Российский фонд
фундаментальных
исследований

Физический факультет
МГУ им. М.В.Ломоносова
 

06.18 Термоакустика, высокотемпературная акустика, фотоакустический эффект

 

Егоров К.Д. «Особенности распространения светового пучка в среде, движущейся с околозвуковой скоростью» Вестник Московского университета. Серия 3: Физика. Астрономия, № 4, с. 105-108 (1979)

Численно исследуется тепловое самовоздействие пучка в среде, движущейся с околозвуковой (M≤1) скоростью. Получено, что при 0,95≤М<1 наряду с интегральной дефокусировкой пучка может развиваться локальная самофокусировка отдельных его частей.

Вестник Московского университета. Серия 3: Физика. Астрономия, № 4, с. 105-108 (1979) | Рубрики: 04.11 06.18

 

Ланда П.С. «Генерация звуковых волн за счет их взаимодействия с источниками тепла» Вестник Московского университета. Серия 3: Физика. Астрономия, № 6, с. 51-60 (1994)

Рассматриваются системы, в которых может возникать генерация звуковых волн за счет их взаимодействия с источниками тепла: резонатор Гельмгольца с неравномерно нагретыми стенками, два связанных резонатора Гельмгольца с подводимым в полость одного из них теплом, труба с пламенем и труба Рийке. Получены условия самовозбуждения автоколебаний.

Вестник Московского университета. Серия 3: Физика. Астрономия, № 6, с. 51-60 (1994) | Рубрики: 04.11 06.18

 

Плотников В.А., Пачин И.М., Грязнов А.С. «Акустическая эмиссия и релаксационные процессы при термоупругих мартенситных превращениях» Фундаментальные проблемы современного материаловедения, 3, № 1, с. 41-48 (2006)

При циклировании мартенситных превращений в сплавах на основе никелида титана наблюдается существенное снижение энергии акустической эмиссии, продуцируемой при прямом превращении, до уровня насыщения. Снижение энергии можно с высокой точностью аппроксимировать экспоненциальной функцией, параметры которой, в частности, коэффициент в показателе экспоненты характеризует склонность сплава к пластической релаксации напряжений и упрочнению за счет фазового наклепа. Циклирование мартенситных превращений в сплавах в условиях механического нагружения также сопровождается снижением энергии акустической эмиссии. Однако анализ аппроксимирующей функции показал, что наиболее точной является двойная экспоненциальная зависимость. Если показатель одной экспоненты характеризует пластическую релаксацию напряжений, то показатель второй, на порядок больший первого, связан с другими факторами, которые присущи системе лишь при нагружении. К таким факторам можно отнести эффект накопления необратимой деформации в цикле, следствием чего является появление локальных упругих полей, влияющих на стабильность В2-фазы и процесс мартенситных превращений.

Фундаментальные проблемы современного материаловедения, 3, № 1, с. 41-48 (2006) | Рубрики: 06.06 06.18

 

Гусев В.Э. «Термоупругая генерация акустических волн в процессе нелинейной диффузии фотовозбужденной электронно-дырочной плазмы» Вестник Московского университета. Серия 3: Физика. Астрономия, № 1, с. 38-43 (1989)

Исследована возможность оптоакустического определения длины диффузии неравновесной электронно-дырочной плазмы в полупроводнике.

Вестник Московского университета. Серия 3: Физика. Астрономия, № 1, с. 38-43 (1989) | Рубрики: 06.08 06.18

 

Карабутов А.А., Омельчук Н.Н., Руденко О.В., Чупрына В.А. «Количественное исследование нелинейной трансформации звуковых импульсов в жидкости при термооптическом возбуждении» Вестник Московского университета. Серия 3: Физика. Астрономия, № 3, с. 62-66 (1985)

Проведены количественные сопоставления теории термооптической генерации в случае плоской задачи с экспериментальными данными по импульсному термооптическому возбуждению звука. Возбуждение звука осуществлялось импульсным CO2-лазером. Теоретические и экспериментальные данные хорошо согласуются между собой.

Вестник Московского университета. Серия 3: Физика. Астрономия, № 3, с. 62-66 (1985) | Рубрики: 06.17 06.18

 

Крылов В.В., Пономарев Е.П., Штенцель Т.В. «Особенности термооптического возбуждения звука в металлах» Вестник Московского университета. Серия 3: Физика. Астрономия, № 6, с. 43-48 (1986)

Проанализирован процесс возбуждения звука в металлах при поглощении в них модулированного по интенсивности лазерного излучения. Приведены аналитические выражения для амплитуд поверхностных и объемных акустических волн, возбуждаемых лазерным пучком. Определены диаграммы направленности объемных волн и исследована их зависимость от ширины пучка. Проведено сравнение полученных результатов с экспериментальными данными.

