Физика. Рубрика в журнале - Труды Московского физико-технического института

Пучково-плазменные технологии переработки целлюлозы и лигнинов

Кхин Маунг Хтау, Хтет Вэй Ян Чжо, Васильева Т.М.

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

Хтет Ко Ко Зау, Зау Йе Мьинт, Васильева Т.М.

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

Копнин С.И., Морозова Т.И., Попель С.И.

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

Устинов В.В., Афанасьев С.В., Басков В.А., Бекиров В.И., Дряблов Д.К., Дубинчик Б.В., Кречетов Ю.Ф., Кутинова О.В., Львов А.И., Малахов А.И., Михаличкова К., Полянский В.В., Сакулин Д.Г., Сухов Е.В.

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

Рассеяние ультракоротких электромагнитных импульсов на атоме водорода с возбуждением атома в дискретном спектре

Астапенко В.А., Кротов Ю.А., Сахно С.В., Яковец А.В.

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

Резистивно-барьерный разряд в атмосфере при малых разрядных промежутках для системы электродов «игла-плоскость»

Маношкин Ю.В., Плотников А.А.

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

Резонансное рассеяние ультракоротких рентгеновских импульсов на связанных электронах в плотной плазме

Астапенко В. А., Храмов Е. С.

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

Рентгеновская трубка для аналитической аппаратуры на основе автокатодов

Шешин Е.П., Фунг Д.М., Скворцов В. Э., Родич А. Н.

Статья научная

Нашей кафедрой была разработана рентгеновская трубка на основе отечественных материалов и технологий, которая в современых условиях крайне необходима для анализа, например, взрывчатых и наркотических веществ, а также в других областях человеческой деятельности, например в пищевой промышленности.

Бесплатно

Самосогласованный потенциал для гало-ядра 11Ве

Хтэйн Лин Чжо, Крайнов В.П.

Статья научная

Предложена новая модель одночастичного самосогласованного потенциала для гало-ядра 11Ве, состоящего из стандартного сферического осцилляторного потенциала и сильного короткодействующего потенциала. Модель позволяет объяснить положения основного и первого возбужденного состояния этого ядра. Сделан вывод о сильной неоднородности плотности ядерной материи в остове 10Ве. Она объясняется сильным притяжением нуклонов друг к другу, в результате в центре остова плотность заметно выше, чем на периферии.

Бесплатно

Синтез волноводных фильтров Ka-диапазона с помощью метода согласования мод

Дмин Д.А., Филатов И.В., Филатов В.В., Денисов Н.Н., Чубинский Н.П.

Статья научная

В работе рассматриваются приложения метода согласования мод для задачи синтеза волноводного фильтра. Методика модифицирована для анализа специфичной формы волноводного фильтра с толстыми симметричными апертурами. Приводится эквивалентная схема этой структуры, численно устанавливается связь между параметрами этой схемы и геометрией фильтра с применением метода согласования мод. В качестве примера методика применена для синтеза полосового фильтра Ка-диапазона. Проведено сравнение результатов моделирования с помощью предлагаемой методики и метода конечных элементов. Методика проверена экспериментально на существующем волноводном фильтре. Предлагается методика изготовления волноводных фильтров без необходимости применения дополнительных подстроечных элементов.

Бесплатно

Систематические и программные ошибки при измерении электрохимических шумов химических источников тока цифровым нановольтметром

Попов А. Г., Ермин Н. В., Сущеня Г. Н., Мозговой Н. А., Пиджаков В. А.

Статья научная

В данной работе рассмотрены некоторые из программных и аппаратных ошибок измерения напряжения при использовании цифрового нановольтметра с 24-битным АЦП (Keithley 2182A). Предложена основанная на вейвлет-фильтрации методика устранения данных ошибок и приведены рекомендации по настройке прибора для проведения измерений электрохимических шумов в области частот 1...10 Гц.

Бесплатно

Соотношения взаимности онзагера и симметрии пространства, связанные с векторными полями в среде

Фридман Ю.А., Чукбар К.В.

Статья научная

Рассматривается задача об обращении теорем взаимности для потенциальных и вихревых полей в среде. Формулируется и доказывается геометрический принцип взаимности, позволяющий сделать вывод о взаимной обусловленности свойств симметрии тензоров, связывающих термодинамические потоки и силы в однородной среде, и симметрий пространственного характера. Рассмотрение проводится как для гамильтоновых, так и для диссипативных систем.

Бесплатно

Сочетание локальных и лидарных методов в задаче определения микрофизических свойств рассеивающей среды

Арумов Г.П., Бухарин А.В.

Статья научная

Рассмотрено применение коаксиальной схемы дистанционного зондирования с использованием отражающих сфер для калибровки сигнала обратного рассеяния. Отмечается целесообразность использования отражающей сферы для моделирования обратного лидарного сигнала из атмосферы. Получено выражение для коэффициента, связывающего отраженный сигнал рассеивающего слоя с коэффициентом обратного рассеяния. Для микрофизической интерпретации рассеивающему слою сопоставляется эквивалентный слой, состоящий из монодисперсных частиц. Этот слой имеет те же основные коэффициенты и угловую трансформацию пучка, что и исследуемый слой. Микроструктуру эквивалентного слоя (концентрацию и дифференциальное сечение обратного рассеяния на одной частице) можно определить по измерениям сигналов обратного рассеяния на частицах рассеивающей среды. Это позволяет связать коэффициенты обратного рассеяния и экстинкции с микрофизическими параметрами рассеивающей среды.

