÷åíû äîçîâûåêîýôôèöèåíòû äëÿ ïåðåõîäà ê ïëîòíîñòè çàãðÿçíåíèÿ â êÁê/ì 2 [1, 2].Ðåçóëüòàòû ïî óðîâíÿì çàãðÿçíåíèÿ ìåñòíîñòè ìåòîäàìè ãåîñòàòèñòèêè àíàëèçèðîâàëèñüíà ïðåäìåò ïîñòðîåíèÿ çàìêíóòûõ èçîëèíèé ñ ðàâíîìåðíûì øàãîì â1,25 ÌÁê/ì 2 . Ïîñòðîåíèå èçîëèíèé âûïîëíÿëîñü ìåòîäîì èíòåðïîëÿöèé îáðàòíûìèêâàäðàòàìè [3]. Òåððèòîðèè âíóòðè èçîëèíèé ñ ïîìîùüþ ÃÈÑ MapInfo ïðåâðàùàëèñüâ ïëîùàäíûå îáúåêòû, ÷òî ïîçâîëèëî îöåíèòü ïëîùàäè êàæäîé èç çîí, à òàêæåèíòåãðàëüíûå êîëè÷åñòâà âûïàâøèõ èçîòîïîâ âíóòðè ðàçëè÷íûõ çîí çàãðÿçíåíèÿ.Ôèíàëüíûì ýòàïîì èññëåäîâàíèÿ ñòàëà îöåíêà äîçîâûõ íàãðóçîê äëÿ æèòåëåéîòäåëüíî âçÿòûõ íàñåë¼ííûõ ïóíêòîâ â ïðåôåêòóðå Ôóêóñèìà: ðàññ÷èòàíû äîçûâíåøíåãî îáëó÷åíèÿ îò ðàäèîàêòèâíîãî îáëàêà è ïîâåðõíîñòè çåìëè, âíóòðåííåãîîáëó÷åíèÿ íà ùèòîâèäíóþ æåëåçó [4], à òàêæå ýôôåêòèâíàÿ äîçà, ïîëó÷åííàÿ çàãîä.Литература1. Beck H.L. Exposure vate conversion factors for radionuclides deposited on the ground// EHL-378. 1980.2. Ãóñåâ Í.Ã., Áåëÿåâ Â.À. Ðàäèîàêòèâíûå âûáðîñû â áèîñôåðå: ñïðàâî÷íèê. Èçä.2-å., ïåðåðàá. è äîï. Ì.: Ýíåðãîàòîìèçäàò, 1991. 256 ñ.3. ÄåÌåðñ Ì.Í. Ãåîãðàôè÷åñêèå èíôîðìàöèîííûå ñèñòåìû. Îñíîâû / ïåð. ñ àíãë. Ì.: Äàòà+, 1999. 488 ñ.4. Preliminary dose estimation from the nuclear accident after the 2011 Great East Japanearthquake and tsunami. World Health Organization, 2012.ÓÄÊ 621.039Разработка программы StatVerSet для выполнениявероятностного анализа неопределенности результатоврасчетов с применением кодовА.Н. Кожакин, В.В. Лиханский, А.Г.Сухарев, И.А. Евдокимов, А.А.Сорокин, В.Г. Зборовский, Т.Н. АлиевТроицкий институт инновационных и термоядерных исследованийalexeykozhakin@yandex.ruÐàçðàáàòûâàåìàÿ ïðîãðàììà StatVerSet ïðåäíàçíà÷åíà äëÿ îöåíêè íåîïðåäåëåííîñòèðåçóëüòàòîâ ðàñ÷åòîâ ïðîãðàììíûõ ñðåäñòâ. Òàêàÿ íåîïðåäåëåííîñòüìîæåò áûòü ñâÿçàíà ñ íåòî÷íîñòüþ çàäàíèÿ âõîäíûõ ïàðàìåòðîâè/èëè íåîïðåäåëåííîñòüþ ïàðàìåòðîâ ìîäåëåé. Íåîïðåäåëåííîñòü âõîäíûõ ïàðàìåòðîâìîæåò áûòü îáóñëîâëåíà ýêñïåðèìåíòàëüíîé ïîãðåøíîñòüþ èçìåðåíèé, äîïóñêàìèïðè èçãîòîâëåíèè, ñîãëàñíî ÒÓ, è ò.ä.Äëÿ îöåíêè âåëè÷èíû ïîãðåøíîñòè âûõîäíûõ çíà÷åíèé, ïîëó÷àåìûõ â ðåçóëüòàòåðàñ÷åòîâ ïî êîäó èëè ìîäåëè, ïðîãðàììà StatVerSet îðãàíèçóåò ñòàòèñòè÷åñêèé


