Цап Ю.Т., Исаева Е.А., Копылова Ю.Г. «Об эволюции полос на динамических спектрах солнечных радиовсплесков ii типа» Письма в Астрономический журнал: Астрономия и космическая физика, 46, № 2, с. 147-152 (2020)

Исходя из анализа динамических спектров излучения солнечных вспышек в метровом диапазоне длин волн, полученных с помощью наземной сети радиотелескопов Radio Solar Telescope Network, рассмотрена эволюция параметров гармоник солнечных радиовсплесков II типа. Установлено, что относительное расстояние между полосами ведет себя немонотонным образом и его значение может меняться в широких пределах от 0.1 до 3. Это можно объяснить генерацией электромагнитных волн на первой и второй гармонике плазменной частоты по разные стороны фронта ударной волны. Обсуждаются следствия полученных результатов.

Аланакян Ю.Р., Буланкин Д.А., Певгов В.Г., Смирнов Л.В., Цветков А.А. «О природе четочной молнии и лабораторных "плазмоидов"» Доклады Российской академии наук. Физика, технические науки, 490, № 1, с. 5-8 (2020)

Приводятся результаты экспериментальных исследований электрического разряда в водной среде. В эксперименте наблюдалось образование в атмосферном воздухе светящихся шаров, которые иногда взрывались. Спектроскопические исследования показали наличие в плазме повышенного содержания атомарного водорода в подтверждение того, что образующиеся шары могут быть диффузно горящими водородными сгустками. Полученные результаты дают основание предполагать, что четочная молния – это такие же диффузно горящие водородные образования.

Волков К.Н., Емельянов В.Н., Ефремов А.В., Цветков А.И. «Акустические характеристики автоколебательного процесса, возникающего при взаимодействии сверхзвуковой недорасширенной струи с цилиндрической полостью» Журнал технической физики, 90, № 5, с. 733-739 (2020)

В газоструйных излучателях высокого давления источником звуковой энергии служит кинетическая энергия газовой струи при сверхкритических перепадах между рабочим давлением и давлением окружающей атмосферы. При определенных условиях натекание сверхзвуковой струи на резонатор сопровождается мощным автоколебательным процессом с генерацией акустических волн в окружающую среду и полость резонатора. Рассмотрена модель автоколебательного процесса, возникающего при взаимодействии неизобарической струи с полузамкнутыми цилиндрическими полостями, позволяющая выделить типовые элементы газодинамической структуры формирующегося течения. Обсуждена физическая картина течения в полости газоструйного излучателя, и проведено исследование зависимости характеристик автоколебательного процесса от определяющих газодинамических и геометрических параметров. Ключевые слова: аэроакустика, сверхзвуковая струя, генерация шума, газоструйный генератор, автоколебательный процесс.

Волков К.Н., Емельянов В.Н., Ефремов А.В., Цветков А.И. «Структура течения и колебания давления при взаимодействии сверхзвуковой недорасширенной струи газа с трубной полостью» Журнал технической физики, 90, № 9, с. 1254-1266 (2020)

Сверхзвуковые струи широко используются в устройствах, построенных на явлении автоколебательного процесса, возникающего при взаимодействии газового потока с трубными полостями (газоструйные излучатели звука). Рассмотрены механизмы поддержания незатухающих пульсаций давления и определение поля течения в трубной полости при взаимодействии с ней сверхзвуковой недорасширенной струи. Обсуждена физическая картина течения в полости газоструйного излучателя, показано существование нечетных продольных мод, и предложены волновые диаграммы для описания течения в нечетных продольных модах. Волновые диаграммы построены на основе анализа сигналов пьезодатчиков, регистрирующих пульсации давления в трубной полости. Расчет параметров потока в трубной полости в продольных модах проведены на основе диаграммы скорость потока– скорость звука. Ключевые слова: сверхзвуковая струя, газоструйный генератор, автоколебательный процесс, аэроакустический эффект.