Вестник Московского университета. Серия 3: Физика. Астрономия, № 6, с. 43-48 (1986) | Рубрики: 06.17 06.18

 

Карабутов А.А., Уваров А.В. «О термооптическом возбуждении звука на границе теплопроводящих сред» Вестник Московского университета. Серия 3: Физика. Астрономия, № 5, с. 64-70 (1988)

Исследовано термооптическое возбуждение звука на границе прозрачной и поглощающей теплопроводящих сред в случае произвольного отношения их акустических импедансов. Подробно рассмотрены случаи сильной и слабой теплопроводности.

Вестник Московского университета. Серия 3: Физика. Астрономия, № 5, с. 64-70 (1988) | Рубрики: 06.17 06.18

 

Карабутов А.А., Матросов М.П., Подымова Н.Б., Пыж В.А. «Широкополосная ультразвуковая спектроскопия коллоидных сред на основе термооптического генератора звука» Вестник Московского университета. Серия 3: Физика. Астрономия, № 4, с. 60-65 (1990)

Предлагается схема широкополосного акустического спектрометра для изучения динамических свойств конденсированных сред. В качестве источника звуковых импульсов используется оптико-акустический генератор с термооптическим механизмом возбуждения звука. Получены частотные зависимости коэффициента поглощения звука в водных суспензиях бентонитовых глин в диапазоне 1–14 МГц, а также вычислены релаксационные параметры этих суспензий.

Вестник Московского университета. Серия 3: Физика. Астрономия, № 4, с. 60-65 (1990) | Рубрики: 06.17 06.18

 

Коробейников Ю.Г., Петров А.П., Федоров А.В. «Визуализация процесса экстракции воды из прозрачных модельных образцов при конвективной и акустической сушке» Инженерно-физический журнал, 77, № 2, с. 31-35 (2004)

Проведена визуализация осушаемого поля в модельном насыщенном образце. Показано ускорение процесса экстракции влаги при акустическом воздействии по сравнению с конвективным. Получены критериальные зависимости безразмерного времени релаксации от критерия Био. Найдено, что акустическое воздействие уменьшает коэффициент в этой зависимости, оставляя неизменным показатель степени.

Инженерно-физический журнал, 77, № 2, с. 31-35 (2004) | Рубрики: 06.18 06.23

 

Андреев В.Г., Вдовин В.А., Карабутов А.А. «Термоакустический метод регистрации мощных СВЧ импульсов» Известия высших учебных заведений. Радиофизика, 46, № 8-9, с. 787-793 (2003)

Предложен метод регистрации огибающей СВЧ импульсов наносекундной длительности, основанный на эффекте генерации звуковых импульсов при поглощении электромагнитной волны. Показано, что для точного воспроизведения формы огибающей короткого СВЧ импульса необходимо обеспечить поглощение электромагнитной волны в слое с толщиной много меньше расстояния, на которое распространяется звук за время, равное длительности импульса. С этой целью был исследован процесс термоакустической генерации в тонких металлических плёнках, нанесённых на кварцевую подложку. Измерения, проведённые для излучения с длиной волны 8 мм, показали, что коэффициент поглощения имеет максимум при толщине алюминиевой плёнки 22–25 A. Максимальный коэффициент поглощения составил 49% при падении волны со стороны кварцевой подложки. Принципиально важным оказалось то, что коэффициент отражения волны при этом не превышал 44%, в то время как алюминиевая пластинка отражала практически всё (99,8%) падающее на неё излучение. Наблюдаемые явления в тонких металлических плёнках теоретически объяснены с позиций аномального скин-эффекта. Описана экспериментальная установка для исследования эффекта генерации ультразвуковых сигналов мощными СВЧ импульсами.

Известия высших учебных заведений. Радиофизика, 46, № 8-9, с. 787-793 (2003) | Рубрика: 06.18

 

Кротов Е.В., Рейман А.М., Субочев П.В. «Учёт частотной зависимости коэффициента акустического поглощения при решении задач акустояркостной термометрии» Известия высших учебных заведений. Радиофизика, 49, № 6, с. 478-488 (2006)

Проведён сравнительный анализ смещений оценок внутренней термодинамической температуры и времени термического разрушения биологической ткани, полученных методом акустотермометрии на основе модели регистрации теплового акустического излучения из неоднородной по температуре среды с учётом частотной зависимости коэффициента акустического поглощения. Получено выражение для акустояркостной температуры в случае приёма излучения широкополосным акустотермографом. Исследованы возможности применения описанных методов для определения порога термического разрушения биологических тканей при их гипертермии и выявлена область параметров, в которой при измерении термодинамической температуры можно пренебречь частотной зависимостью коэффициента акустического поглощения.