Бесплатно

Спектральное исследование электрохимических шумов литиевых источников тока

Попов А.Г., Ермин Н.В., Мозговой Н.А.

Статья научная

С целью установления природы шумовых процессов при разряде химических источников тока показана возможность получения информации о временной и частотной эволюции электрохимических шумов из данных по пропусканию серии разрядных импульсов через ионисторы и аккумуляторы. Измерения были выполнены для нескольких литиевых ионисторов и аккумуляторов в диапазоне регистрации шумового сигнала от 10-1 до 25 Гц. В исследуемом диапазоне частот шумовой сигнал представлял собой композицию фликкер-шума и стационарного белого шума. Определены вклады отдельных компонент в частотный спектр шумов. Полученные результаты могут быть использованы как в фундаментальных исследованиях флуктуационно-шумовых явлений, так и в прикладных целях диагностики химических источников тока.

Бесплатно

Спектральные характеристики релятивистских зеркал

Панченко А.В., Михайлов А.П., Каменец Ф.Ф.

Статья научная

Коэффициент отражения релятивистских зеркал, полученных путем опрокидыва- ния ленгмюровских волн является спектрально неоднородным. Отражение от такого зеркала ультракороткого импульса может сопровождаться существенным изменением спектра, длительности и амплитуды отраженного импульса. Рассмотренные эффекты позволяют рассчитывать на получение сверхмощных аттосекундных импульсов.

Бесплатно

Спектроскопия электрохимического импеданса литиевых источников тока

Попов А. Г., Ермин Н. В., Мозговой Н. А., Пиджаков В. А.

Статья научная

С целью определения наиболее чувствительных к уровню заряда параметров химических источников тока проведены измерения импеданса литий-ионных аккумуляторов и ионисторов. Измерения проводились при помощи потенциостата-гальваностата PARSTAT 4000 в области частот от 0,1 до 2000 Гц. Наблюдалось увеличение модуля импеданса при уменьшении уровня заряда для всех исследованных типов источников тока. На основе полученных спектров импеданса составлены эквивалентные цепи химических источников тока, описывающие отклик элемента на синусоидальный сигнал. Полученные результаты могут быть использованы в прикладных целях диагностики химических источников тока.

Бесплатно

Сравнение результатов измерений электронных параметров плазмы зондами Ленгмюра с изоляторами разных размеров

Драганов И.И., Бернацкий А.В., Очкин В.Н.

Статья научная

Изучается влияние размера изолятора зонда Ленгмюра на результаты измерений потенциала плазмы, электрического поля, средней энергии и концентрации электронов в разряде в гелии, поддерживаемом полым катодом. Измерения проводились подвижным зондом с пространственным разрешением. Установлено, что влияние различно в отношении разных параметров плазмы и зависит от локализации зонда в пространстве катод-анод.

Бесплатно

Сравнительный анализ методик оценки количественных характеристик шероховатости наноразмерных структур

Шарапов А.А., Баранов Г.В.

Статья научная

Работа посвящена исследованию воспроизводимости результатов измерений количественных характеристик шероховатости наноразмерных структур. Предложен критерий оценки стабильности измерений, позволяющий сравнить результаты измерений, полученных на основе трёх наиболее часто используемых методик: по среднеквадратичному отклонению, по анализу функции корреляции отклонений краевых точек и по анализу графика спектральной плотности мощности в зоне низких пространственных частот. Обнаружено, что наилучшая стабильность результата достигается при определении величины неровности края по среднеквадратичному отклонению.

Бесплатно

Температурная калибровка солнечного датчика на четырехсегментном фотодиоде

Шумилин А.О., Иванов С.Ю., Крылов О.В., Шашкин И.В., Жукова С.А., Турков В.Е.

Статья научная

Рассматривается задача температурной калибровки солнечного датчика на четырехсегментном фотодиоде. Рассмотрены конструктивные особенности солнечного датчика на четырехсегментном фотодиоде. Разработан эффективный метод температурной калибровки солнечного датчика путем аппроксимации температурной зависимости коэффициентов полиномов.

Бесплатно

Температурные зависимости свойств памяти STT-MRAM

Михайлов А.П., Белановский А.Д., Дмитриев Н.Ю., Садовников И.А., Хвальковский А.В.

Статья научная

Целью данной работы является аналитическое исследование температурнозависимых критических параметров магниторезистивной памяти произвольного доступа с переносом спинового момента (Spin-Transfer-Torque Magnetic Random Access Memory или STT-MRAM), основанное на экспериментальных исследованиях базовых свойств композиции магнитных материалов, составляющих ячейки памяти. Показано, что, несмотря на то, что свойства ячеек памяти могут сильно ухудшаться в зависимости от температуры, разумная комбинация параметров ячеек памяти и процессов изготовления позволяет создать ячейки памяти STT-MRAM, сохраняющие работоспособность в необходимом температурном диапазоне.

Бесплатно