Труды Московского физико-технического института @trudy-mipt
Статьи журнала - Труды Московского физико-технического института
Все статьи: 1156
Статья научная
В данной работе численно изучено затухание Ландау ленгмюровских колебаний плаз- мы, распространяющихся перпендикулярно постоянному магнитному полю. В каче- стве численной схемы была выбрана схема расщепления. Показано, что эволюция волны носит бифуркационный характер, то есть при изменении значения некоторо- го управляющего параметра затухание волны прекращается (либо волна начинает затухать). В частности, если в отсутствие магнитного поля в режиме Ландау волна затухала, то по мере увеличения магнитного поля затухание волны предотвращается доминирующим воздействием магнитного поля. В режиме ОНейла влияние магнит- ного поля приводит к совершенно иному эффекту. Слабое магнитное поле уменьша- ет амплитуду осцилляций огибающей электрической энергии. Затем, при переходе через пороговое значение амплитуды магнитного поля, первоначально не затухаю- щая волна затухает на временах порядка гиропериода. Дальнейший рост амплитуды магнитного поля опять останавливает затухание волны и приводит к генерации берн- штейновских мод.
Бесплатно
Эвристические алгоритмы поиска маршрутов передачи данных в спутниковых системах и их валидация
Статья научная
В последнее время технологии спутникого интернета активно развиваются крупными корпорациями, такими как Boeing, SpaceX, Telesat. Перспективные спутниковые системы насчитывают несколько тысяч аппаратов. Задача разработки моделей формирования оптимальных с точки зрения определённых критериев маршрутов передачи данных, как и задача разработки самих критериев оптимальности, имеет большое значение для таких систем. Разработка моделей формирования маршрутов передачи данных осложнена тем, что для неё нет достоверных тестовых данных. В работе рассматриваются простейшие эвристики поиска маршрутов передачи данных и методы валидации соответствующих алгоритмов.
Бесплатно
Экспериментальная проверка способности обнаружения метеообразований новым посадочным радиолокатором
Статья научная
Исследуется возможность применения нового посадочного радиолокатора (ПРЛ), разработан ОАО «НИИДАР» для обнаружения облака и определения интенсивности осадков на базе измерения энергических характеристик отраженных сигналов. Приводятся краткое описание метода, методика проведения эксперимента и его результаты. Рассматриваются проблемы, возникающие при практической реализации нового метода. Делается вывод о возможности его использования радиолокатора для обнаружения и метеообразований.
Бесплатно
Статья научная
В настоящее время ведущие космические корпорации мира часто обращаются к двухблочным компоновкам ракетоносителей. Однако инженерные методы расчёта аэродинамических характеристик таких летательных аппаратов практически отсутствуют. В этой связи исследование несущих характеристик моделей двухблочных компоновок с двумя внешними блоками, расположенными в горизонтальной или вертикальной плоскостях симметрии компоновки, можно считать актуальной проблемой современной аэродинамики ракетоносителей. В работе экспериментальным методом выполнено измерение нормальных сил, действующих на модели двухблочных компоновок летательных аппаратов, в зависимости от основного определяющего параметра – отношения диаметра внешнего блока к диаметру основного корпуса в диапазоне [0; 1,2]. Предложена новая схема измерений тензометрическим методом, на основе которой получены коэффициенты интерференции. Главная идея работы состоит в том, что на основании полученных зависимостей коэффициентов интерференции от относительного диаметра внешних блоков и производных коэффициентов нормальной силы по углу атаки изолированных тел можно рассчитать производные коэффициентов нормальной силы по углу атаки компоновки в целом. Установлено, что несущие характеристики двухблочных компоновок, выполненные по схемам с горизонтальным и вертикальным расположением в плоскостях симметрии, значительно отличаются друг от друга.
Бесплатно
Статья научная
Одной из ключевых проблем при разработке технологии плазменной сепарации ОЯТ является конструирование источника плазмы, использующего в качестве сырья твердое вещество отработавшего ядерного топлива (ОЯТ). Данная работа посвящена экспериментальному изучению процессов испарения и ионизации вещества (гадолиния), моделирующего ОЯТ. Для этого создавалась вакуумная дуга с подогреваемым катодом на рабочем веществе - гадолинии - и исследовались ее параметры в разных режимах горения. В ходе эксперимента контролировались температура катода, ток, напряжение и спектр плазмы вакуумного дугового разряда, проводились зондовые измерения. Было установлено, что при увеличении мощности подогрева катода напряжение между электродами существенно падает (до 3 В). Этот факт позволяет понизить энергию электронов дуги и получить однократно ионизованную плазму высокой степени ионизации и выполнить одно из требований для осуществления плазменной сепарации ОЯТ. Этот же вывод подтверждается полученными спектрами плазмы вакуумного дугового разряда и результатами зондовой диагностики.
