Байдаков Г.А., Вдовин М.И., Кандауров А.А., Сергеев Д.А., Троицкая Ю.И. «Лабораторное исследование среднего поля скорости воздушного потока над поверхностью воды при ураганных скоростях ветра с использованием методов оптической анемометрии по изображениям частиц» Прикладные технологии гидроакустики и гидрофизики. Труды XIII Всероссийской конференции, 24–26 мая 2016 г., с. 143-145 (2016)

Проведены лабораторные исследования структуры воздушного турбулентного пограничного слоя над волнами в условиях, моделирующих приводный пограничный слой атмосферы при сильном и ураганном ветре (от 10 до 48 м/с). При помощи модифицированной техники PIV получены осредненные по турбулентным пульсациям поля скорости и средние профили скорости ветра над поверхностью воды. По профилям скорости восстановлены зависимости коэффициентов аэродинамического сопротивления поверхности воды от скорости ветра, проведено их сравнение с результатами контактных измерений, выполненных ранее на той же установке.

Шмаков А.Г., Вихорев В.В., Грек Г.Р., Козлов В.В., Козлов В.Г., Литвиненко Ю.А. «Горение круглой микроструи смеси водорода с кислородом, истекающей из прямолинейного микросопла» Сибирский физический журнал (до 2017 г. Вестник Новосибирского государственного университета. Серия: Физика), 13, № 1, с. 54-67 (2018)

Проведено экспериментальное исследование особенностей горения круглой микроструи смеси водорода с кислородом. Рассмотрена ситуация истечения и горения микроструи смеси водород/кислород из прямолинейного микросопла с параболическим профилем скорости на его срезе. Показано, что добавление кислорода приводит к снижению диапазона скоростей существования горения микроструи по сравнению с аналогичным параметром при диффузионном горении чистого водорода. Установлено, что с ростом скорости истечения микроструи прекращение ее горения связано с уменьшением доли кислорода в смеси. Обнаружено, что сферическая форма «области перетяжки пламени» трансформируется в узкую и вытянутую область ламинарного пламени цилиндрической формы, процесс утончения которой растет с ростом скорости истечения микроструи.

Вихорев В.В., Грек Г.Р., Козлов В.В., Литвиненко Ю.А., Литвиненко М.В., Шмаков А.Г. «Горение круглой микроструи смеси водорода с кислородом, истекающей из криволинейного микросопла» Сибирский физический журнал (до 2017 г. Вестник Новосибирского государственного университета. Серия: Физика), 13, № 1, с. 68-79 (2018)

Проведено экспериментальное исследование особенностей горения круглой микроструи смеси водорода с кислородом при наличии криволинейного канала с вихрями Дина. Рассмотрена ситуация истечения и горения микроструи смеси водород / кислород из криволинейного микросопла с ударным профилем скорости на его срезе. Показано, что добавление кислорода приводит к снижению диапазона скоростей существования горения микроструи по сравнению с аналогичным параметром при диффузионном горении чистого водорода. Установлено, что с ростом скорости истечения микроструи прекращение ее горения связано с уменьшением доли кислорода в смеси. Обнаружено наличие сферической «области перетяжки пламени», деформируемой от воздействия вихрей Дина и Кельвина–Гельмгольца и уменьшающей свой размер с ростом скорости истечения микроструи. Показано, что область турбулентного пламени также подвержена искажению от воздействия вихрей Дина и Кельвина–Гельмгольца. Установлено, что диапазон горения круглой микроструи как чистого водорода, так и его смеси с кислородом, истекающей из криволинейного микросопла, значительно шире диапазона горения круглой микроструи как чистого водорода, так и его смеси с кислородом, истекающей из прямолинейного микросопла.

