Пасманик Л.А., Камышев А.В., Радостин А.В., Зайцев В.Ю. «Параметры акустической неоднородности для неразрушающей оценки влияния технологии изготовления и эксплуатационной поврежденности на структуру металла» Дефектоскопия, № 12, с. 24-36 (2020)

Предложен акустический способ неразрушающего контроля вариаций структуры металла, обусловленных нарушениями технологии изготовления или накоплением повреждений в процессе эксплуатации. В его основе лежат измерения микроструктурно-чувствительных акустических параметров, которые определяются как нормированные величины отклонения отношений скоростей продольной и сдвиговых волн от значений, характерных для «базового состояния» структуры металла. В качестве «базового», в зависимости от конкретной задачи, рассматривается состояние структуры металла до начала эксплуатации объекта контроля или структуры металла контрольных образцов, прочностные характеристики которых определены стандартными методами разрушающего контроля и находятся в допустимых пределах. Обсуждается связь предложенных акустических параметров с различием между «базовым» и реальным состоянием материала (в терминах интегральных величин податливости микроструктурных неоднородностей по отношению к сдвиговым и продольным напряжениям). Эффективность предложенного подхода к оценке структуры металла продемонстрирована на результатах экспериментальных исследований двух существенно различных типов структуры: с изотропным и анизотропным характером неоднородностей. Инструментальный контроль предложенных параметров может быть использован для: неразрушающего контроля качества выполнения техпроцессов в процессе производства изделий металлургии и машиностроения; оценки степени накопления повреждений металла при эксплуатации; оценки механических свойств, характеристик трещиностойкости и других физических свойств металла.

Раевский М.А., Бурдуковская В.Г. «Многократное рассеяние океанического шума на ветровом волнении в мелком море» Акустический журнал, 67, № 5, с. 514-520 (2021)

Проведено теоретическое исследование динамических шумов океана в условиях многократного рассеяния акустического поля на анизотропном ветровом волнении. Обсуждается влияние эффектов рассеяния на угловой и модовый спектры шумового поля. Приведены результаты численного моделирования статистических характеристик шума для гидрологических условий Баренцева моря в зимний период. Ключевые слова: шум, океанический волновод, ветровое волнение, многократное рассеяние, статистические характеристики. DOI: 10.31857/S0320791921050075

Далин М.А., Чертищев В.Ю., Краснов И.С., Раевских А.Н. «Исследование случаев "аномального" затухания ультразвуковых колебаний в заготовках из никелевых жаропрочных сплавов» Дефектоскопия, № 12, с. 37-47 (2020)

В нескольких штампованных поковках из никелевых жаропрочных сплавов двух марок при проведении ультразвукового неразрушающего контроля было обнаружено новое явление – локальное снижение амплитуды донного эхосигнала, которое сопровождалось наличием крупных (более 20 мм), хаотично разбросанных по поверхности полуфабриката зон со значительными (до 1,5%) флуктуациями скорости распространения продольной ультразвуковой волны. При этом разнозернистости или крупнозернистой структуры, обычно вызывающих увеличение коэффициента затухания ультразвуковых волн в таких сплавах и являющихся причинами снижения амплитуды донного эхосигнала, в материале обнаружено не было. В статье описаны исследования, проведенные для установления физических причин обнаруженной макроскопической неоднородности скорости и ее связи с падением амплитуды донного сигнала.

Канель Г.И., Савиных А.С., Гаркушин Г.В., Разоренов С.В. «Переотражения упругого предвестника ударной волны в твердом теле» Доклады Российской академии наук. Физика, технические науки, 496, № 1, с. 5-8 (2021)

На примере экспериментальных данных по отражению упругопластической волны ударного сжатия от поверхности пластины из стали или алюминиевого сплава обсуждаются условия и закономерности формирование переотраженной упругой волны. Обнаружено, что возможность ее образования, а также ее амплитуда и затухание связаны с релаксационными свойствами материала в состоянии перед пластической ударной волной.

Морозов В.М., Каленова В.И., Рак М.Г. «О стабилизации регулярных прецессий спутника при помощи магнитных моментов» Прикладная математика и механика, 85, № 4, с. 436-453 (2021)

Рассматривается стабилизация регулярных прецессий динамически симметричного спутника, центр масс которого движется по круговой орбите в гравитационном и магнитном полях Земли. Управляющие моменты формируются за счет взаимодействия собственного дипольного момента спутника с магнитным полем Земли. Линеаризованные в окрестности регулярных прецессий уравнения движения представляют собой линейные нестационарные системы. Для решения задач стабилизации предлагается и развивается подход, основанный на приведении к стационарным системам большего, чем исходная система, порядков. Исследуется управляемость и строятся эффективные алгоритмы стабилизации. Ключевые слова: стабилизация, регулярная прецессия, линейная нестационарная система, приводимость, управляемость, алгоритмы стабилизации DOI: 10.31857/S003282352104010X

Бубукин И.Т., Ракуть И.В., Агафонов М.И., Яблоков А.А., Панкратов А.Л., Горбунова Т.Ю., Горбунов Р.В. «Сравнительный анализ условий распространения миллиметровых радиоволн на радиоастрономических полигонах России и Узбекистана» Астрономический журнал, 98, № 7, с. 581-598 (2021)

На основе сравнительного анализа данных интегрального влагосодержания атмосферы в период 08.2019–01.2020 для полигона ННГУ НИРФИ Карадаг, трех полигонов ИПА РАН (Зеленчукская, Светлое, Бадары) и строительной площадки 70-м радиотелескопа на плато Суффа (Узбекистан) (средние значения за 1981–1991 гг.) показана целесообразность расширения параметров оценки при выборе площадки Карадаг для установки антенн миллиметрового диапазона. Это связано с отсутствием на территории Российской Федерации мест с устойчиво хорошей прозрачностью атмосферы в миллиметровом диапазоне, сравнимых с плато Чахнантор в Чили. Наряду с использованием среднемесячных значений интегрального влагосодержания в качестве основного критерия к выбору площадки следует учитывать как характеристику розы ветров на полигоне Карадаг, так и более детальное ежесуточное и внутрисуточное распределение влагосодержания. На площадке Карадаг даже в летнее время периодически возникает высокая прозрачность атмосферы. Интегральное влагосодержание уменьшается до уровней, сопоставимых с этим параметром на горной площадке Суффа. Полученные результаты позволяют скорректировать существующие принципы размещения астрономических инструментов и систем космической связи миллиметрового и субмиллиметрового диапазонов на территории РФ. Ключевые слова: миллиметровые волны, распространение, атмосфера, поглощение, влагосодержание DOI: 10.31857/S0004629921080016

Мартьянов А.К., Седов В.С., Заведеев Е.В., Савин С.С., Ральченко В.Г., Конов В.И. «Синтез мультислойных алмазных пленок в СВЧ-плазме в режимах с периодической инжекцией азота» Доклады Российской академии наук. Физика, технические науки, 496, № 1, с. 27-30 (2021)

Использование поликристаллического алмаза в оптике (прозрачные окна) и электронике (теплоотводы) обычно предполагает полировку синтезированной пластины. Однако при механической полировке возникает ряд проблем ввиду того, что алмаз является материалом с рекордной твердостью. В данной работе описан новый подход к формированию алмазных пленок со сниженной шероховатостью путем периодического ограниченного по времени добавления (инжекции) азота в стандартную газовую смесь метан–водород (CH₄–H₂). Азот стимулирует вторичное зародышеобразование на уже сформированных хорошо ограненных зернах алмаза микрометрового размера, что препятствует их дальнейшему разрастанию. Переход от непрерывной подачи N2 к его кратковременным инжекциям позволяет предотвратить образование сплошного слоя нанокристаллического алмаза и дает возможность выращивать высококачественные микрокристаллические слои алмаза между этапами инжекции азота.