Бесплатно
Статья научная
Приведены результаты экспериментального исследования средних и пульсационных характеристик течения при обтекании плоского затупленного треугольного крыла, полученные при числах Маха 2, 2,5 и 4 и под углами атаки 0 ∘,5 ∘ и 10 ∘. Использовалась модель с углом скольжения = 55 ∘ и радиусом притупления передних кромок 2 мм. Измерения выполнялись с помощью термоанемометра постоянного сопротивления и трубкой полного давления. Определены размеры и характеристики неоднородности течения по размаху треугольного плоского крыла и области ламинарно-турбулентного перехода в центре симметрии модели. Наиболее существенные дефекты течения зафиксированы в центре модели и на некотором расстоянии от центра. При нулевом угле атаки и М =4 обнаружены интенсивные пульсации массового расхода в области боковой кромки, которые локализованы по поперечной координате и распространяются на значительное расстояние вниз по потоку. По-видимому, они вызваны взаимодействием головной ударной волны с ламинарным пограничным слоем на линии растекания. Измерения трубкой полного напора показали существенное увеличение трения на стенке в этой области.
Бесплатно
Экспериментальное исследование электрофизических свойств приповерхностной электронно-пучковой плазмы
Статья научная
Экспериментально исследована генерация электронно-лучевой плазмы (ЭПП) вблизи поверхности твердых тел и жидкостей. Проводящие и диэлектрические материалы использовались в качестве субъектов пучкового плазменного воздействия, а различные молекулярные газы (воздух и его компоненты, инертные газы, газообразные углеводороды) были плазмообразующими средами. Образование плазмы изучалось в широком диапазоне давления газа 10-1 - 20 Торр. Выявлены особенности плазменных облаков вблизи поверхности термоэмиссионной керамики. Обнаружено, что испарение материала с поверхности мишени, контактирующей с ЭПП, существенно влияет на форму плазменного облака и ее оптическое излучение.
Бесплатно
Экспериментальное моделирование осциллирующего режима трёхфазной фильтрации
Статья научная
Проводится лабораторное исследование фильтрации жидкости с учетом химической реакции с выделением газовой фазы. Известно, что данный процесс может быть неста- бильным, при котором выделение газа происходит волнами. В работе изучаются данные волны, названные авторами «вторичными волнами окисления». Исследования прово- дились в плоской ячейке из поликарбоната, заполненной модельной пористой средой- смесью из стеклобисера и пищевой соды. В качестве высоковязкой фракции исполь- зовалось минеральное масло, а вытесняющей фракции - раствор лимонной кислоты. В ходе экспериментов было выяснено, что амплитуда вторичных волн прямо пропорци- ональна перепаду давления, деленного на длину ячейки, а частота от него не зависит.
Бесплатно
Статья научная
Выполнены измерения линейных размеров элемента нанорельефа с трапецеидальным профилем в растровом электронном микроскопе (РЭМ), работающем при ускоряющем напряжении 800 В, методом дефокусировки электронного пучка. Показано, что видеосигнал во вторичных электронах может быть представлен как кусочно-линейная функция с характерными точками излома. Установлено, что расстояния между экстремумами и точками начала возрастания сигнала линейно зависят от эффективного диаметра def, электронного пучка РЭМ. Экстраполяция этих прямых к def = 0 позволяет определить значения размеров верхнего и нижнего оснований упомянутого выше элемента нанорельефа и среднее значение проекции боковой стенки элемента.
Бесплатно
Экспрессия и очистка четвертого меланокортинового рецептора
Статья научная
Основной функцией четвёртого меланокортинового рецептора человека (MC4R) является регуляция пищевого поведения. Здесь мы описываем способ получения MC4R в необходимых для кристаллизации количествах. Показана экспрессия белка в клетках кишечной палочки и его очистка с помощью аффинной и гель-фильтрационной хроматографии. Очищенный белок был ренатурирован при помощи неопентил-гликоля (NG310). Также приводится анализ функциональности полученного белка при помощи экспериментов по связыванию лиганда.