180 А.И. Бекетовýêñïåðèìåíò, â õîäå êîòîðîãî ïðîèçâîäèòñÿ ñåðèÿ ðàñ÷åòîâ ïî ïðîãðàììíîìó ñðåäñòâóñ âàðèàöèåé âõîäíûõ ïàðàìåòðîâ è ïàðàìåòðîâ ìîäåëåé êîäà â äèàïàçîíå èõíåîïðåäåëåííîñòåé. Ðàçíèöà ìåæäó ìàêñèìàëüíûì è ìèíèìàëüíûì çíà÷åíèÿìè ðàññ÷èòûâàåìîéâåëè÷èíû, ïîëó÷åííûìè â õîäå ñåðèéíûõ ðàñ÷åòîâ, îïðåäåëÿåò åå ïîãðåøíîñòü.Âõîäíûå ïàðàìåòðû èññëåäóåìîãî êîäà çàäàþòñÿ ñëó÷àéíûì îáðàçîì íàîñíîâå ìåòîäà ëàòèíñêîãî ãèïåðêóáà. Ìåòîäèêà îöåíêè ïîãðåøíîñòè ðàñ÷åòà ïðîãðàììíûõñðåäñòâ, ðåàëèçîâàííàÿ â ïðîãðàììå StatVerSet, áàçèðóåòñÿ íà òåîðåìåÓèëêñà [1, 2]. Ñîîòíîøåíèå Óèëêñà ñâÿçûâàåò êîëè÷åñòâî èñïûòàíèé, íåîáõîäèìîåäëÿ íàáîðà ñòàòèñòèêè ñ çàäàííûì óðîâíåì äîñòîâåðíîñòè.Ðåçóëüòàòîì ðàáîòû ïðîãðàììû StatVerSet ÿâëÿåòñÿ: îïðåäåëåíèå ãðàíèö íåîïðåäåëåííîñòè âûõîäíîãî ïàðàìåòðà êîäà ñ çàäàííûìóðîâíåì äîñòîâåðíîñòè, âû÷èñëåíèå èíòåãðàëüíîé ôóíêöèè ðàñïðåäåëåíèÿ âûõîäíîãî ïàðàìåòðà, ðàñ÷åò ïëîòíîñòè âåðîÿòíîñòè äëÿ ðàñïðåäåëåíèÿ âûõîäíîãî ïàðàìåòðà, âû÷èñëåíèå êîýôôèöèåíòîâ ëèíåéíîé ðåãðåññèè äëÿ ôóíêöèè îòêëèêà ïðîãðàììû.Ïðîãðàììà StatVerSet âåðèôèöèðîâàíà íà íåñêîëüêèõ àíàëèòè÷åñêèõ, òî÷íî ðåøàåìûõçàäà÷àõ.  êà÷åñòâå ïðèìåðà ïðîãðàììà StatVerSet áûëà ïðèìåíåíà ïðèñòàòèñòè÷åñêîì àíàëèçå ðåçóëüòàòîâ ðàñ÷åòà äëÿ âûõîäà ÃÏÄ ïî òîïëèâíîìó êîäóÐÒÎÏ-ÊÍÒ (Ðåàêòîðíîå òîïëèâî êàðáîíèòðèäíîå), êîòîðûé ïðåäíàçíà÷åí äëÿ ìîäåëèðîâàíèÿïîâåäåíèÿ êàðáîíèòðèäíîãî (UCN) ÿäåðíîãî òîïëèâà. Äëÿ äàííîãî êîäàñ ïîìîùüþ ïðîãðàììû StatVerSet ïðîâåäåí àíàëèç ÷óâñòâèòåëüíîñòè ðåçóëüòàòîâðàñ÷åòîâ ê âõîäíûì ïàðàìåòðàì è ïàðàìåòðàì ìîäåëåé.  