Зудов В.Н., Третьяков П.К. «Визуализация оптического разряда в высокоскоростной струе» Сибирский физический журнал (до 2017 г. Вестник Новосибирского государственного университета. Серия: Физика), 13, № 3, с. 24-33 (2018)

Проведено экспериментальное исследование воздействия сфокусированного импульсно-периодического излучения СО₂-лазера на инициирование и развитие процесса распространения горения в до- и сверхзвуковом потоке гомогенной топливовоздушной смеси (СН₄+air). Излучение СО₂-лазера распространялось поперек потока и фокусировалось линзой на оси сверхзвуковой струи. Для регистрации структуры течения применялась теневая схема со щелью и плоским ножом, расположенным вдоль потока. Изображение фиксировалось скоростной камерой со временем экспозиции 1,5 мкс и частотой кадров 1000/с. Показано, что при поперечном вводе лазерного излучения в поток образуется периодическая структура теплового следа с формированием головного скачка уплотнения от зоны энерговыделения. При малых частотах следования импульсов лазерного излучения взаимодействие теплового пятна с потоком происходит в импульсном режиме. Экспериментально показан процесс нестационарного воспламенения оптическим разрядом метановоздушной смеси при дозвуковом истечении в неподвижную атмосферу. Результаты оптической визуализации свидетельствуют о горение в следе за областью оптического разряда.

Гусейнова М.В. «Оптимизация измерения концентрации CO₂ в воздухе жилых и производственных помещений методом оптико-акустической спектрометрии» Автоматизация. Современные технологии, № 10, с. https://www.mashin.ru/eshop/journals/avtomatizaciya_i_sovremennye_tehnologii/2025/24/ (2019)

Показано, что при проведении оптико-акустических измерений содержания CO₂ в воздухе с использованием множества лазерных источников c разной длиной волны и разной мощностью, когда длина волны излучения уменьшается с 10,253 до 9,569 мкм при росте мощности с 3 до 9 Вт, информативность результатов измерений достигнет максимума при противоположных закономерностях изменения амплитуды сигнала U и числа измерений N с ростом мощности лазера P. На основе результатов эксперимента сделан вывод, что при больших концентрациях углекислого газа в помещениях с увеличением P показатель N должен расти, а при малых – уменьшаться.

Кравчук Д.А. «Моделирование акустических сигналов при оптоакустическом эффекте для обнаружения эритроцитов различной формы лазерным цитометром» Прикладная физика, № 5, с. 93-99 (2019)

Целью исследования являлось разработать трехмерную модель формы здоровых эритроцитов и патологических стоматоцитов в плазме в интересах моделирования воздействия лазерного изучения на эритроцит и получения оптоакустического отклика от одиночных эритроцитов. Используя сферические гармоники для параметризации морфологии клеток для симметричных и несимметричных объектов в работе проведено моделирование форм здоровых эритроцитов - дискоцитов и патологических форм стоматоцитов. С помощью параметрической модели на примере трехмерных фигур эритроцитов проведено моделирование формируемых акустических сигналов от эритроцитов при оптоакустическом эффекте. Рассчитан акустический сигнал от моделей двояковогнутого эритроцита и стоматоцита для определения формы эритроцитов с помощью оптоакустического метода для лазера ND:YAG с длинной волны 1064 нм. Полученные сигналы имеют различные формы и длительности, что позволяет характеризовать формы источников акустических сигналов, формируемых в результате оптоакустического преобразования. Анализ теоретически полученных акустических сигналов позволяет сделать вывод о применимости регистрации форм эритроцитов с помощью оптоакустического метода.

Зайченко К.В., Гуревич Б.С. «Пути повышения точности компенсационного метода расширения полосы частот акустооптического спектроанализатора» Радиотехника, № 10, с. 92-95 (2018)

Предложен и исследован новый метод повышения точности компенсации сигнала второго дифракционного порядка при расширении полосы частот акустооптических спектроанализаторов свыше одной октавы. Приведен расчет необходимого вспомогательного сигнала для обеспечения полной компенсации сигнала второго дифракционного порядка.