Цветков А.С., Амосов Ф.А., Трофимов Д.А., Петров С.Д. «Исследование кинематики звезд каталога GAIA Data Release 2 with Radial velocities с помощью скалярных и векторных сферических функций» Письма в Астрономический журнал: Астрономия и космическая физика, 46, № 1, с. 61-75 (2020)

Проведено разложение собственных движений и лучевых скоростей звезд каталога GAIA DR2 with RV. Получено подтверждение адекватности модели Огородникова–Милна наблюдательному материалу, а также найдены кинематические компоненты, не описываемые этой моделью. Внемодельные гармоники частично отождествлены с нелинейными членами расширенной модели Орта и параметрами кинематической модели второго порядка.

Цветков К.Ю., Новиков Е.А., Макаров А.А., Балакирев С.Н. «Реализация двухпутевого метода распределенной синхронизации шкал времени с использованием средств системы спутниковой связи «Приморка-М»» Успехи современной радиоэлектроники, 73, № 12, с. 215-219 (2019)

Постановка проблемы. Основой построения системы частотно-временного обеспечения процесса автоматизированного управления космическими аппаратами и средствами наземного комплекса является использование глобальной навигационной спутниковой системы ГЛОНАСС в качестве основного контура и систем длинноволновой и средневолновой радиосвязи в качестве резервного контура синхронизации шкал времени наземных потребителей. При этом по точности синхронизации резервный контур синхронизации не только в значительной степени уступает основному, но и не обеспечивает возросшие требования наземных потребителей, например, при проведении беззапросных измерений в интересах баллистико-навигационного обеспечения ГЛОНАСС. Цель. Повысить точность синхронизации шкал времени комплекса технических средств наземного автоматизированного комплекса управления космическими аппаратами на основе двухпутевого метода с использованием спутниковых каналов связи. Результаты. Предложено решение задачи организации резервного контура синхронизации шкал времени с использованием спутниковых каналов связи. Проведено обоснование структуры стенда для отработки распределенной синхронизации шкал времени с использованием средств системы спутниковой связи «Приморка-М». Практическая значимость. Реализация двухпутевого метода распределенной синхронизации шкал времени потребителей наземного автоматизированного комплекса управления космическими аппаратами на основе модернизации модемного оборудования земных станций системы спутниковой связи «Приморка-М» позволяет на несколько порядков повысить точность синхронизации в резервном контуре.

Подлесный А.В., Науменко А.А., Цедрик М.В. «Оценка коэффициента связи антенн при использовании непрерывных ЛЧМ-сигналов в установках зондирования внешней ионосферы» Солнечно-земная физика, 5, № 4, с. 122-129 (2019)

При разработке первых станций зондирования внешней ионосферы рассматривался вопрос улучшения электромагнитной совместимости таких аппаратов за счет применения сигналов с линейной частотной модуляцией (ЛЧМ). В то время одной из главных проблем применения сигналов с ЛЧМ являлась невозможность обеспечения одновременной работы приемника и передатчика. В статье приводятся результаты использования приемных и передающих дипольных антенн с общим центром для зондирования ионосферы непрерывным ЛЧМ-сигналом. Сделаны выводы о возможности использования таких установок для спутникового зондирования внешней ионосферы при конфигурации с аппаратным разделением поляризаций и, в наземном варианте, при ортогональном расположении приемной и передающей антенн. В ходе испытаний, проведенных на специально созданном антенном стенде, выявлено, что коэффициент связи передающей и приемной антенн при взаимных углах 45° имеет величину не более –10 дБ, а разница коэффициентов связи передающей и приемной антенн при взаимных углах 45 и 90° составляет порядка 15 дБ.