êà÷åñòâå âòîðîãî ïðèìåðàñ ïîìîùüþ StatVerSet áûë âûïîëíåí ñòàòèñòè÷åñêèé àíàëèç ðåçóëüòàòîâ ðàñ÷åòîâ ïîðîñòó îêñèäíîé ïëåíêè ñ ïðèìåíåíèåì ðàçðàáàòûâàåìîé èíæåíåðíîé ìîäåëè êîððîçèèöèðêîíèåâûõ ñïëàâîâ.  ðåçóëüòàòå ðàñ÷åòîâ ïîëó÷åí äèàïàçîí íåîïðåäåëåííîñòèòîëùèí îêñèäíûõ ïëåíîê äëÿ öèðêîíèåâûõ ñïëàâîâ Ý110 è Ý635 è îïðåäåëåíûêîýôôèöèåíòû ÷óâñòâèòåëüíîñòè ê ïàðàìåòðàì ìîäåëè è ðåæèìàì îêèñëåíèÿ.Литература1. Óèëêñ Ñ. Ìàòåìàòè÷åñêàÿ ñòàòèñòèêà. Ì.: Íàóêà, 1967.2. Wilks S.S. Mathematical statistics. N.Y., London, Sydney: John Wiley & Sons,Inc., 1962.ÓÄÊ 621.039.58Моделирование эволюции спектра аэрозольных частиц приналичии механизмов нуклеации, конденсации и коагуляцииА.И. БекетовМосковский физико-технический институт (государственный университет)andrey1919@gmail.comÏðîöåññû êîàãóëÿöèè, êîíäåíñàöèè è íóêëåàöèè ÿâëÿþòñÿ âàæíûìè ìåõàíèçìàìè,êîòîðûå îïðåäåëÿþò äèíàìèêó ôîðìèðîâàíèÿ àýðîçîëüíûõ ÷àñòèö ïðè àâàðèéíûõè ïðîìûøëåííûõ âûáðîñàõ âåùåñòâ â àòìîñôåðó. Âñëåäñòâèå äåéñòâèÿ ýòèõìåõàíèçìîâ ìîæåò ïðîèñõîäèòü ñóùåñòâåííîå èçìåíåíèå äèñïåðñèîííîãî ñîñòàâà ÷àñòèö.Ñòîèò îòìåòèòü, ÷òî ïðîöåññû êîàãóëÿöèè, êîíäåíñàöèè è íóêëåàöèè òàêæåíåîáõîäèìî ó÷èòûâàòü è ïðè àíàëèçå äîñòàòî÷íî ìåäëåííî ïðîòåêàþùèõ ïðîöåññîâçàãðÿçíåíèÿ àòìîñôåðû, íàïðèìåð ïðè ïåðåíîñå âûáðîñîâ íà áîëüøèå ðàññòîÿíèÿ.


Предварительные результаты верификации модели ПРОЛОГ на натурных экспериментах 181Êðîìå òîãî, íåîáõîäèìîñòü ïîñòîÿííîãî óìåíüøåíèÿ êîíñåðâàòèâíîñòè îöåíîê ïîñëåäñòâèéòÿæåëûõ àâàðèé òàêæå ïðåäúÿâëÿåò ïîâûøåííûå òðåáîâàíèÿ ê òî÷íîñòèìîäåëèðîâàíèÿ ïîâåäåíèÿ àýðîçîëåé ïðîäóêòîâ äåëåíèÿ.Êèíåòèêà ýâîëþöèè ÷àñòèö îïèñûâàåòñÿ êèíåòè÷åñêèì èíòåãðîäèôôåðåíöèàëüíûìóðàâíåíèåì. Àíàëèòè÷åñêîå ðåøåíèå äàííîãî óðàâíåíèÿ âîçìîæíî òîëüêî ïðèîïðåäåëåííûõ äîïóùåíèÿõ, êîòîðûå â áîëüøèíñòâå ñëó÷àåâ íåñïðàâåäëèâû ïðè ìîäåëèðîâàíèèðåàëüíûõ ôèçè÷åñêèõ ïðîöåññîâ. Ïîýòîìó åäèíñòâåííûì ñïîñîáîì ðåøåíèÿêèíåòè÷åñêîãî óðàâíåíèÿ ÿâëÿåòñÿ ÷èñëåííîå ìîäåëèðîâàíèå.  