Российский фонд
фундаментальных
исследований

Физический факультет
МГУ им. М.В.Ломоносова
 

06.04 Акустика ГГц частот; Бриллюэновское рассеяние

 

Вилков И.Н., Кошелев М.А., Цветков А.И., Глявин М.Ю., Третьяков М.Ю. «Способы повышения чувствительности субТГц радиоакустической спектроскопии» Труды XXI научной конференции по радиофизике. Нижний Новгород, 15–22 мая 2017 г., с. 297-300 (2017)

Газовая молекулярная спектроскопия является мощным инструментом как для фундаментальных исследований, так и для практических приложений, таких как качественный и количественный газовый анализ, неинвазивная медицина, атмосферное дистанционное зондирование и т.д. Чувствительность является одним из ключевых параметров любого спектрометра, которая определяет диапазон возможных применений для решения как фундаментальных, так и прикладных задач. Чем выше чувствительность, тем выше точность измерения параметров спектральной линии и тем больше количество линий, которые могут наблюдаться в эксперименте (тем меньшее количество молекул в газовой смеси, необходимое для определения их линий в спектре), и тем выше точность, с которой можно исследовать свойства молекул. В настоящее время известно довольно большое количество широкополосных спектрометров, используемых для изучения спектров различных молекул в мм/субмм диапазоне длин волн. Их можно разделить на два типа по принципу регистрации молекулярных спектров: измеряющие характеристики либо зондирующего излучения (первый тип), либо исследуемого газа (второй тип). Для большинства спектрометров мм/субмм диапазона первого типа достигается чувствительность, близкая к пределу, определяемому фундаментальными физическими принципами. Единственный способ, который позволяет продвинуться в решении проблемы достижения высокой чувствительности, называется оптико-акустическим (фотоакустическим или радиоакустическим) детектированием поглощения/

Труды XXI научной конференции по радиофизике. Нижний Новгород, 15–22 мая 2017 г., с. 297-300 (2017) | Рубрика: 06.04

 

Зорин С.С., Цыганок С.Н., Нестеров В.А. «Первичный измерительный преобразователь кавитационной активности» Южно-Сибирский научный вестник, № 4, с. 64-68 (2017)

Описывается конструкция и принципы работы первичного измерительного преобразователя для оценки кавитационной активности (интенсивности распространяемых в технологической среде ультразвуковых колебаний (Вт/см2) и их частоты (кГц)) в целях контроля параметров ультразвукового воздействия. В статье прослеживаются ключевые особенности данного датчика: способность оценивать физическую величину в условиях агрессивной технологической среды и его применимость в труднодоступных участках технологических объемов, используемых в производственных или исследовательских целях. Так же автор приводит некоторые сведения о результатах исследования готового датчика и адекватности его измерительных характеристик.

Южно-Сибирский научный вестник, № 4, с. 64-68 (2017) | Рубрика: 06.04

 

Аганин А.А., Топорков Д.Ю. «Оценка возникновения ударных волн в кавитационном пузырьке при его коллапсе» Ученые записки Казанского государственного университета. Серия Физико-математические науки, 159, № 3, с. 271-281 (2017)

Проведена оценка возможности образования сходящихся ударных волн в полости кавитационного пузырька в ходе его коллапса в ацетоне и тетрадекане. Давление жидкости варьируется от 1 до 100 бар, ее температура – от 293 K до значений, близких к критическим, при которых давление насыщенных паров обеих жидкостей равно 10 бар (до 419 К в ацетоне и 663 К в тетрадекане). Радиус пузырька в начале коллапса равен 500 мкм. Использована упрощенная математическая формулировка без учета теплопроводности и испарения-конденсации. Распределение термодинамических параметров пара в пузырьке принимается однородным, его состояние описывается уравнением типа Ван-дер-Ваальса, учитывается слабая сжимаемость жидкости на большом удалении от пузырька. В рамках этих допущений динамика пузырька определяется путем решения обыкновенного дифференциального уравнения Рэлея–Плессета второго порядка. Для оценки возможности возникновения ударной волны в пузырьке при его коллапсе применяется критерий, в котором используются значения термодинамических параметров в паре только с границы кавитационного пузырька и характеристики движения межфазной поверхности. Данный критерий позволяет также предсказывать время и место образования ударной волны. Решение уравнения Рэлея–Плессета находится численно методом Рунге–Кутты высокого порядка точности. Вычислительные эксперименты показали, что при температуре жидкости 293 K ударные волны в полости кавитационного пузырька в ходе его коллапса в ацетоне возникают при давлениях жидкости начиная с 5 бар, тогда как в случае тетрадекана – во всем исследуемом диапазоне. При температуре ацетона 419 К и тетрадекана 663 К ударные волны в пузырьке образуются, начиная с давлений жидкости 80 и 15 бар соответственно. Ключевые слова: акустическая кавитация, динамика пузырька, коллапс пузырька, сходящиеся ударные волны

Ученые записки Казанского государственного университета. Серия Физико-математические науки, 159, № 3, с. 271-281 (2017) | Рубрики: 06.04 08.10