Бесплатно
Экстремальные свойства давления в плоских дозвуковых течениях
Статья научная
На основе анализа уравнений Эйлера исследованы плоские стационарные дозву- ковые течения идеального совершенного газа в ограниченных областях. Рассмотрены как безвихревые, так и вихревые течения. В предположении, что давление в рассмат- риваемой области не постоянно, скорость не обращается в ноль, а параметры течения (компоненты скорости, плотность и давление) дважды непрерывно дифференцируемы, получен следующий вывод. Максимум и минимум давления достигаются на границе и только на границе рассматриваемой области. Нарушение этого свойства экстремальных значений давления является достаточным признаком наличия либо точки торможения, либо звуковой точки.
Бесплатно
Электрические свойства наноструктурированного германия и нанокомпозитов GE-C60
Статья научная
Методом дробления в планетарной мельнице с последующим горячим прессованием изготовлены нанокристаллические образцы германия, а также нанокомпозитные, нанофрагментированные фуллереном C60 с концентрацией до 9 об%. Исследованы их структурные и электрические свойства (электропроводность, холловская подвижность и концентрация свободных носителей зарядов). Фуллерен C60 препятствует процессу рекристаллизации при спекании образцов и позволяет варьировать средний размер кристаллитов l в образцах от 15 до 100 нм. В результате нанофрагментирования была повышена электрическая проводимость образцов германия и нанокомпозитов в несколько раз. Наблюдаются немонотонные зависимости величины удельной электрической проводимости и холловской подвижности свободных носителей заряда от величины l. Полученные зависимости (l ) и (l ) могут быть обусловлены большой концентрацией неравновесных дефектных вакансий на границах зерен нанокристаллов, а также квантовыми размерными эффектами.
Бесплатно
Электромагнитные процессы в стационарном поле
Статья научная
В рамках последовательного квантово-механического подхода выведено универсальное выражение для скорости фотопроцесса в стационарном электромагнитном поле. Оно использовано для вывода коэффициента Эйнштейна для вынужденного излучения. Рассмотрены два предельных случая: фотопроцесс в поле теплового излучения и в монохроматическом поле. С помощью полученной формулы рассчитана скорость фотоионизации ридберговских состояний атома тепловым излучением.
Бесплатно
Электрон графена в поле резонансной плоской электромагнитной волны
Статья научная
Получено аналитическое волковское решение безмассового уравнения Дирака для графена в поле импульса медленного света произвольной временной зависимости и определены условия применимости такого подхода. С помощью метода собственного времени Фока-Швингера найдена функция Грина с точным учетом влияния внешнего классического поля волны.
Бесплатно
Электрон-электронные взаимодействия в умеренно легированном гетеропереходе AlxGa1-XaS/ GaAs
Статья
Бесплатно
Электронная пушка для рентгеновской трубки с автоэмиссионным катодом
Статья научная
Предложена конструкция электронной пушки с автоэмиссионным катодом на основе остеклованного пучка полиакрилонитрильных углеродных волокон для рентгеновской трубки. Проведено моделирование электронной системы и выявлены оптимальные параметры конструкции.
Бесплатно
Статья научная
Описаны подходы к управляемой обработке порошков и растворов хитозана с помощью низкотемпературной электронно-пучковой плазмы и гибридной плазмы. Водорастворимые хитоолигосахариды со средневесовой молекулярной массой Mw ∼ 600 Да и полидисперсностью 1,5 образовались в результате плазмохимической обработки исходного хитозана. Рассмотрены также преимущества плазмохимических технологий на основе электронно-лучевой плазмы по сравнению с традиционными методами обработки и модификации хитозана.
Бесплатно
Статья научная
Описаны применения неравновесной низкотемпературной кислородной электронно-пучковой плазмы для управляемой деструкции лигноцеллюлозы хвойных деревьев. Пучково-плазменное воздействие привело к аморфизации кристаллической части биополимера и образованию дополнительных кислородсодержащих функциональных карбонильных и карбоксильных групп на поверхности лигноцеллюлозных волокон.
Бесплатно