äàííîé ðàáîòåïðåäñòàâëåíà ìîäåëü, ïîçâîëÿþùàÿ îïèñûâàòü ïðîöåññû íóêëåàöèè, êîíäåíñàöèè èêîàãóëÿöèè åäèíûì îáðàçîì.  êà÷åñòâå ìîäåëè, îïèñûâàþùåé ïðîöåññ êîàãóëÿöèè,áûëà âûáðàíà ìîäèôèöèðîâàííàÿ ìîäåëü Õàóíñëîó [1], [2]. Ðåçóëüòàòû ðàñ÷åòîâ ïðîöåññàêîàãóëÿöèè áûëè ñðàâíåíû ñ èçâåñòíûìè àíàëèòè÷åñêèìè ðåøåíèÿìè [1], [3] èýêñïåðèìåíòàëüíûìè äàííûìè [4].Âàæíî îòìåòèòü, ÷òî ïðîöåññû êîàãóëÿöèè, êîíäåíñàöèè è íóêëåàöèè â ïðåäñòàâëåííîéìîäåëè ðåøàþòñÿ åäèíîîáðàçíî, ò.å. áåç ðàñùåïëåíèÿ ïî ôèçè÷åñêèì ïðîöåññàì.Âåðèôèêàöèÿ ìîäåëè áûëà ïðîâåäåíà ïî èçâåñòíîìó àíàëèòè÷åñêîìó ðåøåíèþ,êîãäà ïðèñóòñòâóþò âñå òðè ïðîöåññà. Ïîëó÷åííûå ÷èñëåííûå ðåçóëüòàòû õîðîøîñîâïàäàþò ñ àíàëèòè÷åñêèìè ðåøåíèÿìè, ÷òî ãîâîðèò î âîçìîæíîñòè ïðèìåíåíèÿïðåäëîæåííîé ìîäåëè ïðè ìîäåëèðîâàíèè êîàãóëÿöèè, êîíäåíñàöèè è íóêëåàöèè ÷àñòèöâ ðåàëüíûõ ïðîöåññàõ.Литература1. Hounslow M.J., Ryall R.L., Marshall V.R. A Discretized Population Balance forNucleation, Growth, and Aggregation // AlChE Journal. 1988. V. 34, N 11.2. Litster J.D., Smit D.J., Hounslow M.J. Adjustable Discretized Popula-tion Balancefor Growth and Aggregation // AIChE Journal. 1995. V. 41, N 3.3. Àëèï÷åíêîâ Â.Ì., Ãîäèçîâ À.Ã., Çàé÷èê Ë.È., Ëóêüÿíîâ À.À., Ñîëîâüåâ À.Ë.,Ñóïîòíèöêàÿ Î.Â., Õàñàíîâ Ð.Õ. Ìîäåëèðîâàíèå ðàñïðåäåëåíèÿ àýðîçîëüíûõ ÷àñòèöè êàïåëü ïî ðàçìåðàì // Âåñòíèê ÌÝÈ. 2004. 4. C. 2533.4. Kim D.S., Park S.H., Song Y.M., Kim D.H., Lee K.W. Brownian Coagulation ofPolydisperse Aerosols in the Transition Regime // Journal of Aerosol Science. 2003. N 34. P. 859868.ÓÄÊ 621.039.58 + 004.415.532.2Предварительные результаты верификации модели ПРОЛОГна натурных экспериментахА.А. Киселев, С.А. БогатовИнститут проблем безопасного развития атомной энергетики РАНaak@ibrae.ac.ruÏðîãðàììíûé êîìïëåêñ ¾ÏÐÎËÎÿ (Ïðîãðàììà ðàñ÷åòíûõ îöåíîê ïî ëîêàëüíîéãàóññîâîé ìîäåëè) ïðåäíàçíà÷åí äëÿ ïðîâåäåíèÿ îïåðàòèâíûõ îöåíîê ïîñëåäñòâèéêðàòêîâðåìåííûõ âûáðîñîâ ðàäèîàêòèâíûõ âåùåñòâ â àòìîñôåðó íà ðàññòîÿíèÿõíå áîëåå 30 êì.  