Бобрешов А.М., Коровченко И.С., Олейников А.В., Прохоров К.А. «Приемник импульсных сигналов на основе акустооптической ячейки» Радиотехника, № 3, с. 58-62 (2019)

Рассмотрено использование акустооптической ячейки в качестве приемника импульсных сигналов. Измерены параметры приемника импульсных сигналов на основе акустооптической ячейки. Обоснован выбор акустооптической ячейки в качестве основного компонента приемника. Приведен алгоритм определения основных параметров радиоприемного устройства при помощи различных импульсных методов. Выполнено сравнение результатов численного моделирования и экспериментальных кривых отклика приемного устройства. Сделаны выводы на основе сравнения.

Mityurich G.S., Lebedeva E.V., Aleksiejuk M., Serdyukov A.N. «Thermooptical excitation of sound by Bessel light beams in layered media with internal stress» Проблемы физики, математики и техники, № 3, с. 39-43 (2018)

Представлены результаты исследования фотоакустического преобразования различных мод БСП в гиротропных слоистых средах при пьезоэлектрическом методе регистрации результирующего сигнала. Показано, что амплитуда фотоакустического сигнала определяется теплофизическими характеристиками слоистых сред с внутренними напряжениями, коэффициентом поглощения и параметром кругового дихроизма гиротропных слоистых сред, поляризацией и энергетическими характеристиками БСП, частотой амплитудной модуляции, а также геометрией системы «пьезоэлектрический датчик–гиротропный слоистый образец».

Кулак Г.В., Крох Г.В., Николаенко Т.В. «Акустооптическая диагностика ультразвуковых волн Лэмба бесселевыми световыми пучками в кристаллах силленитов» Проблемы физики, математики и техники, № 3, с. 13-18 (2019)

Показано, что для бесселевого светового пучка возможно раздельное наблюдение изотропной и анизотропной брэгговской дифракции циркулярно поляризованных волн на модах Лэмба в гиротропных кубических кристаллах. При этом эффективное акустооптическое взаимодействие в прошедших и отраженных дифракционных порядках реализуется в узком интервале толщин слоя вблизи толщины отсечки моды. Наибольший интерес для акустооптической диагностики мод Лэмба представляет нулевая мода бесселевого светового пучка при условии изотропной дифракции циркулярно поляризованных волн при точном поперечном фазовом синхронизме дифрагированных пучков.

Кравчук Д.А. «Метод повышения помехоустойчивости в оптоакустической системе визуализации» Научное приборостроение, 29, № 4, с. 119-123 (2019)

При оптоакустической визуализации объект освещается коротким лазерным импульсом, и энергия поглощенного фотона преобразуется в тепло, что приводит к кратковременному локальному повышению температуры. Повышение температуры вызывает термоупругое расширение, которое вызывает локальное повышение давления и излучает акустические волны. Существуют теории для описания процесса пространственной когерентности как функции расстояния между элементами на приемной акустической антенне, что позволяет оптимизировать изображение, полученное в результате оптоакустического эффекта. Однако в этих теориях отсутствует модель шума, который вносит значительные отклонения в измерениях. Оптоакустическая томография классифицируется как метод гибридной визуализации на основе оптоакустического эффекта. Оптоакустические сигналы по своей природе регистрируются в шумной среде, а также подвержены воздействию шума компонентов системы. Поэтому важно уменьшить шум в сигналах, чтобы восстановить изображения с меньшей ошибкой. В работе приведены алгоритмы обработки акустического сигнала для получения изображения, сформированного в результате оптоакустического эффекта.

Кравчук Д.А. «Моделирование акустического сигнала от источников различной формы при оптоакустическом эффекте в жидкости» Научное приборостроение, 29, № 4, с. 124-128 (2019)

Проведено моделирование формирования акустического сигнала при оптоакустическом эффекте источниками в тонком слое жидкости и источником в виде жидкого цилиндра с диаметром, равным диаметру лазерного луча. Установлено, что при генерации акустического сигнала в результате воздействия лазерного луча на тонкий слой жидкости форма и длительность акустического импульса имеют форму и длительность лазерного импульса. При формировании акустического импульса от цилиндра в слое жидкости образуется биполярный сигнал с фронтом нарастания, равным длительности лазерного воздействия, и зоной релаксации, при этом длительность акустического импульса увеличивается.