Лобковский Л.И., Рамазанов М.М. «Термомеханические волны в системе упругая литосфера–вязкая астеносфера» Известия РАН. Механика жидкости и газа, № 6, с. 4-18 (2021)

Рассмотрена задача о возникновении термомеханических волн в системе, состоящей из двух горизонтальных слоев с реологиями линейно упругой среды для верхнего слоя (литосфера) и вязкой жидкости для нижнего (астеносфера) с учетом фазового перехода на их общей границе. Найдено точное решение задачи и изучены его свойства в зависимости от параметров. Показано, что при характерных значениях физических параметров литосферы и астеносферы существуют решения в виде умеренно затухающих деформационных тектонических волн, дана геофизическая интерпретация полученных результатов.

Ранджбар М.Дж., Содагар С. «Исследование применимости при контроле дефектов высокочастотных мод направленных волн с помощью фазированных решеток» Дефектоскопия, № 9, с. 27-34 (2021)

Для оценки поверхностных и внутренних дефектов в стальной пластине использовался метод сканирования с ультразвуковой фазированной решеткой. Моды ультразвуковых направленных волн от преобразователя с фазированной решеткой были промоделированы с использованием метода конечных элементов. Результаты экспериментов показали, что высокочастотная мода A0 дает приемлемую чувствительность и разрешение для малых диаметров сквозных дефектов и поверхностных дефектов. Секторное сканирование показало лучшее разрешение по оси в сравнении пространственным разрешением.

Балега Ю.Ю., Жеребцов Г.А., Кульчин Ю.Н., Кведер В.В., Латышев А.В., Литвак А.Г., Матвеев В.А., Месяц Г.А., Нигматулин Р.И., Ратахин Н.А., Сергеев А.М., Шалагин А.М. «Сергей Николаевич Багаев (к 80-летию со дня рождения)» Успехи физических наук, 191, № 10, с. 1123-1124 (2021)

Иванов В.П., Ипатов А.В., Рахимов И.А., Андреева Т.С. «Переменность спектра молодого остатка Сверхновой G11.2–0.3» Астрономический журнал, 98, № 8, с. 630-642 (2021)

Уточнен спектр G11.2–0.3 путем приведения опубликованных данных измерений интенсивностей к шкале потоков “искусственная луна” и исследована динамика его изменений на различных временных шкалах от 0.4 до более £0 лет. Обнаружен рост потоков радиоизлучения G11.2–0.3 в течение ≥30 лет на волнах 3 см≤λ≤375 см с частотной зависимостью: средняя скорость изменений убывает пропорционально log(f), и на частотах f≥10 ГГц рост сменился падением. Измерения на радиотелескопе РТ-32 обсерватории “Светлое” (ИПА РАН) в 2013–2019 гг. показали уменьшение потоков G11.2–0.3 на фоне быстрых нестационарных изменений со средней скоростью (∼5.4±6.6)%/год на длине волны λ=6.2 см и (–1.5±0.9)%/год на λ=3.5 см. Этапы роста и падения потоков разделяет эпоха 2016.9±0.6. Спектр G11.2–0.3 является суммой спектров оболочки и плериона, параметры каждого из них были определены по разработанной нами методике на эпоху 1972.5. Получены значения спектральных индексов α1 оболочки и α2 PWN: α1₁₉₇₂=0.77; α2₁₉₇₂=0.251. Динамика радиоизлучения остатка отражает сценарий взаимодействия ударной волны и CSM. Обсуждаются возможные причины эволюционных и нестационарных изменений. Ключевые слова: остаток сверхновой, плерион, ударная волна, радиотелескоп

Рахманова Л.С., Рязанцева М.О., Застенкер Г.Н., Ермолаев Ю.И. «Развитие турбулентного каскада за околоземной ударной волной при спокойных условиях в солнечном ветре» Геомагнетизм и аэрономия, 61, № 5, с. 592-598 (2021)

Пересечение солнечным ветром околоземной ударной волны в ряде случаев приводит к существенным изменениям в развитии турбулентного каскада. Отдельные случаи, исследованные ранее на основе экспериментальных измерений характеристик турбулентности в магнитослое, пока не дали ответа на вопрос, какие факторы оказывают наибольшее влияние на модификацию турбулентного каскада за околоземной ударной волной. В настоящей работе рассмотрены несколько случаев регистрации спектров сжимаемой компоненты флуктуаций в магнитослое на двух разнесенных в пространстве спутниках при спокойных условиях в солнечном ветре, что позволяет оценить влияние границ магнитослоя и топологии ударной волны на динамику турбулентного каскада при движении плазмы за околоземной ударной волной. Показано, что непосредственно за квази перпендикулярной ударной волной в дневной части магнитослоя происходит существенное перераспределение энергии в турбулентном каскаде, затрагивающее магнитогидродинамические масштабы, при этом при дальнейшем распространении плазмы в сторону флангов свойства каскада восстанавливаются. В то же время, за квази параллельной ударной волной изменения характеристик турбулентного каскада при входе плазмы в магнитослой происходят только на субионных масштабах.

Кохирова Г.И., Рахматуллаева Ф.Дж., Борисенко С.А. «Результаты фотометрических наблюдений кометы P/2019 LD2 в обсерватории Санглох» Астрономический вестник. Исследования Солнечной системы, 55, № 5, с. 408-415 (2021)

Короткопериодическая комета P/2019 LD2 (Атлас) открыта в июне 2019 г. Первоначально объект был классифицирован как троянский астероид, но позже был включен в группу комет семейства Юпитера. Ввиду доподлинно неизвестной природы происхождения объекта исследование кометы представляет особый научный интерес. В этой связи в Международной астрономической обсерватории Санглох (МАОС) Института астрофизики НАНТ в августе 2020 г. проведены оптические наблюдения кометы. Величина абсолютного блеска кометы в фильтре R по нашим измерениям составляет 11.41^m, оценены параметр пылепроизводительности и верхний предел радиуса ядра 7.4 км. Выявлено распределение яркости вдоль хвоста и структура пылевого хвоста. Показано, что вблизи поверхности ядра кометы находятся самые крупные пылевые частицы размером более 100 мкм и по мере удаления от ядра размеры частиц хвоста уменьшаются. Фотометрические данные указывают, что в период мониторинга комета находилась в состоянии нормальной кометной активности, связанной главным образом, с недавним прохождением перигелия. Анализ орбиты кометы показал, что она действительно находится в стадии перехода из группы кентавров в кометы семейства Юпитера. Ключевые слова: комета, фотометрия, блеск, пылепроизводительность, радиус, изофота, диаграмма Финсона–Пробстейна DOI: 10.31857/S0320930X21050030

Севостьянов М.А., Баикин А.С., Каплан М.А., Колмаков А.Г., Гудков С.В., Ребезов М.Б., Гарнов С.В. «β сплав Ti–20Nb–10Ta–5Zr со структурированной на микро- и наномасштабе поверхностью» Доклады Российской академии наук. Физика, технические науки, 496, № 1, с. 37-40 (2021)

Показано, что сплав является гомогенным (Ti-65%, Nb-20%, Ta-10%, Zr-5%). Только в близком к поверхности слое толщиной порядка 100 нм наблюдается изменение элементного состава. Поверхность сплава обеднена по содержанию титана (∼20%) и обогащена по содержанию тантала (∼20%). Также на поверхности присутствует большое количество оксидов (∼50%). Сплав является однофазным с кристаллической решеткой типа β-Ti (кубическая сингония, пространственная группа Im3m). Сплав имеет предел текучести около 550 МПа, предел прочности около 700 МПа. Модуль Юнга порядка 50 ГПа. Относительное удлинение сплава около 1.4%. На микромасштабе на поверхности проволоки и пластин из сплава Ti–20Nb–10Ta–5Zr обнаружены складки и продольные гребнеобразные структуры высотой до 0.5 мкм. При анализе нанотопологии установлено, что даже между гребнеобразными структурами или на их вершинах присутствуют неровности высотой вплоть до 100–150 нм.

