Биккулова Н.Н., Горбунов В.А., Акманова Г.Р., Курбангулов А.Р., Биккулова Л.В., Сафаргалеев Д.И., Нигматуллина Г.Р., Алымов М.И. «Ионная проводимость в селенидах меди» Доклады Российской академии наук. Физика, технические науки, 493, № 1, с. 11-14 (2020)

Впервые представлены результаты исследований явлений ионного переноса в высокотемпературных модификациях монокристаллического селенида меди в зависимости от температуры и состава в пределах области гомогенности, а также влияния степени совершенства монокристаллических образцов на ионный перенос. Энергия активации, оцененная из температурных зависимостей ионной проводимости для совершенных монокристаллов, значительно выше, чем в поликристаллических образцах, и с отклонением от стехиометрии увеличивается. Для монокристаллов наблюдаются более низкие значения ионной проводимости. Значение ионной проводимости в интервале температур 573–723 К для поликристаллических образцов в 1.5–2 раза выше, чем для монокристаллов.

Васильев Б.П., Легуша Ф.Ф., Пугачёв С.И., Разрезова К.В., Старобинец И.М. «Генерация звуковых волн плёночным термофоном в жидкость» Морские интеллектуальные технологии, 2, № 1, с. 104-108 (2018)

На основе термоакустического эффекта созданы и используются в научных исследованиях широкополосные нерезонансные источники (термофоны) для возбуждения звука в газообразных средах. В работе исследуется возможность использования плёночных термофонов для излучения звуковых волн в жидкие среды. Проведены расчёты излучения звуковых волн плёночным термофоном в две непроводящие жидкости, вода и керосин, тепловые параметры которых существенно отличаются. Результаты сравнивались, при прочих равных условиях, с расчётными и экспериментальными характеристиками излучения термофона в воздух в интервале звуковых частот 50–10000 Гц. Полученные данные показывают, что акустическая эффективность возбуждения звуковых волн термофонами в непроводящих жидкостях выше, чем в воздух на 6 дБ для воды и на 20 дБ для керосина. Известны диэлектрические жидкости, имеющие акустическую эффективность выше, чем у керосина. Из таких жидкостей можно подобрать иммерсионную жидкость для создания источника звуковых волн, погружённого в электропроводящие жидкости, в том числе и в воду.

Легуша Ф.Ф., Олейник М.М., Лисенков Н.М., Наливкин П.В., Чижов В.Ю. «Физические эффекты, возникающие при взаимодействии акустической добавки к температуре среды со сферической полостью, взвешенной в жидкости» Морские интеллектуальные технологии, 1, № 4, с. 162-166 (2018)

При распространении одномерной звуковой волны в свободной жидкой среде, кроме звукового давления p(x,t) и колебательной скорости u₁(x,t), в ней возникает акустическая добавка к температуре среды T/(x,t). Если в жидкости находится неподвижная сферическая полость, имеющая малые волновые размеры k₁R<<1, где k₁ – волновое число среды, R – радиус сферы, то, за счёт взаимодействия основной звуковой волны с полостью, на её поверхности возникает однородное температурное поле с переменной амплитудой, изменяющейся по гармоническому закону T'_m1· e^iωt. Это происходит, когда внутри полости возникает неоднородная тепловая волна, имеющая сферическую форму фронта. Сильное затухание этой тепловой волны сопровождается диссипацией энергии основной звуковой волны. Кроме этого, при распространении тепловой волны в газе, заполняющем полость, за счёт выделения термоакустической энергии происходит излучение вторичной сферической звуковой волны, вызывающей появление там колебательного процесса.

Легуша Ф.Ф., Рытов Е.Ю., Сетин А.И. «Колебания температуры в бегущей плоской звуковой волне» Морские интеллектуальные технологии, 1, № 4, с. 167-170 (2018)

Рассматривается процесс колебаний температуры в бегущей звуковой волне, распространяющейся в однородной неограниченной сжимаемой вязкой теплопроводной среде. Получено выражение для расчета амплитуды T’_m акустической добавки к температуре среды. Проведен численный анализ формул, используемых для оценки значения T’_m в волне. Даны рекомендации по применению формул для расчета амплитуды T’_m в жидких средах и резиноподобных твердых телах. Полученные результаты позволяют уточнить параметры тепловых процессов, возникающих при взаимодействии бегущих звуковых волн с неоднородностями среды и границами сред. Это, в свою очередь, способствует повышению надежности теоретических оценок эффективности диссипативных процессов, возникающих при взаимодействии акустического поля с неоднородностями искусственного и естественного происхождения, находящимися в сплошной среде. При этом значительно расширяется круг задач физической и технической акустики, решение которых имеет большое практическое значение.

Васильев Б.П., Разрезова К.В., Горин С.В., Лебедев Г.А., Сетин А.И. «Термоакустические источники звука – термофоны: расчёт, проектирование, перспективы применения» Морские интеллектуальные технологии, 1, № 1, с. 167-172 (2019)

Приводятся результаты исследований проволочных и пленочных термофонов различной конфигурации с целью определения их акустических характеристик и направлений возможного практического применения. Представлены основные соотношения и формулы, расчет по которым подтверждается проведенными экспериментальными результатами. Проводится анализ двустороннего и одностороннего режимов излучения проволочных термофонов. Отмечается, что основным недостатком проволочных термофонов с односторонним излучением является неравномерность их АЧХ, что затрудняет их практическое применение. В двустороннем режиме проволочные термофоны могут успешно использоваться в качестве поршневых источников звука в трубах. Пленочные термофоны различной формы без теплоизолирующей подложки обладают равномерными, воспроизводимыми акустическими характеристиками, которые можно прогнозировать путем расчета, зная физические константы используемых материалов конструкции термофонов. Перспективным направлением исследования является использование термофонов в качестве источников излучения звука в жидкую среду. Приводятся результаты исследования излучения пленочного термофона в две жидкости (дистиллированная вода и керосин). По сравнению с излучением в воздух излучение в керосин, например, выше примерно на 20 дБ.

Легуша Ф.Ф., Григорьева Н.С., Лукьянов В.Д., Разрезова К.В., Троицкий А.В. «Исследования режимов возбуждения термоакустических излучателей звука – термофонов» Морские интеллектуальные технологии, 3, № 4, с. 164-168 (2020)

Проведён анализ влияния режимов возбуждения термофона на его акустическую эффективность. В настоящее время для возбуждения современных термофонов используют два режима возбуждения соответствующих случаям, когда в активном элементе термофона текут: 1) постоянный электрический ток I₀ и переменный электрический ток i(f)≪em>I_msin(ωt); 2) только переменный ток i(f)= I_msin(ωt). В этих случаях термофон излучает звуковые волны, амплитуды колебательных скоростей которых u_m1 и u_m2 соответствуют номерам режимов. При этом показано, если выполняется неравенство I₀ >>I_m, то отношение колебательных скоростей u_m1 /u_m2≥28. Как следствие этого, уровень излучения звука при 1 режиме возбуждения более чем на 29 дБ выше, а мощность акустического излучения в 860 раз выше по сравнению со вторым режимом возбуждения. Таким образом, для создания мобильных эхолокационных систем, работающих в газах, могут быть использованы термофоны, в которых реализован первый режим возбуждения, имеющий более сложную схему электрического питания.