Антонов С.Н. «Широкоугольный поляризационно-независимый акустооптический модулятор лазерного излучения на основе парателлурита» Акустический журнал, 66, № 1, с. 8-15 (2020)

Экспериментально исследована высокоэффективная широкоугольная поляризационно-независимая акустооптическая дифракция лазерного излучения в модуляторе на базе парателлурита. Подтверждены основные, опубликованные ранее теоретические положения. Показано, что акустооптический модулятор может иметь угловую апертуру ∼8° в частотном диапазоне ультразвука 135–68 МГц (в зависимости от длины волны света) и 2–5° в диапазоне 20–30 МГц. Создан широкоугольный акустооптический модулятор неполяризованного лазерного излучения на длине волны λ=1.06 мкм с одним выходным неполяризованным лучом с эффективностью не менее 90% для входного излучения с угловой апертурой 30 мрад.

Соколовская Ю.Г., Подымова Н.Б., Карабутов А.А. «Лазерный оптико-акустический метод количественной оценки пористости углепластиков на основе измерения их акустического импеданса» Акустический журнал, 66, № 1, с. 86-94 (2020)

Предложен и экспериментально реализован метод измерения акустического импеданса для оценки пористости углепластиков, основанный на лазерном термооптическом возбуждении продольных акустических волн. Акустический импеданс исследуемого образца измеряется по величине первообразной ультразвукового импульса, отраженного от границы раздела иммерсионная жидкость–образец. Приведен метод расчета пористости углепластика по измеренной величине акустического импеданса. Исследованы образцы углепластиков с тремя различными схемами укладки углеродных волокон. Показано, что в исследованных углепластиках распределение локальной пористости является неравномерным вдоль плоскости укладки волокон. Величина пористости, усредненной по результатам оптико-акустических измерений, в пределах погрешности практически совпадает с данными рентгеновской томографии. Представленный метод определения пористости не требует определения объема и массы исследуемого объекта и может быть использован для диагностики композитных конструкций сложной формы.

Буланов А.В., Нагорный И.Г., Соседко Е.В. «Исследование оптических и акустических спектральных характеристик при лазерном пробое воды в ультразвуковом поле» Письма в Журнал технической физики, 45, № 23, с. 34-37 (2019)

Показано, что оптический пробой внутри жидкости в ультразвуковом поле существенно зависит от амплитуды и частоты ультразвука. Зарегистрировано увеличение интенсивности спектральных линий калия и кислорода при оптическом пробое при увеличении амплитуды и частоты ультразвука. Вместе с тем показано, что на высоких частотах (выше 200 kHz) и при высоких мощностях ультразвука наблюдается эффект насыщения, когда рост интенсивности спектральных линий резко замедляется, что свидетельствует об отсутствии необходимости применения больших мощностей и высоких частот ультразвука для исследования оптоакустических эффектов при лазерном пробое в жидкости. Ключевые слова: оптический пробой, лазерно-искровая спектроскопия, ультразвук, спектральные линии, оптоакустические эффекты.

Миронов С.Г., Поплавская Т.В., Кириловский С.В. «Исследование течения воздуха в высокопористых ячеистых материалах при наличии нагрева» Сибирский физический журнал (до 2017 г. Вестник Новосибирского государственного университета. Серия: Физика), 12, № 2, с. 66-74 (2017)

Выполнены измерения скорости фильтрации воздуха через высокопористые ячеистые материалы при наличии нагрева пористого материала. Разработана новая методика измерений, и получены данные по зависимости скорости фильтрации от температуры прошедшего через пористый материал воздуха для различных размеров пор в широком диапазоне чисел Рейнольдса течения воздуха в порах. Экспериментальные данные сопоставлены с результатами численного моделирования течения воздуха в пористых образцах на основе дискретной (скелетной) модели ячеисто-пористого материала.