Редакционная коллегия «Владимир Наумович Жарков (04.03.1926–26.02.2021)» Астрономический вестник. Исследования Солнечной системы, 55, № 4, с. 384-384 (2021)

DOI: 10.31857/S0320930X21040071

Редколлегия «Нашему журналу 55 лет» Известия РАН. Механика жидкости и газа, № 6, с. 3 (2021)

DOI: 10.31857/S0568528121060177

Антонов С.Н., Резвов Ю.Г. «Акустооптическое управление энергетическим 2D-профилем лазерного луча» Журнал технической физики, 91, № 8, с. 1269-1275 (2021)

Рассмотрено акустооптическое управление энергетическим профилем лазерного излучения. Использован высокоэффективный многолучевой режим брэгговской дифракции с комбинацией близких в угловом пространстве лучей, формирующих усредненную картину в виде единого луча. При этом двумерный профиль интенсивности реализован в виде произведения двух независимых одномерных профилей. На базе поляризационно-независимого двухкоординатного акустооптического дефлектора экспериментально получены несколько профилей (в том числе близкий к равномерному) при суммарной эффективности не ниже 85% и времени смены профиля около 10 μs. Данный метод может быть использован в системах обработки материалов мощными лазерами. Ключевые слова: лазер, поляризация света, анизотропная акустооптическая дифракция, акустооптический дефлектор, пьезопреобразователь, эффективность дифракции, энергетический профиль лазерного излучения.

Антонов С.Н., Резвов Ю.Г. «Акустооптический дефлектор на парателлурите – повышение тепловой стабильности параметров» Приборы и техника эксперимента, № 5, с. 100-104 (2021)

Экспериментально исследованы явления, возникающие при внутреннем нагреве (выделении управляющей радиомощности) акустооптического дефлектора на основе парателлурита с отводом тепла от пьезопреобразователя через жидкостный контакт. Установлено, что, кроме температурного дрейфа скорости звука и показателей преломления, существенное влияние на характеристики дефлектора оказывает температурная неоднородность. При этом объем кристалла ведет себя как оптический клин – более оптически плотный у преобразователя, и менее плотный – при удалении от него. Обнаружен эффект внутренней компенсации тепловой девиации положения дифрагированного луча при определенной ориентации дефлектора.

Антонов С.Н., Резвов Ю.Г. «Акустооптический модулятор для лазерных доплеровских анемометров потоков жидкости и газа» Приборы и техника эксперимента, № 5, с. 105-109 (2021)

Рассмотрена схема лазерного доплеровского двухлучевого анемометра потока жидкости или газа на основе акустооптического модулятора на кристалле ТеО₂, выполняющего функции делителя луча и сдвигателя частоты света. Показано, что режим акустооптической дифракции – аксиальное двухфононное взаимодействие на медленной акустической моде – наиболее оптимален для схем анемометров. В этом режиме формируются два равноинтенсивных дифрагированных луча с однонаправленными поляризациями, разность частот между которыми равна удвоенной частоте ультразвука. Выполнен расчет частоты параметров модулятора для анемометров с различными длинами волн света.

Антонов С.Н., Резвов Ю.Г. «Акустооптические устройства на основе многолучевой дифракции» Приборы и техника эксперимента, № 6, с. 46-52 (2020)

Рассмотрена многолучевая акустооптическая брэгговская дифракция лазерного излучения – деление исходного луча на несколько независимо управляемых лучей (каналов) без принципиальных потерь световой мощности. Получены практически значимые соотношения, определяющие условия реализации многолучевой дифракции и ее основные параметры. Показано, что необходимым условием является вид управляющего радиосигнала, близкий к частотно(фазово)-модулированному. Экспериментальные исследования проведены на поляризационно-нечувствительном акустооптическом дефлекторе на кристалле парателлурита. Показаны практические применения многолучевой дифракции: лазерное нанесение изображений, многоканальная передача (переключения) оптической информации, формирование профиля лазерного луча.

Репина А.И. «Сходимость метода Галеркина решения нелинейной задачи о собственных модах микродисковых лазеров» Ученые записки Казанского государственного университета. Серия Физико-математические науки, 163, № 1, с. 5-20 (2021)

Рассмотрен метод численного решения задачи на собственные значения для уравнения Гельмгольца на плоскости, моделирующей лазерное излучение двумерных микродисковых резонаторов. Метод Галеркина применен к нелинейной задаче на собственные значения для голоморфной фредгольмовой оператор-функции, к которой сводится исходная краевая задача. Доказательство сходимости метода и оценки точности аппроксимации собственных значений основаны на общих результатах теории голоморфных оператор-функций и теории приближенных методов в проблеме собственных значений с нелинейным вхождением параметра.

Решетняк М.Ю. «Инверсии геомагнитного поля: ограничение на интенсивность конвекции в ядре Земли?» Геомагнетизм и аэрономия, 61, № 2, с. 267-272 (2021)

Современные модели геодинамо позволяют генерировать магнитное поле как без инверсий, так и с частыми инверсиями. Переход от одного режима к другому связан с относительно небольшим изменением интенсивности источников генерации. Из этого, обычно, делается вывод, что система геодинамо находится вблизи такого перехода, что вообще говоря, требует более детального обоснования. В работе на основе современных моделей геодинамо приведен анализ того, к каким еще изменениям в поведении геомагнитного поля приводит подобный переход. В частности, насколько нарушается дипольность магнитного поля, изменяется его напряженность, каково соотношение времени затухания и роста диполя во время инверсии.

Зайко Ю.С., Гареев Л.Р., Чичерина А.Д., Трифонов В.В., Веденеев В.В., Решмин А.И. «Экспериментальное обоснование применимости линейной теории устойчивости к затопленной струе» Доклады Российской академии наук. Физика, технические науки, 497, № 1, с. 44-48 (2021)

Экспериментально получена затопленная струя воздуха круглого поперечного сечения диаметром 0.12 м с длинным ламинарным участком (не менее пяти диаметров струи) при числе Рейнольдса 5400. В рамках линейного анализа устойчивости обнаружены две ветви растущих возмущений, генерируемые тремя точками перегиба на профилях скорости струи, получаемой экспериментально. Определены диапазоны частот растущих возмущений, их скорости роста и длины волн. Проведены эксперименты по внесению контролируемых возмущений в струю с длинным ламинарным участком. Характеристики волн, усиливающихся в экспериментах вследствие внесения возмущений, оказались близки к предсказаниям линейной теории устойчивости. Таким образом, экспериментально подтверждена применимость линейной теории устойчивости к затопленной струе.

Рига В.Ю., Турунтаев С.Б. «Моделирование индуцированной сейсмичности на основе двухпараметрического закона rate-and-state» Физика Земли, № 5, с. 55-73 (2021)

Рассматривается вопрос численного моделирования сейсмичности, индуцированной закачкой флюида в недра. Одним из важных факторов, определяющих динамику скольжения тектонических разломов в процессе воздействия, является вид закона трения, действующего на берегах разломов. Путем численного анализа, проведенного в рамках слайдер-модели в сопоставлении с результатами лабораторных экспериментов, показано, что двухпараметрическая форма закона трения типа rate-and-state позволяет описывать наиболее широкий спектр наблюдаемых режимов скольжения. На основе модели двойной пористости, а также слайдер-модели трещин моделируется индуцированная сейсмичность в районе г. Базель, Швейцария, возникшая в ходе реализации проекта по использованию геотермальной энергии. Представлена физически полная модель вложенных трещин, позволяющая моделировать процесс фильтрации флюида в породе, содержащей трещины или разломы, с учетом изменения фильтрационных свойств последних. Процесс деформации разлома описывается с использованием метода разрывных смещений. Модель применяется для анализа результатов натурного эксперимента по закачке воды в разлом на юге Франции. Исследуется развитие подвижек разлома в зависимости от различных параметров: свойств разлома, фильтрационных свойств породы, параметров закачки. Найдены условия, при которых в рамках предложенной модели возможно возникновение сейсмических подвижек.

