Физика. Рубрика в журнале - Труды Московского физико-технического института
Оптимизация геометрии трубчатого спектрометра эксперимента SHIP
Статья научная
Резюме: SHiP - новый эксперимент с фиксированной мишенью на ускорителе SPS в ЦЕРН. Проект был анонсирован в 2013 г. и направлен на поиск новых частиц, предсказанных многими моделями скрытого сектора. Основная задача трубчатого спектрометра SHiP заключается в реконструкции треков заряженных частиц, возникающих при распаде нейтральных объектов новой физики. Его геометрия влияет на качество распознавания и реконструкции треков. В данной работе рассматривается поиск оптимальных параметров геометрии спектрометра SHiP. Предварительные результаты показали улучшение ключевых метрик качества распознавания и реконструкции треков на 10-15%.
Бесплатно
Статья научная
Исследован новый тип болометров на основе структуры сверхпроводник- изолятор-нормальный металл-изолятор-сверхпроводник (СИНИС структура), в которой мостик из нормального металла подвешивается между двумя сверхпроводниковыми электродами. Отсутствие непосредственного контакта нормального металла (абсорбера) и подложки позволяет снизить утечки тепла в подложку. Исследованы болометры, интегрированные в двойную щелевую и в логопериодическую антенны, в терагерцовом диапазоне частот. В качестве сверхпроводника использовался алюминий, в качестве нормального металла исследованы различные материалы, такие как палладий, гафний, медь. Образцы измерены в криостате растворения в диапазоне температур 75-480 мК. Электрический отклик составил более 109 В/Вт при нагреве структуры постоянным током через дополнительную пару контактов в специальной структуре. Оптический отклик, измеренный на частоте 350 ГГц при температуре 100 мК, составил более 2➲108 В/Вт. Токовый отклик при той же мощности излучения составил 1,1➲104 А/Вт, квантовая эффективность достигает 15 электронов на квант.
Бесплатно
Особенности взаимодействия микроволнового излучения с поверхностью летательного аппарата
Статья научная
Рассматривается ряд задач взаимодействия излучения с элементами конструкции летательного аппарата (ЛА) с учетом поляризационных эффектов. Исследуется так- же их влияние на параметры излучения стохастики микронеровностей отражающей поверхности с комплексным, в общем случае, коэффициентом преломления и модули- рование пространственно угловых зависимостей всех компонент оптического вектора Стокса колебаниями элементов конструкции ЛА.
Бесплатно
Особенности горения богатых водородно-воздушных смесей
Статья научная
Водород является перспективным и экологически чистым горючим. Несмотря на то, что водород простой двухатомный газ, процессы его горения и детонации все еще недостаточно изучены и порождают большое количество споров в научном сообществе. В данной работе рассмотрено горение богатых модельных водродно-воздушных смесей при начальных температурах 20 oС. Представлены результаты экспериментов в трубе длиной 1 м с внутренним диаметром 66 мм. При горении смесей с концентрацией водорода от 77% до 78% обнаружен эффект существования двух максимумов по давлению. Предложено теоретическое объяснение.
Бесплатно
Статья научная
Работа посвящена исследованию особенностей поглощения электромагнитного излучения на сферических наночастицах с металлическим ядром и полупроводниковым покрытием в спектральном диапазоне, охватывающем плазмонные резонансы наносфер из вещества ядра и покрытия. Расчет проведен в рамках дипольного приближения и модели Друде для диэлектрической проницаемости для различных матриц и геометрических параметров наночастицы. Показано, что спектр поглощения содержит два пика, отвечающих плазмонным резонансам вещества ядра и покрытия. Установлено, что с изменением отношения радиуса ядра к радиусу наночастицы, а также диэлектрической проницаемости матрицы положение высокочастотного пика заметно смещается, в то время как низкочастотный максимум остается практически неизменным.
Бесплатно
Особенности фотостимулированной модуляции люминесценции в цинкатах иттрия-бария
Статья научная
Изучен эффект дополнительного (стимулирующего) воздействия излучения 405 нм на возбуждаемую ИК-излучением антистоксовую и стоксовую люминесценциюY2BaZnO5 : Er3+, Yb3+, Ce3+, Me(1), Me(2), где Me(1) и Me(2) - элементы II-VI группПериодической системы. Исследовано влияние церия и пар соактиваторов Me(1), Me(2),а также их концентраций на интенсивности видимого и ИК-свечения и на изменение этих интенсивностей после включения стимуляции.Предложена феноменологическая модель происходящих при этом элементарных процессов.