Горшанов Д.Л., Девяткин А.В., Иванов А.В., Наумов К.Н., Петрова С.Н., Русов С.А., Львов В.Н., Цекмейстер С.Д. «Исследование астероида (13553) Masaakikoyama» Астрономический вестник. Исследования Солнечной системы, 54, № 1, с. 40-50 (2020)

В Пулковской обсерватории с помощью наблюдений, выполненных на телескопах ЗА-320М и МТМ-500М в августе–сентябре 2018 г., проведено исследование астероида (13 553) Masaakikoyama. По наблюденным отрезкам кривой блеска с привлечением наблюдений B.D. Warner определен новый период осевого вращения астероида: 97.2±0.3 ч. Определение периода было затруднено близкой соизмеримостью его значения с сутками. На кривой блеска присутствуют признаки “вращения с кувырканием”, а также указания на сложную форму астероида. С помощью полученных астрометрических положений астероида улучшена его орбита.

Холтыгин А.Ф., Иконникова Н.П., Додин А.В., Циопа О.А. «Сверхбыстрая переменность профилей линий в спектрах ρ Leo: новые результаты» Письма в Астрономический журнал: Астрономия и космическая физика, 46, № 3, с. 175-183 (2020)

Представлены результаты наблюдений сверхвысокого временного разрешения (ΔT∼12 с) B1Iab сверхгиганта ρ Leo на 1.25-м телескопе Крымской астрономической станции ГАИШ МГУ. Обнаружены регулярные вариации профилей линий с периодами 15–30 мин. Детектированы значительные изменения средних профилей линий на промежутках времени 1–3 дня. Приводятся свидетельства в пользу существования коротко-периодических вариаций профилей линий на шкалах времени 15–25 мин. Обсуждается природа коротко-периодических вариаций профилей линий. Отмечена возможность изучения быстрых вариаций профилей широких линий (главным образом Бальмеровских линий водорода и линий HeI) при использовании спектрографов низкого разрешения с R=1000–2000 на 1–2-метровых телескопах.

Хохлова В.А., Росницкий П.Б., Цысарь С.А., Буравков С.В., Сапожников О.А., Карзова М.М., Хохлова Т.Д., Максвелл А.Д., Гайфуллин Н.М., Кадрев А.В., Охоботов Д.А., Камалов А.А., Шейд Д.Р. «Новый метод неинвазивного механического разрушения опухолей простаты с помощью импульсного фокусированного ультразвука» Урология, № 6, с. 67-73 (2019)

Цель исследования: показать принципиальную возможность неинвазивного механического разрушения тканей простаты человека методом гистотрипсии с кипением с помощью высокомощного импульсного фокусированного ультразвука. Материалы и методы. Сконструирована ультразвуковая установка для получения локализованных механических разрушений в образцах биологической ткани ex vivo под УЗ-контролем. Проведена серия экспериментов по созданию однофокусных малых (с объемом не более 2 мм³ ) разрушений и одного крупного (более 50 мм³ ) в образцах ткани простаты ex vivo. Часть образцов (n=2) после облучения была разрезана для визуализации разрушений, другие образцы подвергнуты гистологическому исследованию. Результаты. При облучении образцов мощными импульсами фокусированного ультразвука под УЗ-контролем в B-режиме в таргетной зоне появлялся участок повышенной эхогенности вследствие генерации парогазовых пузырьков. После воздействия определялись мелкие и крупные участки разрушений в виде полостей, заполненных жидкой суспензией разрушенной ткани. Гистологический анализ подтвердил деструкцию ткани простаты на субклеточные фрагменты в области фокуса. Заключение. Проведенные пилотные эксперименты показали принципиальную возможность использования метода гистотрипсии с кипением в качестве неинвазивного способа лечения заболеваний простаты.

Николаев Д.А., Цысарь С.А., Хохлова В.А., Сапожников О.А. «Определение характеристик поглощающих слоев с использованием акустической голографии» Ученые записки физического факультета МГУ, № 1, с. 2011602-1_-2011602-6 (2020)

Во многих приложениях, в том числе медицинских, необходимо с высокой точностью знать акустические характеристики твердых материалов, такие как скорость и поглощение упругих волн. Данная работа посвящена экспериментальному определению акустических параметров среды с использованием плосковолновых компонентов углового спектра ультразвукового пучка, получаемых методом акустической голографии. Метод был опробован при характеризации твердотельных материалов. Показано, что предложенный метод позволяет с высокой точностью измерять скорость звука и коэффициент поглощения продольных волн в широком частотном диапазоне.