Ризниченко Г.Ю., Анашкина А.А., Нечипуренко Ю.Д., Рубин А.Б. «VI Съезд биофизиков России» Биофизика, 66, № 1, с. 195-208 (2021)

Римская-Корсакова Л.К., Родионов А.А., Иванов М.П. «Подстройка эхоимпульсов, отраженных от расположенных на разных дистанциях объектов, под слуховую чувствительность у дельфинов: модельные исследования» Биофизика, 66, № 2, с. 372-383 (2021)

DOI: 10.31857/S0006302921020198

Ринкевич А.Б., Перов Д.В. «Определение эффективной магнитной проницаемости нанокомпозитных сред» Доклады Российской академии наук. Физика, технические науки, 499, № 1, с. 22-24 (2021)

Рассматривается метод определения эффективной магнитной проницаемости для композитных сред, содержащих магнитные частицы в виде эллипсоидов вращения общего вида. Приведены примеры расчетов данной величины для ансамблей произвольно ориентированных частиц в зависимости от их формы и объемной доли в нанокомпозитах.

Юлбарисов Р.Ф., Галикян Н.Г., Майоров А.Г., Голуб О.А., Малахов В.В., Роденко С.А. «Амплитудные и временные характеристики 27-дневных вариаций потока галактических космических лучей, зарегистрированных в эксперименте PAMELA с 2006 по 2016 год» Известия РАН. Серия физическая, 85, № 11, с. 1611-1614 (2021)

С июня 2006 г. по январь 2016 г. спектрометры PAMELA и ARINA зарегистрировали несколько случаев возникновения 27-дневных вариаций потока галактических космических лучей (ГКЛ). Восстановлены характеристики ГКЛ: представлена временная динамика амплитуды вариаций для различных энергий и получены амплитудно-энергетические зависимости для нескольких эпизодов возникновения вариаций.

Федорова В.А., Родин А.Е. «Сравнительный анализ наблюдательных свойств быстрых радиовсплесков на частотах 111 и 1400 МГц» Астрономический журнал, 98, № 10, с. 804-833 (2021)

Проведен сравнительный анализ наблюдательных характеристик быстрых радиовсплесков на частотах 111 и 1400 МГц. Построены распределения по мере дисперсии радиовсплесков. Показано, что на обеих частотах они описываются логнормальным распределением с параметрами μ=6.2, σ=0.7. Также построена зависимость τsc(DM) величины рассеяния от меры дисперсии на 111 МГц и 1400 МГц. Показано, что эта зависимость принципиально отличается от зависимости для пульсаров. Сравнительный анализ взаимосвязи рассеяния импульсов от меры дисперсии на 1400 МГц и 111 МГц показал, что τ_sc(DM) для обеих частот имеет вид τ_sc (DM)∼DM^k, где k=0.49±0.18 и k=0.43±0.15 для частот 111 и 1400 МГц соответственно. Полученная зависимость объясняется в рамках предположения о внегалактическом возникновении быстрых радиовсплесков и практически равномерном распределении вещества в межгалактическом пространстве. Из зависимости τ_sc (DM) получена суммарная оценка вклада в DM вещества гало нашей и родительской галактики DM_halo+ DM_halo/1+z≈60 пк/см³. На основе зависимости logN–logS выведен средний спектральный индекс радиовсплесков α=–0.63±0.20 при условии, что статистические свойства этих выборок на 111 и 1400 МГц одинаковы. Ключевые слова: быстрые радиовсплески, межзвездная среда, межгалактическая среда, модель рассеяния DOI: 10.31857/S0004629921100091

Римская-Корсакова Л.К., Родионов А.А., Иванов М.П. «Подстройка эхоимпульсов, отраженных от расположенных на разных дистанциях объектов, под слуховую чувствительность у дельфинов: модельные исследования» Биофизика, 66, № 2, с. 372-383 (2021)

DOI: 10.31857/S0006302921020198

Родионова Ж.Ф., Жаркова А.Ю., Гришакина Е.А., Шевченко В.В. «Топографические особенности лунных морей и бассейнов» Астрономический вестник. Исследования Солнечной системы, 55, № 3, с. 195-212 (2021)

Построены и изучены более 70 топографических профилей 34 крупных лунных морей и бассейнов с целью получения количественных значений параметров, характеризующих эти образования, выявления закономерностей и особенностей их рельефа. Исследована зависимость абсолютной высоты дна и глубины бассейнов от широты, долготы, размеров и относительного возраста. Абсолютная высота дна образований на видимом полушарии, как и следовало ожидать, меньше, чем на обратном полушарии. В долготном направлении заметна тенденция увеличения глубины бассейнов в направлении от центрального меридиана к 180 меридиану (от центра видимого полушария до центра обратного полушария). Гребни валов на всем протяжении каждого из бассейнов часто имеют разные высоты. В зависимости от этой разности высот гребня вала выделены три группы бассейнов, отличающиеся перепадами высот. Предполагается, что чем больше перепад высот гребней валов, тем более косым было падение ударника. Корреляции отмеченных выше параметров с относительным возрастом в данном исследовании не обнаружено. Морфометрические исследования ударных кольцевых структур на Луне и их интерпретация позволяют предположить, что в раннюю эпоху эволюции лунной поверхности в период около 4.4–4.0 млрд лет основными ударниками были тела кометной природы из Пояса Койпера или из Облака Оорта. Ключевые слова: Луна, рельеф, моря, бассейны, абсолютные высоты, перепады высот, относительный возраст, аномалии Буге DOI: 10.31857/S0320930X21030063

Писаренко В.Ф., Любушин А.А., Родкин М.В. «Максимальные землетрясения в будущих интервалах времени» Физика Земли, № 2, с. 27-45 (2021)

Исследуются проблемы, связанные с максимальными землетрясениями в сейсмоактивном регионе. В работах авторов (Писаренко В.Ф., Родкин М.В. Неустойчивость параметра Mmax и альтернатива его применению // Физика Земли. 2009. № 12. С. 48–59; Pisarenko V., Rodkin M. Heavy-Tailed Distributions in Disaster Analysis. Advances in Natural and Technological Hazards Research. Springer, Dordrecht–Heidelberg–London–New York. 2010. V. 30; Pisarenko V.F., Rodkin M.V. The maximum earthquake in future Т years: Checking by a real catalog // Chaos, Solitons & Fractals. 2015. V. 74. P. 89–98) была предложена альтернатива неоднозначно определяемому параметру М_мах (максимальной региональной магнитуде) в виде четко определенного, статистически обоснованного параметра – максимальной магнитуды землетрясения в данном регионе в заданный, будущий интервал времени Т. Изучаются статистические характеристики этого параметра – квантили с заданным уровнем доверия q. Впервые оценка смещения, стандартного отклонения и среднеквадратичного отклонения таких квантилей проведена на большом количестве (1000 штук) независимых выборок (искусственных каталогов) с известным законом распределения. Это дало возможность сравнить получаемую при этом “истинную” точность оценок с той, которая получается по одному каталогу с неизвестным законом распределения. Оценена реальная эффективность оценок квантилей на примерах с точно известным ответом, а также продемонстрирована устойчивость и робастность этих квантилей как информативной и важной характеристики сейсмического риска. Проведенные сравнения позволяют получить оценки разброса квантилей в области больших времен Т и при весьма строгих границах доверительного уровня q. Оценки квантилей максимальных событий в будущем интервале времени получаются существенно более робастными при более сильном загибе вниз графика повторяемости. Выведено соотношение между квантилями одиночного землетрясения и квантилями максимального землетрясения в будущем интервале времени Т, которое позволяет устанавливать эквивалентность между длительностью интервала Т и уровнем значимости (надежностью) q, что для распределений с тяжелыми хвостами необходимо учитывать при оценивании сейсмического риска. При статистическом анализе использованы два различных метода оценки параметров: метод максимального правдоподобия и Байесовский метод. Они показали примерно равную эффективность. С помощью этих методов получен вывод о том, что оценка долгосрочной сейсмической опасности для регионов с явно выраженным загибом вниз графика повторяемости является весьма устойчивой и робастной.