Бесплатно
Оценка влияния метеобразования на распространение радиоволн в X-диапазоне
Статья научная
В статье проанализировано ослабление электромагнитных волн (ЭМВ) сантиметрового диапазона в облаках, осадках и других метеорологических явлениях. Приведены аналитические выражения для расчета коэффициентов ослабления, а также примеры численного расчета коэффициентов для данных, полученных на макете посадочного радиолокатора (ПРЛ) X-диапазона.
Бесплатно
Статья научная
Данная работа посвящена моделированию процесса e+e- → ZH с последующими распадами H → ZZ*, Z → jj, Z* → m+m-/e+e- на будущем Международном ЛинейномКоллайдере (International Linear Collider, ILC). Соответствующий сигнал может быть измерен с помощью распределения по разности масс M(jjℓℓ)- M(jj) + M(Z) в области массы бозона Хиггса. С экспериментальной точки зрения разрешение сигнала будет включать в себя ширину Z-бозона, что тем не менее должно дать узкий пик в разности масс по сравнению с прямым измерением массы бозона Хиггса. Исследование данного канала может быть использовано для определения ширины, массы и констант связи бозона Хиггса.
Бесплатно
Статья научная
В работе исследуется вероятность поглощения фемтосекундных лазерных импульсов с линейной поляризацией за все время действия импульса на наночастицах оксида индия-олова (indium-tin oxide - ITO) эллипсоидальной формы как функция длительности импульса. Расчет проведен для скорректированного гауссовского импульса и различных значений диэлектрической проницаемости матрицы. Рассмотрены различные ориентации вектора напряженности электрического поля в импульсе по отношению к главным осям эллипсоидальной наночастицы. Показано, что зависимость вероятности поглощения от длительности импульса имеет максимум для несущих частот, меньших частоты плазмонного резонанса.
Бесплатно
Поглощение ультракоротких лазерных импульсов на атоме водорода
Статья научная
В работе теоретически исследуется поглощение ультракороткого лазерного импуль- са (УКИ) атомом водорода, находящемся в основном состоянии. Рассчитывается пол- ная вероятность фотопоглощения за все время действия УКИ с учетом возбуждения атомного электрона как в дискретном, так и в непрерывном энергетическом спек- тре. Рассматриваются два типа УКИ: с несущей частотой и без несущей частоты. Анализируется зависимость вероятности поглощения от длительности УКИ и его несу- щей частоты.
Бесплатно
Поглощение ультракоротких электромагнитных импульсов в оптических центрах в твердых телах
Статья научная
Статья посвящена теоретическому рассмотрению поглощения ультракоротких им- пульсов (УКИ) в оптических центрах твердых тел при наличии сильной электрон- фононной связи. Вычисления проведены для случая 4� - 5� перехода в ионе Eu2+, помещенном в мультифазный фосфор SrGa2S4 + MgGa2O4. Рассчитаны спектры по- глощения монохроматического излучения и ультракоротких импульсов, а также за- висимость вероятности поглощения от длительности УКИ для различных значений параметров задачи.
Бесплатно
Применение дисперсионного энергоанализатора для исследования катодов сложного состава
Статья научная
Представляются результаты исследования объемной и поверхностной электронной структуры углеродных и графит-оксидного автокатодов, оксидного термокатода, эмиссии когерентных электронов с помощью электростатического дисперсионного энергоанализатора цилиндрической конструкции. Показывается возможность исследования электронной структуры оксидного термокатода, работающего в режиме термоавтоэмиссии, методом полевой электронной спектроскопии.
Бесплатно
Применение методов глубокого обучения для анализа флуктуаций напряжения литий-ионных источников тока
Статья научная
Рассматриваются подходы к улучшению метода контроля состояния литий-ионных источников тока по шумам их напряжения при помощи численных методов и алгоритмов в виде комплексов проблемно-ориентированных программ. Для этого проведено измерение электрических параметров литий-ионных источников тока в различных режимах работы. Методами математической обработки данных решена задача разделения сигнал-шум. Проведен анализ стохастического состава шумов источников тока при помощи кластеризации. На основе полученных данных о флуктуациях напряжения обучена нейронная сеть, определяющая зарядовое состояние элемента по выделенным шумам. Показана эффективность использования слоев с долгой краткосрочной памятью для решения данной задачи.