Крохмаль А.А., Сапожников О.А., Цысарь С.А., Кудан Е.В., Нежурина Е.К., Хесуани Ю.Д., Парфенов В.А. «Биофабрикация кольцеобразного конструкта из тканевых сфероидов в магнитоакустическом поле» Ученые записки физического факультета МГУ, № 1, с. 2010902-1_-2010902-4 (2020)

Предложен новый метод биофабрикации тканеинженерных конструктов из тканевых сфероидов, основанный на манипулировании сфероидами с помощью магнитного и акустического полей. В отличие от большинства современных методов, использующих каркасы для придания тканевому конструкту нужной формы, в предложенном методе фабрикация производится левитирующими сфероидами. Эффект левитации достигается за счет сильного градиента магнитного поля и разницы парамагнитных восприимчивостей сфероидов и раствора, в котором они находятся. Конструкт был сформирован в области, где гравитация была компенсирована вертикальной компонентой магнитной силы, и из-за магнитного градиента в горизонтальной плоскости тканевые сфероиды перемещались навстречу друг другу, поднимаясь над дном контейнера. В свою очередь, акустическое поле формировало структуру собираемого тканеинженерного конструкта. Одной из наиболее желаемых форм является трубка или кольцо (как предельный случай трубки), так как именно такую форму имеют сосуды в тканях человека. Такая форма была сфабрикована с помощью цилиндрического пьезоэлектрического преобразователя, который создавал стоячее цилиндрическое ультразвуковое поле в своей внутренней области. Акустическая радиационная сила действовала от пучности к узлу, формируя кольцо из тканевых сфероидов. Удерживание сфероидов в такой ловушке в течение 18–20 часов привело к их слиянию в сплошную живую ткань в форме кольца. Изменение частоты и амплитуды ультразвуковой волны позволило регулировать диаметр и толщину конгломерата сфероидов.

Петросян С.А., Цысарь С.А., Свет В.Д., Сапожников О.А. «Акустическая визуализация объектов в жидкостях с помощью матрицы из стержневых волноводов» Ученые записки физического факультета МГУ, № 1, с. 2011501-1_-2011501-7 (2020)

На данный момент существует несколько акустических методов визуализации для исследования непрозрачных жидкостей с тепловыми неоднородностями, например, агрессивных химически активных жидкостей и расплавленных металлов, где применение электромагнитных волн зачастую затруднено или просто невозможно, а применение акустических преобразователей для приёма ультразвуковой (УЗ) волны сопряжено с рядом практических трудностей. Главной проблемой при этом является защита пьезопреобразователя от воздействия агрессивной среды и относительно низкая чувствительность высокотемпературных приёмных пьезодатчиков, что затрудняет использование традиционных систем ультразвуковой визуализации. В работе предлагается метод обнаружения и визуализации объектов с использованием сканирующей эхо-импульсной системы, акустические сигналы в которой принимаются через волноводы в виде стальных стержней. Излучение зондирующего импульса в жидкость можно осуществить, используя высокотемпературный пьезоизлучатель, который способен выдержать такие жёсткие условия, либо через стержневой волновод, один конец которого находится в среде с безопасными для работы условиями. На этом конце располагается источник УЗ сигнала. Другой конец погружается в агрессивную жидкость и подводится к участку визуализации для его зондирования. Для регистрации ультразвукового эхо-сигнала, отраженного от объекта исследования, используется многоканальная волноводная система в виде набора металлических стержней, один торец которой находится вблизи объекта визуализации, обеспечивая широкий угол обзора и высокое разрешение. Стержни являются достаточно длинными, так что второй торец приёмной системы находится вне агрессивной жидкости, где уже можно принимать сигналы традиционными методами.