Орлов А.А., Махмутов В.С., Филиппов М.В., Стожков Ю.И., Ролан Ж.-П. «Вариации заряженной и нейтральной компонент космических лучей в сейсмической зоне CASLEO» Известия РАН. Серия физическая, 85, № 11, с. 1666-1668 (2021)

Представлены результаты анализа данных наземных измерений заряженной и нейтральной компонент космических лучей и приземного электрического поля в районе астрономического комплекса КАСЛЕО (CASLEO; Эль-Леонсито, Аргентина), полученных в период 2015–2020 гг. Основное внимание уделено измерениям во время проявлений сейсмической активности – землетрясений, произошедших на расстоянии от 5 до 500 км от КАСЛЕО. Предварительный анализ выборки событий позволил установить отдельные свойства этих вариаций.

Могилевский М.М., Чугунин Д.В., Чернышов А.А., Романцова Т.В., Моисеенко И.Л, Кумамото А., Касахара Й., Тсучия Ф. «Локализация источников двух типов "континуум" излучения» Письма в ЖЭТФ, 114, № 1, с. 18-23 (2021)

Роньшин Ф.В., Чиннов Е.А., Дементьев Ю.А., Кабов О.А. «Мостиковый режим течения в микроканалах» Доклады Российской академии наук. Физика, технические науки, 499, № 1, с. 43-47 (2021)

В результате исследований двухфазных потоков в щелевых микроканалах обнаружен и изучен новый режим течения – мостиковый. Мостики представляют собой вертикальные перемычки между пленками жидкости, расположенными на нижней и верхней сторонах канала. Установлено, что с увеличением расходов газа и жидкости мостики начинают деформироваться, а затем разрушаться. Определены критические числа Вебера, характерные для деформации и разрушения жидкостных мостиков. Предложена новая классификация режимов двухфазного течения в микроканалах на основе полученных экспериментальных данных.

Слюта Е.Н., Высочкин В.В., Иванов В.В., Маковчук В.Ю., Назаров А.И., Погонин В.И., Роскина Е.А., Сафронов В.В., Таций Л.П. «Прибор МЕТЕОР-Л на лунном орбитальном аппарате Луна-26: детектор космической пыли» Астрономический вестник. Исследования Солнечной системы, 55, № 5, с. 444-453 (2021)

Детектор космической пыли ионизационного типа МЕТЕОР-Л разрабатывается для лунного орбитального аппарата Луна-26 и предназначен для изучения распределения в пространстве метеорных тел по массе и скорости, и долговременного мониторинга динамичной эволюции пылевой компоненты в лунной экзосфере. Последние исследования облаков пыли вокруг Луны показывают тесную взаимосвязь постоянной и динамичной эволюции компонентов лунной экзосферы, геологической истории образования лунного реголита, процессов образования и накопления летучих компонентов в лунном реголите с постоянным воздействием таких компонентов межпланетной среды, как межпланетная пыль преимущественно кометного происхождения и метеороиды из пояса астероидов. Детектор космической пыли способен регистрировать метеорные частицы размером 0.1–3 мкм с массой 10^–14–10^–9 г и скоростью от 3 до 35 км с^–1. Испытания и калибровка на ускорителе частиц подтвердили заявленные функциональные возможности детектора для регистрации частиц космической пыли с параметрами, характерными для лунной экзосферы. Ключевые слова: Луна, лунная экзосфера, межпланетная пыль, метеорный поток, метеороиды, метеоритная бомбардировка, детектор космической пыли, лунный реголит DOI: 10.31857/S0320930X21050042

Слюта Е.Н., Маров М.Я., Дунченко А.Г., Маковчук В.Ю., Морозов О.В., Назаров А.И., Иванов В.В., Погонин В.И., Роскина Е.Г., Сафронов В.В., Харлов Б.Н., Таций Л.П. «Эксперимент термо-лр на посадочном аппарате Луна-27: изучение теплофизических, физико-механических и электромагнитных свойств лунного грунта» Астрономический вестник. Исследования Солнечной системы, 55, № 5, с. 454-475 (2021)

Прибор разрабатывается для эксперимента ТЕРМО-ЛР на лунном посадочном космическом аппарате Луна-27 и предназначен для контактных геофизических измерений различных свойств лунного грунта на поверхности и на глубину до 3 м. Рассматриваются научные задачи эксперимента по исследованию физико-механических (плотность, механические и деформационные характеристики), теплофизических (теплопроводность, теплоемкость) и электромагнитных (диэлектрическая проницаемость, магнитная восприимчивость) свойств лунного грунта и внутреннего теплового потока Луны. Приводятся описание конструкции и технические характеристики, функциональная схема и режимы работы прибора, который состоит из трех основных блоков – блока глубинных исследований с глубинным каротажным зондом, блока поверхностных исследований и блока электроники. В состав каротажного зонда входят самозаглубляющийся молоток пенетратор, датчик диэлектрической проницаемости, датчик магнитной восприимчивости и лента с термодатчиками для измерения распределения температуры в грунте и внутреннего теплового потока. В состав блока поверхностных исследований входят термодатчики для измерений в пассивном и активном режимах теплофизических свойств лунного грунта на поверхности. Рассматриваются испытания и калибровка термодатчиков блока поверхностных исследований, которые подтвердили высокие эксплуатационные характеристики датчика и надежность интерпретации измерений. Ключевые слова: Луна, лунный грунт, реголит, ТЕРМО-ЛР, Луна-27, каротажный зонд, физико-механические свойства, теплофизические свойства, электромагнитные свойства, внутренний тепловой поток DOI: 10.31857/S0320930X21050054

Байдерин А.А., Денисова И.П., Ростовский В.С. «Точное плосковолновое решение уравнений теории гравитации с массивным гравитоном» Известия вузов. Физика, 64, № 1, с. 10-15 (2021)

Рассмотрена теория гравитации с массивным гравитоном, которая была предложена Виссером. Найдено точное решение этой теории, когда источником гравитационного поля является плоская скалярная волна. Методом Гамильтона–Якоби получены законы движения массивных и безмассовых частиц в этом гравитационном поле.

Ризниченко Г.Ю., Анашкина А.А., Нечипуренко Ю.Д., Рубин А.Б. «VI Съезд биофизиков России» Биофизика, 66, № 1, с. 195-208 (2021)

Демкин В.П., Мельничук С.В., Хоряк М.Н., Удут В.В., Руденко В.В., Тютрин И.И. «Влияние адгезии на измерение вязкоупругих характеристик цельной крови резонансно-акустическим методом» Известия вузов. Физика, 63, № 12, с. 59-63 (2020)

Исследовано влияние адгезии крови на амплитудно-частотные характеристики пьезоэлектрического датчика в методе низкочастотной пьезотромбоэластографии. На поверхности иглы-резонатора, погруженной в кровь, в результате адгезии может накапливаться слой форменных элементов крови, который изменяет ее конфигурацию и массу и, как следствие, ее амплитудно-частотные характеристики. Экспериментально показано, что в процессе свертывания крови происходит уменьшение собственной частоты колебаний иглы-резонатора прямо пропорциональное увеличению массы адгезированной крови. Для подтверждения этой закономерности нами проведен численный эксперимент на 3D-математической модели пьезоэлектрического датчика, используемого в пьезотромбоэластографе АРП-01М «Меднорд», с применением программного пакета COMSOL Multiphysics® 4.2 и метода конечных элементов. Рассчитаны изменение собственной частоты колебаний иглы-резонатора от массы адгезированной крови, а также их зависимость от времени в процессе коагуляции крови. Показано, что нарастание массы адгезированной крови в процессе ее коагуляции наблюдается, начиная с 3-й минуты, и достигает максимума 0.42 мг к 15-й минуте, что приводит к заметному сдвигу резонансной частоты пьезоэлектрического датчика в область меньших частот.