Известия высших учебных заведений. Радиофизика, 49, № 6, с. 478-488 (2006) | Рубрики: 06.18 15.01

 

Кротов Е.В., Ксенофонтов С.Ю., Мансфельд А.Д., Рейман А.М., Санин А.Г., Прудников М.Б «Экспериментальные исследования возможностей многоканальной акустической термотомографии» Известия высших учебных заведений. Радиофизика, 42, № 5, с. 479-484 (1999)

Описаны результаты экспериментальных исследований по восстановлению профиля температур от нагретых источников методом акустической термометрии, проведённых с помощью многоканального сканирующего акустотермотомографа. Приведены оценки чувствительности реальной системы. Представлены результаты лабораторных экспериментов по локализации нагретых объектов в среде с поглощением и результаты экспериментов in vivo по регистрации изменения акустояркостной температуры конечностей человека в ответ на внешнее тепловое воздействие.

Известия высших учебных заведений. Радиофизика, 42, № 5, с. 479-484 (1999) | Рубрика: 06.18

 

Любимов Д.В., Шкляев С.В. «Об устойчивости адвективного термоакустического течения» Известия РАН. Механика жидкости и газа, № 3, с. 10-21 (2000)

В рамках уравнений термоакустической конвекции проведено исследование линейной устойчивости течения в горизонтальном слое жидкости, вызванного продольным градиентом температуры и распространением в жидкости акустической волны. Обнаружены моды неустойчивости, соответствующие возмущениям типа плоских и продольных валов, а также косых волн. С помощью слабонелинейного анализа показано, что перечисленные выше режимы возникают мягко; исследована устойчивость различных вторичных течений при малы надкритичностях.

Известия РАН. Механика жидкости и газа, № 3, с. 10-21 (2000) | Рубрика: 06.18

 

Оганян Г.Г. «О влиянии межфазного теплообмена на нелинейное распространение волн в газожидкостной смеси» Известия РАН. Механика жидкости и газа, № 5, с. 77-87 (2000)

Исследуется воздействие межфазного теплообмена на процесс распространения ударной волны. Выведено нелинейное многоволновое уравнение, которое в предельных случаях отсутствия теплообмена распадается на два классических обобщения уравнений Буссинеска. Рассмотрены квазиизотермический и квазиадиабатический режимы распространения, при которых имеет место достаточно интенсивный теплообмен. Для каждого из этих режимов получены нелинейные уравнения, описывающие распространение волны. Подробно исследовано уравнение, описывающее первый режим. Приведены его точные частные аналитические решения, на основе которых исследованы структуры ударных волн и поведение уединенной волны. Получены формулы зависимости величины интенсивности теплообмена от равновесных параметров смеси.

Известия РАН. Механика жидкости и газа, № 5, с. 77-87 (2000) | Рубрика: 06.18

 

Плотников В.А., Коханенко Д.В., Усолкин К.М. «Закономерности акустической эмиссии при мартенситной деформации сплавов с термоупругими мартенситными превращениями» Фундаментальные проблемы современного материаловедения, 1, № 1, с. 152-162 (2004)

Проведены исследования закономерностей акустической эмиссии в циклах мартенситных превращений при механическом нагружении сплавов на основе интерметаллического соединения никелид титана. Показано, что нагружение в цикле превращения сопровождается накоплением и возвратом деформации и акустической эмиссией, существенно асимметричной. Обнаружен «аномальный» характер зависимости энергии акустического излучения от номера цикла превращения и характера нагружения. Установленные закономерности формирования акустического излучения в цикле мартенситного превращения подтверждают динамический механизм акустической эмиссии, существенно связанный с процессом зарождения мартенситных границ при прямом превращении и коллапсом их при обратном.