êà÷åñòâå èíñòðóìåíòà ïîääåðæêè ïðèíÿòèÿ ðåøåíèé ïî ìèíèìèçàöèèïîñëåäñòâèé àâàðèé íà ðàäèàöèîííî-îïàñíûõ îáúåêòàõ â ïðîãðàììíûé êîìïëåêñ¾ÏÐÎËÎÿ âêëþ÷åíû âîçìîæíîñòè ðàñ÷åòà îæèäàåìûõ äîçîâûõ âîçäåéñòâèéíà ðàçëè÷íûå ãðóïïû íàñåëåíèÿ, îöåíêè ýôôåêòèâíîñòè êîíòðìåð è îïðåäåëåíèÿíà êàðòîãðàôè÷åñêîé ïîäëîæêå îáëàñòåé, ãäå ïðèìåíåíèå çàùèòíûõ ìåð ÿâëÿåòñÿîáÿçàòåëüíûì ïî ðîññèéñêèì èëè ìåæäóíàðîäíûì íîðìàì. Äëÿ îöåíêè òî÷íîñòè


182 А.А. Киселев, С.А. Богатовïîëó÷àåìûõ ðàñ÷åòíûõ ðåçóëüòàòîâ ïðîâîäèòñÿ èõ ñðàâíåíèå ñ íàòóðíûìè èçìåðåíèÿìè. äàííîé ðàáîòå ïðåäñòàâëåíû ðåçóëüòàòû ïðåäâàðèòåëüíîé âåðèôèêàöèèìîäåëè ¾ÏÐÎËÎÿ íà íàòóðíûõ ýêñïåðèìåíòàõ ïî ïåðåíîñó âåùåñòâ â àòìîñôåðåè ðåçóëüòàòàõ èçìåðåíèÿ ìîùíîñòè äîçû è ïîâåðõíîñòíûõ âûïàäåíèé ïîñëå àâàðèè,ïðîèçîøåäøåé â áóõòå ×àæìà â 1985 ã. îñíîâå ïðîãðàììíîãî êîìïëåêñà ¾ÏÐÎËÎÿ ëåæèò ëîêàëüíàÿ ãàóññîâà ìîäåëü[1], äîïîëíåííàÿ ðÿäîì ìîäóëåé äëÿ ó÷åòà ðÿäà ôàêòîðîâ, òàêèõ êàê ïîëèäèñïåñíîñòüè âûñîòà ïîäúåìà âûáðîñà, ñëîæíûé ðåëüåô, ó÷åò àýðîäèíàìè÷åñêîé òåíèè ò.ï. [2]. Íà ðèñ. 1à è ðèñ. 1á ïðåäñòàâëåíû ðåçóëüòàòû ðàñ÷åòà ïðîèíòåãðèðîâàííîéïî âðåìåíè êîíöåíòðàöèè ïî ìîäåëè ¾ÏÐÎËÎÿ è ïî äðóãèì íàèáîëåå ðàñïðîñòðàíåííûììîäåëÿì äëÿ ÷åòûðåõ åâðîïåéñêèõ ýêñïåðèìåíòîâ, ïðîâîäèâøèõñÿ äëÿ âåðèôèêàöèèìîäåëåé ðàñïðîñòðàíåíèÿ âåùåñòâ â àòìîñôåðå. Êàê âèäíî èç ãðàôèêîâ,ìîäåëü ¾ÏÐÎËÎÿ äàåò óäîâëåòâîðèòåëüíûå ðåçóëüòàòû äëÿ òðàññåðà ñ íåáîëüøîéñêîðîñòüþ îñàæäåíèÿ è îòíîñèòåëüíî ïëîñêîì ðåëüåôå. ñëó÷àå õîëìèñòîé ìåñòíîñòè è ñëîæíîãî ñîñòàâà âûáðîñà äëÿ ðàñ÷åòà ðàñïðîñòðàíåíèÿçàãðÿçíÿþùåãî âåùåñòâà â àòìîñôåðå èñïîëüçóåòñÿ ïîäõîä [3], ïîçâîëÿþùèéïðîâîäèòü êîððåêöèþ ïîëó÷åííûõ ðàñ÷åòîâ ñ ó÷åòîì îðîãðàôèè ìåñòíîñòè(â ïðîãðàììíîì êîìïëåêñå ¾ÏÐÎËÎÿ èñïîëüçóþòñÿ äàííûå SRTM-ñúåìêè âûñîòûðåëüåôà ìåñòíîñòè) è ó÷èòûâàòü ïîëèäèñïåðñíîñòü ðàñïðîñòðàíÿþùåãîñÿ âåùåñòâà.