Руденко О.В. «Нелинейная диагностика, акустическое взвешивание, молоточек Андреева и зондовые микроскопы» Доклады Российской академии наук. Физика, технические науки, 498, № 1, с. 67-72 (2021)

Описан способ диагностики, базирующийся на “акустическом взвешивании” листовых материалов. Масса дефекта или дефицит массы определяют сдвиг частоты колеблющейся мембраны. Описан измерительный прибор академика Н.Н. Андреева, изобретенный им в 1925 г. и основанный на эффекте “дребезжания” за счет “подпрыгивания” небольшого груза, лежащего на телефонной мембране. Рассчитаны гармоники, появляющиеся при достаточно больших амплитудах колебаний. Показано, что гармоники могут возникать и при работе современных высокоточных приборов, например, туннельного и атомно-силового микроскопов.

Иванов В.Н., Русаков Ю.С. «Инфразвуковые станции КИЗ для геофизических исследований и мониторинга» Приборы и техника эксперимента, № 5, с. 117-126 (2020)

Описаны инфразвуковые станции КИЗ (комплекс инфразвуковой), созданные в НПО “Тайфун” (г. Обнинск) и автономно работающие на протяжении ряда лет в нескольких пунктах РФ. Практически все элементы станций: конфигурация, микробарометры, ветровые фильтры, система сбора и передачи данных, аппаратный бокс и т.п. – разработаны с учетом опыта создания и эксплуатации подобных систем, прежде всего, инфразвукового компонента международной системы мониторинга ядерных испытаний. Основными достоинствами инфразвуковых станций, наряду с хорошими и стабильными метрологическими характеристиками, являются: сравнительно низкая стоимость, минимальные эксплуатационные затраты, надежность работы в широком диапазоне погодных условий, простота поверки и калибровки. Инфразвуковые станции КИЗ адаптированы к условиям эксплуатации на территории типовой метеостанции РФ.

Русол А.В. «Имитационное моделирование структуры пылевых фрактальных кластеров в протопланетных газопылевых дисках» Астрономический вестник. Исследования Солнечной системы, 55, № 3, с. 232-243 (2021)

Современные модели образования планетных систем, построенные с учетом доступных данных о газопылевых протопланетных дисках, включают непрерывно усложняющиеся методы компьютерного моделирования разнообразных процессов, среди которых важная роль принадлежит изучению взаимодействия пылевых частиц в диске, происходящих на масштабах от долей миллиметров до десятков и более сантиметров. Важными исходными условиями для их описания являются параметры распределения частиц по составу и размерам. Одной из актуальных задач является построение моделей пылевых кластеров, формирующихся в протопланетных дисках, с учетом существующих космохимических и физических ограничений. В данной работе основное внимание уделено методическим вопросам моделирования внутренней структуры пылевых фрактальных кластеров на основе теоретических подходов, в которых использован предложенный ранее эффективный метод проницаемых частиц. Реализован подход, позволяющий учитывать полидисперсность и гетерогенность состава твердотельной компоненты протопланетного диска. Данная методика использует следующие входные параметры модели: диапазоны распределения исходных частиц по размерам, фрактальную размерность образующихся кластеров, массовые доли ледяных и тугоплавких частиц. Автором разработано программное обеспечение для численной реализации соответствующих модельных задач. Ключевые слова: протопланетный диск, пылевые агрегаты, фрактальные кластеры, метод проницаемых частиц, численные расчеты DOI: 10.31857/S0320930X21030075

Маров М.Я., Русол А.В., Макалкин А.Б. «Моделирование фрагментации пыле-ледяных кластеров на линии льда в протопланетных дисках» Астрономический вестник. Исследования Солнечной системы, 55, № 3, с. 244-264 (2021)

Представлены результаты математического (имитационного) моделирования структуры и свойств гетерогенных фрактальных пыле-ледяных кластеров размером ∼0.1–10 см и их распада на фрагменты на линии водяного льда в протопланетных дисках. Основная цель работы – выяснение условий, при которых распад кластера в результате сублимации льда приводит к образованию крупных фрагментов, сопоставимых по массе и размерам с исходным кластером или, напротив, мелких и маломассивных фрагментов. Преобладание по массе крупных или мелких фрагментов с внутренней стороны от линии льда с учетом различий их взаимодействия с газом в диске может оказать существенное влияние на локализацию и специфику формирования планетезималей. Предполагается, что кластеры состоят из пылевых агрегатов двух типов: один – преимущественно из водяного льда с малой примесью более тугоплавкого вещества, другой – преимущественно из менее летучего чем лед вещества; при этом размеры агрегатов обоих типов в десятки–сотни раз меньше размера кластера. Варьируются соотношения размеров, плотностей и массовых долей агрегатов обоих типов. При выборе значений этих параметров используются кометные данные. Показано, что крупные массивные фрагменты с внутренней стороны линии льда могут образовываться, если ледяные агрегаты в среднем существенно крупнее тугоплавких. В этом случае массивные тугоплавкие фрагменты образуются даже при относительно высокой массовой доле водяного льда (>∼0.3), согласующейся с протосолнечным отношением масс тугоплавкой и ледяной компонент ≤2, при условии, что отношение плотностей тугоплавких и ледяных агрегатов <∼3. Если же отношение плотностей порядка 10, то массивные фрагменты образуются при значительно меньшей доле льда (∼0.1), которая, однако, не противоречит кометным данным. Ключевые слова: планеты: формирование, протопланетный диск, пылевые агрегаты, пыле-ледяные кластеры, линия льда, планетезимали, моделирование DOI: 10.31857/S0320930X2103004X

Русских С.В., Шклярчук Ф.Н. «Расчет формообразования космической зонтичной антенны при сильном изгибе радиальных стержней, связанных по параллелям растяжимыми тросами» Известия российской академии наук. Механика твердого тела, № 5, с. 99-112 (2021)

Рассматривается циклически симметричная зонтичная антенна, каркас которой состоит из гибких нерастяжимых радиальных стержней, связанных в узлах по параллелям растяжимыми тросами. В начальном транспортировочном положении многозвенные стержни уложены в упаковки, ориентированные в направлении оси системы. После устранения связей упаковок стержни развертываются в радиальных плоскостях под действием упругих пружин, соединяющих звенья, и фиксируются в прямолинейных положениях под заданным углом по отношению к оси, при котором все тросы, связывающие однотипные узлы стержней, принимают форму правильных многоугольников, оставаясь при этом ненатянутыми. Далее под действием силы демпфирующего гидроцилиндра с предварительно сжатыми пружинами корневые части всех стержней медленно поворачиваются до упоров. В конечном положении радиальные стержни, соединенные в узлах натянутыми тросами, принимают изогнутую форму. Жесткости тросов на растяжение определяются так, чтобы радиальные и осевые координаты узлов изогнутых стержней совпадали с координатами точек заданной поверхности вращения. Построена модель сильного изгиба гибкого нерастяжимого стержня с учетом действующих на него в узлах неизвестных радиальных реакций натянутых тросов. Звенья стержня рассматриваются как последовательно соединенные между собой в узлах “консольные” элементы в местных системах координат, которые могут совершать большие перемещения и повороты. Изгиб каждого элемента описывается двумя заданными функциями, усадка элемента за счет изгиба учитывается в квадратичном приближении. Полученные нелинейные уравнения деформирования системы с учетом геометрических связей в узлах решаются по методу последовательных приближений относительно неизвестных реакций тросов. По полученным значениям реакций затем при заданных координатах узлов определяются требуемые жесткости тросов на растяжение. В качестве примера расчета рассмотрена параболическая антенна при различных числах радиальных стержней и составляющих из звеньев. Выполнены оценки точности предложенной расчетной модели формообразования антенны.