Бесплатно
Пучково-плазменные технологии переработки целлюлозы и лигнинов
Статья научная
Рассмотрена возможность применения неравновесной низкотемпературной плазмы для обработки биополимеров (целлюлозы, лигнина и его производных). Разработаны следующие методики, основанные на плазменно-стимулированных процессах: - деструкция твердых порошков биополимеров в электронно-пучковой плазме (ЭПП), генерируемой при инжекции электронного пучка в плотные газообразные среды; - функционализация полисахаридных материалов и лигнинов в гибридной плазме (ГП), которая генерируется при инжекции электронного пучка в ВЧ газоразрядную плазму. При ЭПП-стимулированной деструкции целлюлозы наблюдалось образование олигосахаридов с молекулярной массой 800-2000 Да и степенью полимеризации, варьирующейся от димеров до гептамеров, также показана частичная деструкция лигниновых порошков. Обработка ЭПП и ГП полисахаридных губок изменяла морфологию поверхностей, улучшала гидрофильность и приводила к образованию химически активных полярных кислородсодержащих групп. В ГП была выполнена прививка белка крови тромбина и молочной кислоты на поверхность из целлюлозных губок, гидролизованного лигнина и лигносульфонатов соответственно.
Бесплатно
Пучково-плазменные технологии получения хитоолигосахаридов с фитостимулирующими свойствами
Статья научная
Экспериментально исследована возможность получения хитоолигосахаридов с помощью электронно-пучковой плазмы (ЭПП) и подтверждение их фитостимулирующей активности. В этом случае наблюдается пороговый характер зависимости, связывающей степень деструкции полимера с длительностью пучково-плазменного воздействия, что позволяет оптимизировать процесс обработки и исключить непроизводительные энергозатраты. Низкомолекулярные водорастворимые продукты ЭПП-деструкции хитозана обладают свойствами стимуляторов роста растений.
Бесплатно
Пылевые звуковые солитоны у поверхности Луны
Статья научная
Приведено описание плазменно-пылевой системы в приповерхностном слое освещен- ной части Луны, которая включает в себя фотоэлектроны, электроны и ионы солнечно- го ветра, а также заряженные пылевые частицы. Рассмотрены пылевые звуковые соли- тоны в приповерхностной лунной плазме. Показано, что при их описании следует учи- тывать эффект захвата электронов потенциальными стенками, существование которых обусловлено положительным электростатическим потенциалом солитона. Определены области возможных чисел Маха и амплитуд солитонов. Найдены солитонные решения для различных высот над лунной поверхностью. Показано, что солитоны у поверх- ности Луны могут обладать довольно большими амплитудами, что дает возможность наблюдать их в рамках будущих лунных миссий «Луна-25» и «Луна-27».
Бесплатно
Разработка детекторов нейтронов для спектрометра Скан-3 в ОИЯИ
Статья научная
Для регистрации нейтронов, образующихся при столкновении сильно взаимодействующих частиц ускорителя НУКЛОТРОН с атомами мишени, в ЛФВЭ ОИЯИ создается прецизионный трехплечевой гибридный магнитный спектрометр «SCAN-3». Для решения этой задачи спектрометр будет содержать наборы многослойных детекторов нейтронов на основе блока сцинтилляционных пластин. Представляются процесс разработки многослойных детекторов нейтронов и результаты исследования прототипа нейтронного детектора, состоящего из 5 пластин сцинтиллятора. Прототип был исследован на космическом излучении и на пучке нейтронов со средней энергией 3.5 ГэВ.
Бесплатно
Статья научная
В работе рассчитывается и анализируется рассеяние ультракоротких электромаг- нитных импульсов на атоме водорода, сопровождающееся возбуждением связанного электрона в состояния дискретного спектра (рамановское рассеяние). Расчет проведен в высокочастотном приближении для импульса излучения скорректированной гауссов- ской формы. Показано, что при отрицательных отстройках частоты рассеянного излу- чения от несущей частоты импульса вероятность рассеяния как функция длительности импульса имеет максимум в фемтосекундном диапазоне длительностей.
Бесплатно
Статья научная
Приведены результаты экспериментальных исследований резистивно-барьерного разряда (РБР) при нормальных лабораторных условниях (� = 1 атм, = 300 К,� = 40%), в котором некоронирующий электрод покрыт слоем плохопроводящего материала (резистивным барьером) проводимости ∼ 10-6 (Ом · м)-1. Введение ре- зистивного барьера позволяет реализовать устойчивый разряд при малых разрядных промежутках (менее 3 мм), что невозможно в обычном коронном разряде. Исследованы средние вольт-амперные, временные и пространственные характеристики РБР.
Бесплатно
Статья научная
На примере водородоподобных ионов Si13+ рассмотрен процесс резонансного рассеяния ультракоротких импульсов лазера на свободных электронах (ЛСЭ) на связанных электронах плотной плазмы в терминах полной вероятности за всё время действия импульса. Показаны особенности изменения спектра сечения рассеяния с увеличением плотности плазмы и, как следствие, зависимости полной вероятности от несущей частоты импульсов. Также рассмотрена полная вероятность рассеяния как функция длительности спайков ЛСЭ. Показано, что данная зависимость может быть немонотонна при малых длительностях импульса, выделены основные тренды и проанализирована динамика экстремумов.
Бесплатно