Íà ðèñ. 2à è ðèñ. 2á ïðåäñòàâëåíû ðåçóëüòàòû îöåíêè ìîùíîñòè äîçû è ïëîòíîñòèâûïàäåíèé ïî îñè ñëåäà äëÿ àâàðèè àòîìíîé ïîäâîäíîé ëîäêè â áóõòå ×àæìà,ïðîèçîøåäøåé â 1985 ã. Ñëåäóåò îòìåòèòü, ÷òî îöåíêè ïîëíîé àêòèâíîñòè âûáðîñà,ðàñïðåäåëåíèÿ ìîùíîñòè äîçû è ïëîòíîñòè âûïàäåíèé 60 Co ñîâïàëè â ïðåäåëàõïîãðåøíîñòåé ñ ðàíåå ïîëó÷åííûìè ðåçóëüòàòàìè.Рис. 1. Интеграл приземной концентрации трассера в экспериментах E3 (а), E1 (б)(PR – модель «ПРОЛОГ», NSI – модель ИБРАЭ «Нострадамус», R – гауссова puffмодель (Дания), L – лагранжева модель IABG (Германия), Du – эйлерова модель(Германия))


Верификация кода СОКРАТ-БН на экспериментах со стержневой геометрией 183Рис. 2. Расчетные (прерывистая линия) и экспериментальные значения мощностидозы (точки) по оси следа (на лето 1991 г.) (а); расчетные (сплошная линия) иэкспериментальные значения плотности выпадений (точки с погрешностями) по осиследа (на лето 1991 г.) при активности выброса 60 Co 2,7 . 10 13 Бк (б)Литература1. Ìåòîäèêà ðàñ÷åòà ðàññåÿíèÿ çàãðÿçíÿþùèõ âåùåñòâ â àòìîñôåðå ïðè àâàðèéíûõâûáðîñàõ. ÐÄ 52.18.717-2009. Îáíèíñê: ÎÎÎ ¾ÏÐÈÍÒ-ÑÅÐÂÈÑ¿. 2009. 113 ñ.2. Áîãàòîâ Ñ.À., Êèñåëåâ À.À., Øâåäîâ À.Ì. Ìåòîäè÷åñêèå ïîäõîäû äëÿ îöåíîê ðàäèàöèîííîéîáñòàíîâêè, îæèäàåìîãî îáëó÷åíèÿ è ýôôåêòèâíîñòè êîíòðìåð ïðèêðàòêîâðåìåííûõ âûáðîñàõ ðàäèîàêòèâíûõ âåùåñòâ â àòìîñôåðó â ìîäåëè ÏÐÎ-ËÎà (×àñòü 1): ïðåïðèíò / ÈÁÐÀÝ. Ì., 2011. IBRAE. 2011-02, 40 ñ.3. Áîãàòîâ Ñ.À., Êèñåëåâ À.À Ìîäåëèðîâàíèå ðàñïðîñòðàíåíèÿ ðàäèîíóêëèäîâ ïðèàâàðèè â áóõòå ×àæìå ñ ó÷åòîì ïîëèäèñïåðñíîñòè è îðîãðàôèè ìåñòíîñòè //Àòîìíàÿ ýíåðãèÿ. 2012. 112. Ñ. 233236.ÓÄÊ 621.039.534Верификация кода СОКРАТ-БН на экспериментах состержневой геометриейН.И. Рыжов 1,2 , В.Н. Семенов 11Московский физико-технический институт (государственный университет), 2 Институтпроблем безопасного развития атомной энергетики РАНrijovnick@gmail.comÈíòåãðàëüíûé êîä ÑÎÊÐÀÒ-ÁÍ ïîçâîëÿåò ìîäåëèðîâàòü çàïðîåêòíûå àâàðèè ðåàêòîðîâñ æèäêîìåòàëëè÷åñêèì òåïëîíîñèòåëåì. Îñíîâíîé çàäà÷åé ìîäåëèðîâàíèÿêèïåíèÿ òåïëîíîñèòåëÿ â ñòåðæíåâûõ ñáîðêàõ ÿâëÿåòñÿ îïðåäåëåíèå ìåñòà èíèöèàöèèêèïåíèÿ è äèíàìèêè ïåðåãðåâà òîïëèâíûõ ñòåðæíåé.  