Рухадзе А.А., Семёнов В.Е. «К упрощенному описанию волн в бесстолкновительной плазме» Известия вузов. Прикладная нелинейная динамика, 28, № 5, с. 460-464 (2020)

Цель предлагаемой методической заметки – сопоставить развитые А.А. Власовым и Л.Д. Ландау подходы к распространению электромагнитных волн в горячей разреженной плазме. Более полувека назад А.А. Власов и Л.Д. Ландау, используя метод кинетического уравнения, показали, что – в соответствии с принципом причинности – собственные волны равновесной плазмы должны затухать, даже если бинарное взаимодействие частиц пренебрежимо слабо. Однако долгое время близость пионерских теорий А.А. Власова и Л.Д. Ландау представлялась недостаточно очевидной. Чтобы минимизировать расхождения в подходах к кинетическим эффектам затухания–нарастания волн в бесстолкновительной плазме, данная заметка вместо метода кинетического уравнения предлагает более простой метод – основанный на использовании элементарных уравнений движения электронов. Для однородной плазмы с осесимметричным распределением электронов по невозмущенным скоростям выведен интеграл, пригодный для того, чтобы рассчитать диэлектрическую проницаемость плазмы и, соответственно, получить дисперсионное соотношение для самосогласованной продольной волны. В частности, если скоростное распределение описывается достаточно плавной функцией, то – в соответствии с теорией Л.Д. Ландау – инкремент или декремент волны определяется производной от функции распределения электронов в точке их черенковского синхронизма с волной. В качестве простейшей модели рассмотрено распространение волны в плазме, где исходное распределение электронов по скоростям описывается функцией Лоренца. Декремент волны в этом случае совпадает с декрементом, который был получен в свое время А.А. Власовым, а при черенковском синхронизме на «хвосте» функции распределения этот декремент имеет величину, которая соответствует асимптотике Л.Д. Ландау. Таким образом, проведенный анализ подтвердил взаимное согласие теорий А.А. Власова и Л.Д. Ландау.

Фатеев В.Ф., Рыбаков Е.А. «Экспериментальная проверка квантового нивелира на мобильных квантовых часах» Доклады Российской академии наук. Физика, технические науки, 496, № 1, с. 41-44 (2021)

Представлены результаты первой экспериментальной проверки квантового нивелира, основанного на использовании эффекта гравитационного смещения времени и метода релятивистской синхронизации. Разность ортометрических высот измерялась между пунктом в Московской области и Нижним Новгородом на расстоянии около 480 км. Использовались мобильные высокостабильные квантовые часы с относительной нестабильностью 1×10^–15, что обеспечило погрешность измерения около 9.1 м.

Спивак А.А., Рыбнов Ю.С. «Акустические эффекты сильных землетрясений» Физика Земли, № 1, с. 41-50 (2021)

Приведены результаты инструментальных наблюдений за акустическими эффектами ряда сильных землетрясений, произошедших в Албании, Греции, Иране и Турции с магнитудой в интервале 5.1–6.9. Наблюдения выполнены в трех пунктах: Геофизической обсерватории “Михнево” (54.94°N; 37.73°E), в Центре геофизического мониторинга г. Москвы (55.70°N; 37.57°E) Института динамики геосфер Российской академии наук и в пункте, расположенном в г.Звенигород Московской области (55.69°N; 36.77°Е), что обеспечивало пеленги на источники акустических возмущений. Показано, что землетрясения с очагами, расположенными на расстояниях от ∼1845 до ∼2815 км от пунктов регистрации, вызывают возмущения атмосферы в виде распространяющихся в стратосферном волноводе акустических колебаний инфразвукового диапазона частот, а также в виде акустических колебаний, вызванных сейсмическими волнами. Приведены характерные периоды вызванных землетрясениями акустических сигналов. Выполнена оценка энергий акустического источника и землетрясения по спектральным характеристикам распространяющихся в стратосферном волноводе инфразвуковых сигналов.

Гаврилов Б.Г., Поклад Ю.В., Рыбнов Ю.С., Ряховский И.А., Санина И.А. «Геомагнитные эффекты удаленных землетрясений» Геомагнетизм и аэрономия, 61, № 1, с. 115-123 (2021)

Представлены результаты исследования взаимосвязи сейсмических событий с геомагнитными возмущениями, возникающими в результате акустического воздействия на нижнюю ионосферу, вызванного колебаниями земной поверхности на расстояниях в насколько тысяч км от очага землетрясения. Измерения выполнены на базе обс. Михнево, оборудованной приборным комплексом, включающим сейсмические, акустические, электромагнитные и ионосферные средства наблюдений и оборудованным системой временнoй привязки с использованием приемников системы GPS, что обеспечивает точность синхронизации данных измерений не хуже 20 нс. На примере пяти сейсмических событий показаны закономерности формирования атмосферных и геомагнитных эффектов удаленных землетрясений и зависимость времени их появления от расстояния до сейсмического источника. Продемонстрировано различие в характере и времени возникновения геомагнитных пульсаций, связанных с воздействием на ионосферу акустических волн, от сигналов, обусловленных сейсмомагнитным эффектом.

Рыбнов Ю.С., Спивак А.А., Харламов В.А. «Анализ методов оценки энергии источников акустико-гравитационных волн в атмосфере Земли» Физика Земли, № 5, с. 202-209 (2021)

Приводится сравнительный анализ подходов и методов оценки энергии источников акустико-гравитационных волн в атмосфере Земли на основе результатов их регистрации. Рассмотрен ряд известных зависимостей между параметрами зарегистрированных инфразвуковых сигналов и энергией источника. Обсуждается феноменологическая модель распространения инфразвуковых сигналов от мощных взрывных источников в стратосферном волноводе. На основе модели с учетом принципа энергетического подобия спектров акустико-гравитационных волн разработан новый подход к определению энергии источника, в котором в качестве определяющего параметра выбрана преимущественная частота распространяющегося в атмосфере сигнала. Показано, что результаты теоретических оценок энергии источника, выполненных с использованием разработанного подхода, согласуются с данными инструментальных наблюдений. Определены погрешности оценки энергии источников акустико-гравитационных волн при использовании известных и разработанного подходов.

Арсеев П.И., Виноградов Е.А., Кведер В.В., Литасов К.Д., Муртазаев А.К., Пудалов В.М., Рыжов В.Н., Садовский М.В., Стрельцов С.В., Сурис Р.А., Суровцев Н.В., Щербаков И.А. «Вадим Вениаминович Бражкин (к 60-летию со дня рождения)» Успехи физических наук, 191, № 10, с. 1127_-1128 (2021)

Рыжова А.О., Бехер С.А., Попков А.А. «Использование метода акустоупругости для контроля упругих механических напряжений в материале колец подшипников» Дефектоскопия, № 11, с. 28-37 (2020)

Разработаны и изготовлены настроечные образцы натяга колец подшипников на шейку оси колесной пары вагона и выполнена аттестация гидравлического стенда для нагружения колец подшипников, имитирующего их прессовую посадку на ось. Создана и решена математическая модель способа контроля механических напряжений кольца подшипника акустоупругим методом при хордовом прозвучивании, учитывающая изменение угла между направлением распространения волны и осью главных механических напряжений. Экспериментально при нагружении кольца подшипника определен коэффициент акустоупругости продольной волны в стали ШХ15. Проведены измерения натяга колец подшипников на настроечных образцах натяга методом акустоупругости. DOI: 10.31857/S0130308220110032

Бехер С.А., Степанова Л.Н., Рыжова А.О., Бобров А.Л. «Контроль натяга колец подшипников поверхностными волнами с использованием эффекта акустоупругости» Дефектоскопия, № 4, с. 13-21 (2021)

Приведены результаты экспериментальных исследований метода неразрушающего контроля для оценки натяга колец подшипников на шейку оси с использованием эффекта акустоупругости, основанного на измерении характеристик упругих поверхностных волн. Разработаны и изготовлены настроечные образцы натяга с разностью посадочных диаметров в диапазоне от 38 до 119 мкм с погрешностью не более 7 мкм. Выполнена аттестация гидравлического стенда для механического нагружения колец подшипников, имитирующего их прессовую посадку на ось с натягами до 46 мкм. Для поверхностных волн в стали ШХ15 экспериментально определены акустоупругие коэффициенты α=(5,48±0,14)ТПа-1 по задержке времени регистрации импульсов, многократно (2–5 раз) обогнувших кольцо. Оптимизирован корреляционный способ определения времени задержки волны в нагруженном кольце относительно ненагруженного по условию минимизации неопределенности, связанной с изменением формы импульса. Установлены основные причины погрешностей и неопределенностей измерения абсолютного времени распространения поверхностной волны: влияние отраженных от границ волн, кривизна поверхности, затухание. Проведены измерения натяга колец подшипников на настроечных образцах натяга с использованием эффекта акустоупругости и выполнена оценка неопределенности измерения напряжений.