Фундаментальные проблемы современного материаловедения, 1, № 1, с. 152-162 (2004) | Рубрики: 06.18 06.22

 

Плотников В.А., Коханенко Д.В., Пачин И.М. «Инверсия асимметрии акустической эмиссии при термоупругих мартенситных превращениях под нагрузкой в сплавах на основе никелида титана» Фундаментальные проблемы современного материаловедения, 2, № 3, с. 55-61 (2005)

В сплаве TiNi(Cu) проведено исследование акустической эмиссии в циклах мартенситных превращений при механическом нагружении. В ходе такого цикла превращений происходит накопление и возврат деформации (мартенситной деформации) и продуцирование акустического излучения. Если нагрузка была приложена в однофазном В2 состоянии и прямое B2→B19 превращение проведено в условиях механического нагружения, то наблюдается аномальный рост энергии акустической эмиссии и усиление исходной асимметрии акустической эмиссии. Если нагружение осуществлять в мартенситном состоянии и обратное превращение проводить под механическим напряжением, то наблюдается инверсия асимметрии акустической эмиссии. Аномальный акустический эффект и инверсия асимметрии обусловлены особенностями динамической релаксации энергии.

Фундаментальные проблемы современного материаловедения, 2, № 3, с. 55-61 (2005) | Рубрики: 06.18 06.20 06.22

 

Карабутов А.А., Руденко О.В., Сапожников О.А. «Система уравнений для описания тепловой самофокусировки звука в жидкости» Вестник Московского университета. Серия 3: Физика. Астрономия, № 4, с. 63-66 (1988)

Получена упрощенная система уравнений для описания мощных акустических пучков в жидкости при наличии теплового самовоздействия. Указаны особенности тепловой самофокусировки звука, отличающие ее от самофокусировки света.

Вестник Московского университета. Серия 3: Физика. Астрономия, № 4, с. 63-66 (1988) | Рубрика: 06.18

 

Зиненкова Г.М., Пала Е.В., Тяпунина Н.А., Новиков Н.П., Жаркой Ю.В. «Распределение температуры на поверхности деформируемых ультразвуком кристаллов хлористого натрия по данным тепловидения» Вестник Московского университета. Серия 3: Физика. Астрономия, № 4, с. 69-73 (1989)

Проведено исследование in situ распределения температуры на поверхности образцов, деформируемых ультразвуком. Показано, что в обычных условиях область вблизи пучности напряжений нагревается не более чем на 10 К по отношению к комнатной температуре.

Вестник Московского университета. Серия 3: Физика. Астрономия, № 4, с. 69-73 (1989) | Рубрика: 06.18

 

Анисимова Е.П., Петренко И.В., Сперанская А.А. «Об определении критического значения числа Рэлея в условиях турбулентной свободной конвекции» Вестник Московского университета. Серия 3: Физика. Астрономия, № 2, с. 67-71 (1991)

Представлены результаты экспериментального определения критического значения числа Рэлея, характеризующего возникновение режима турбулентного свободно конвективного движения. Показано, что для условий развитой свободной конвекции в поверхностном слое охлаждающейся с поверхности воды критическое значение числа Рэлея равно 1105, что хорошо согласуется с величиной, полученной теоретически для пограничного слоя с одной жесткой и одной свободной границами.

Вестник Московского университета. Серия 3: Физика. Астрономия, № 2, с. 67-71 (1991) | Рубрика: 06.18

 

Аносов А.А., Беляев Р.В., Клиньшов В.В., Мансфельд А.Д., Субочев П.В. «Пассивная широкополосная акустическая термометрия» Журнал технической физики, 86, № 4, http://journals.ioffe.ru/jtf/2016/04/p119-124.pdf (2016)

В модельном объекте (пластилине) и в кисти человека восстановлены 1D-профили глубинной температуры по данным пассивного акустотермометрического широкополосного зондирования. Для регистрации теплового акустического излучения использован широкополосный (0.8–3.5 МГц) акустический радиометр. При восстановлении температурного распределения использована априорная информация, отвечающая условиям эксперимента. Для нагретого модельного объекта считали температурное распределение монотонным. Для кисти считали, что распределение температуры удовлетворяет уравнению теплопроводности с учетом кровотока. По данным независимых измерений температуры в пластилине определена средняя точность восстановления 0.6 K при времени измерения 25 с. Восстановленное значение глубинной температуры кисти 36°C в целом соответствует физиологическим данным. Полученные результаты позволяют использовать пассивное широкополосное акустическое зондирование для измерения внутренней температуры при медицинских процедурах, связанных с нагревом тканей организма человека. http://journals.ioffe.ru/jtf/2016/04/p119-124.pdf

Журнал технической физики, 86, № 4, http://journals.ioffe.ru/jtf/2016/04/p119-124.pdf (2016) | Рубрика: 06.18