ðàìêàõ ðàáîò ïî âåðèôèêàöèèêîäà ÑÎÊÐÀÒ-ÁÍ ïðîâåäåíî ìîäåëèðîâàíèå ýêñïåðèìåíòà ñ êèïåíèåì íàòðèÿâ 37-ñòåðæíåâîé ñáîðêå. Ýêñïåðèìåíò áûë âûïîëíåí â 1977 ãîäó â Àðàãîíñêîé íàöèîíàëüíîéËàáîðàòîðèè (ÑØÀ). Îñíîâíîé öåëüþ ýêñïåðèìåíòà ÿâëÿëñÿ àíàëèç àâàðèèULOF íà áûñòðîì ðåàêòîðå. Ýêñïåðèìåíòàëüíûé ñòåíä ñîñòîÿë èç öèðêóëÿöèîííîéïåòëè, ñîñòîÿùåé èç òåïëîîáìåííèêà, íàñîñà è ðàáî÷åãî ó÷àñòêà ñî ñáîðêîé èç 37 ïîëíîìàñøòàáíûõòâýëîâ. Òâýëû áûëè ïðåäâàðèòåëüíî îáëó÷åíû â ðåàêòîðå â òå÷åíèå40 äíåé. Îáîãàùåíèå òâýëîâ ïîäáèðàëîñü òàêèì îáðàçîì, ÷òîáû îáåñïå÷èòü ïðèìåðíîðàâíîìåðíîå ýíåðãîâûäåëåíèå âî âñåé ñáîðêå. Ñ òî÷êè çðåíèÿ âåðèôèêàöèè èíòåðåñïðåäñòàâëÿþò ðåçóëüòàòû èçìåðåíèÿ òåìïåðàòóðû òåïëîíîñèòåëÿ â õîäå óìåíüøåíèÿðàñõîäà ÷åðåç ñáîðêó.


184 Н.И. Рыжов, В.Н. СеменовÏî óñëîâèÿì ýêñïåðèìåíòà òåìïåðàòóðà æèäêîãî íàòðèÿ íà âõîäå â ðàáî÷èé ó÷àñòîêðàâíÿëàñü 697 Ê. Íà÷àëüíûé ìàññîâûé ðàñõîä ÷åðåç ñáîðêó ñîñòàâëÿë 4,27 êã/ñ.Òåïëîâîé ïîòîê ñ òâýëîâ áûë îäíîðîäíûé ïî ðàäèóñó è íåîäíîðîäíûé ïî âûñîòå, èåãî ñðåäíÿÿ âåëè÷èíà áûëà ðàâíà 1990 êÂò/ì 2 . Àêñèàëüíîå ðàñïðåäåëåíèå ýíåðãîâûäåëåíèÿáûëî ïðèíÿòî ñîãëàñíî ðàñïðåäåëåíèþ ôëþåíñà ïî âûñîòå ÷åõëà. Òåìïåðàòóðàòåïëîíîñèòåëÿ èçìåðÿëàñü â ïÿòè ðàçíûõ ïî âûñîòå è ðàäèóñó ìåñòàõ. Äëÿ÷èñëåííîãî ìîäåëèðîâàíèÿ ýêñïåðèìåíòà áûëà ðàçðàáîòàíà ðàñ÷åòíàÿ ñõåìà, ñîñòîÿùàÿèç ÷åòûðåõ ïàðàëëåëüíûõ êàíàëîâ. Òàêîå ðàçáèåíèå ïîçâîëÿåò ó÷èòûâàòü ïðîñòðàíñòâåííîåðàñïðåäåëåíèå òåìïåðàòóðû è òåïëîâûõ ïîòîêîâ, èñïîëüçóÿ ïðè ýòîìîäíîìåðíûé ðàñ÷åòíûé êîä. Ìåæäó ïàðàëëåëüíûìè êàíàëàìè ó÷èòûâàëàñü òîëüêîìîëåêóëÿðíàÿ òåïëîïðîâîäíîñòü.Ðåæèì àâàðèè ñ ïîòåðåé òåïëîíîñèòåëÿ ìîäåëèðîâàëñÿ óìåíüøåíèåì ðàñõîäà ñãðàíè÷íîãî óñëîâèÿ íà âõîäå â ñáîðêó. Ïðîâåäåííîå ñðàâíåíèå ðàñ÷åòíûõ ðåçóëüòàòîâèçìåðåíèÿ òåìïåðàòóð ñ ýêñïåðèìåíòàëüíûìè äàííûìè ïîêàçàëî, ÷òî èíòåãðàëüíûéêîä ÑÎÊÐÀÒ-ÁÍ îáëàäàåò äîñòàòî÷íîé ãèáêîñòüþ è ïîçâîëÿåò ó÷èòûâàòü äâóìåðíîåðàñïðåäåëåíèå ôèçè÷åñêèõ âåëè÷èí â ìîäåëèðóåìûõ çàäà÷àõ.Литература1. Kraft T.E. [et al.]. Simulations of an Unprotected Loss-Of-Flow accident with a 37-pin bundle in the Sodium Loop Safety Facility // Proc. Int. Mtg. Fast Reactor SafetyTechnology, Seattle, WA 1979.2. Bordner G.L., Kraft T.E. Interpretation of voiding dynamics data from simulatedLOF transienst in 37-pin subassemblies // Trans. Am. Nucl. Soc. 1979. V. 33. P. 551.


Íàó÷íîå èçäàíèåÒðóäû55-é íàó÷íîé êîíôåðåíöèè ÌÔÒÈ:Âñåðîññèéñêîé íàó÷íîé êîíôåðåíöèè ¾Ïðîáëåìû ôóíäàìåíòàëüíûõ è ïðèêëàäíûõåñòåñòâåííûõ è òåõíè÷åñêèõ íàóê â ñîâðåìåííîì èíôîðìàöèîííîì îáùåñòâå¿Íàó÷íîé êîíôåðåíöèè ¾Ñîâðåìåííûå ïðîáëåìû ôóíäàìåíòàëüíûõ è ïðèêëàäíûõíàóê â îáëàñòè ôèçèêè è àñòðîíîìèè¿Âñåðîññèéñêîé ìîëîäåæíîé íàó÷íîé êîíôåðåíöèè ¾Ñîâðåìåííûå ïðîáëåìûôóíäàìåíòàëüíûõ è ïðèêëàäíûõ íàóê¿1925 íîÿáðÿ 2012 ãîäàÏðîáëåìû ñîâðåìåííîé ôèçèêèÑîñòàâèòåëè:À.Â. Ðîäèí, À.Ê. Ðûáàêîâà, Å.Þ. ×èðêèíàÐåäàêòîðû:Â.À. Äðóæèíèíà, È.À. Âîëêîâà, Î.Ï. Êîòîâà, Ë.Â. ÑåáîâàÍàáîð è â¼ðñòêà:Ä.Ì. Êàç¼ííîâà, Å.À. Êàç¼ííîâà, Í.Å. Êîáçåâà, Ï.Â. Êîëìàêîâ, Í.Ã. Ïåòðàêîâà,Å.Â. Ïðóöêîâà, À.Â. Ðîæíåâ, Ý.Þ. ÕëåáóñÏîäïèñàíî â ïå÷àòü 09.11.2012. Ôîðìàò 60 × 84 1 ⁄16Óñë. ïå÷. ë. 23,25. Ó÷.-èçä. ë. 18,0. Òèðàæ 100 ýêç. Çàêàç 302.Федеральное государственное автономное образовательноеучреждение высшего профессионального образования«Московский физико-технический институт(государственный университет)»141707, Московская обл., г. Долгопрудный, Институтский пер., 9E-mail: rio@mail.mipt.ruÎòäåë îïåðàòèâíîé ïîëèãðàôèè «Физтех-полиграф»141707, Ìîñêîâñêàÿ îáë., ã. Äîëãîïðóäíûé, Èíñòèòóòñêèé ïåð., 9E-mail: polygraph@mipt.ruòåë. (495)408-84-30

Hooray! Your file is uploaded and ready to be published.

Saved successfully!

Ooh no, something went wrong!