Данилов В.Н., Ушаков В.М., Рымкевич А.И. «Исследование возможностей оценки состояния структуры металла трубопроводов, находившихся в эксплуатации, ультразвуковым методом» Дефектоскопия, № 8, с. 3-13 (2021)

Представлены результаты первого этапа ультразвуковых исследований структуры металла трубопроводов тепловых электростанций, находившихся в эксплуатации. Испытаниям подвергался металл марок стали: 15Х1М1Ф и Ст20 с различной наработкой (временем эксплуатации). Образцы металла подвергались металлографическому анализу, на основании данных которого (среднего размера зерна – D-, дисперсии распределения lnD – σD) проведен теоретический расчет параметров УЗ импульсов донного сигнала в металле. Получены количественные данные по влиянию толщины слоя контактной жидкости (зазора) между преобразователем и объектом контроля на рабочих частотах 5,0, 7,5 и 10 МГц для различных значений среднего размера зерна металла. Приведены примеры расчетных и экспериментальных импульсов и спектров сигналов для частоты 5 МГц.

Байтимбетова Б.А., Рябикин Ю.А., Мукашев Б.Н. «Изучение парамагнитных свойств графеновых структур, полученных при воздействии ультразвука на чистый графит в органических реагентах» Известия вузов. Физика, 64, № 2, с. 21-26 (2021)

Для получения графена предлагается использовать воздействие ультразвукового поля на органические реагенты и чистый графит. В качестве органических реагентов были взяты толуол, бензол, керосин и перекись водорода. Приводятся экспериментальные результаты изучения графенов в рассматриваемых системах. Графенные структуры образуются при химическом взаимодействии данных органических растворителей с графитом. Это ведет к разрушению слабых углеродных связей между графитовыми плоскостями. Отметим, что ультразвуковое поле способствует более эффективному разрушению ван-дер-ваальсовских связей между графитовыми плоскостями. Применение перечисленных органических растворителей в отличие от других методов, использующих кислоты и растворы щелочей, обеспечивает более эффективный путь получения графеновых структур. Приведены результаты исследования графеновых структур методом спектроскопии электронного парамагнитного резонанса и дано их обсуждение.

Епихин В.М., Рябинин А.В. «Акустооптические модуляторы с расширенной частотной полосой для волоконно-оптических линий» Журнал технической физики, 91, № 6, с. 1023-1027 (2021)

Разработан и изготовлен модулятор-частотосдвигатель с одномодовыми волоконными световодами на длину волны излучения 1064 nm. Световой пучок фокусировался в центре звукового столба. Время переключения модулятора ≈18 ns. Режим работы: импульсный, непрерывный. Общие оптические потери на центральной частоте –3.2 dB. Получено выражение для частотной полосы приема модулятора. Оценки дают хорошее согласие с данными эксперимента ≈40 MHz. Показано, что использование схемы с фокусированным пучком дает возможность реализовать модулятор с минимальным временем переключения ≈2–3 ns и частотной полосой приема ≈200–300 MHz. Ключевые слова: акустооптические модуляторы, одномодовые волоконные световоды, время переключения, частотная полоса модулятора, частотная полоса переключения, частотная полоса согласования излучателя акустической волны, частотная полоса приема, ширина частотной аппаратной функции.

Рябинин А.Н., Шмигирилов Р.В. «Конкуренция режимов колебаний плохо обтекаемого тела в воздушном потоке» Журнал технической физики, 91, № 5, с. 758-763 (2021)

На основе известных математических моделей, описывающих колебания в потоке газа плохо обтекаемого тела с одной степенью свободы, предложена модель колебаний тела с двумя степенями свободы. Составлены уравнения поперечных поступательных колебаний и вращательных колебаний упруго закрепленного тела вокруг оси, перпендикулярной вектору скорости набегающего потока. Методом Крылова–Боголюбова в первом приближении уравнения сводятся к уравнениям для медленно меняющихся амплитуд и частот колебаний. Оказалось, что дифференциальные уравнения, выписанные для квадратов безразмерных амплитуд поступательных и вращательных колебаний, совпадают с известными уравнениями Лотки–Вольтерры, описывающими конкуренцию между двумя видами животных, питающихся одинаковой пищей. Коэффициенты уравнений зависят от скорости набегающего потока. Модель верифицирована на примере колебаний макета сегмента моста в аэродинамической трубе. Ключевые слова: поступательные и вращательные колебания, воздушный поток, плохо обтекаемое тело.

Хлыбов А.А., Углов А.Л., Рябов Д.А. «Об особенностях использования явления акустоупругости при контроле напряженного состояния анизотропного материала технических объектов при отрицательных температурах» Дефектоскопия, № 1, с. 23-32 (2021)

Рассмотрено влияние различного рода концентраторов напряжений на процессы накопления повреждений, зарождения и распространения трещин в образцах из стали Ст3 в условиях одноосного растяжения. Исследованные образцы имели центральное отверстие диаметром 5 мм или поперечный сварной шов. Результаты акустико-эмиссионной диагностики показали, что, несмотря на различную природу концентраторов, диаграммы нагружения, характер накопления повреждений и развитие магистральных трещин, количество зарегистрированных событий акустической эмиссии (АЭ) и активность их регистрации, динамика изменения весового содержания локационных импульсов (Wi) в энергетических кластерах нижнего, среднего и верхнего уровня была достаточно похожей, также как и значения этих параметров при разрушении образцов.

Молотков И.А., Рябова Н.А. «Слияние магнитных островов и расчет доли высокоэнергичных частиц в солнечном ветре» Физика плазмы, 47, № 9, с. 801-807 (2021)

Предлагаемая статья использует существенно разные подходы для аналитического описания процессов слияния магнитных островов. Один подход основан на системе нелинейных магнитогидродинамических (МГД) уравнений, а второй – базируется на уравнении переноса для функции распределения частиц солнечного ветра по скоростям. В стандартном случае эти подходы основаны на использовании одножидкостного варианта плазмы, когда плазма и есть единственная жидкость. В данной статье оба подхода применяются при двухжидкостной модели, когда плазма трактуется как объединение ионной и электронной жидкостей. Физические процессы в плазме солнечного ветра приводят к дополнительному образованию магнитных островов. Особенно велика роль этих процессов в окрестности фронта межпланетной ударной волны. При реализации первого подхода изучен процесс слияния магнитных островов. При реализации второго подхода подсчитана доля высокоэнергичных частиц в плазме солнечного ветра. Установлено количество частиц, приобретающих в солнечном ветре (в том числе при процессах слияния магнитных островов) энергию свыше 1 МэВ. Во всех рассмотренных частных случаях найдены явные выражения и количественные оценки для основных параметров солнечного ветра. Ключевые слова: магнитные острова, двухжидкостная модель плазмы, ускорительные процессы в плазме солнечного ветра DOI: 10.31857/S0367292121090067

Рябова С.А., Шалимов С.Л. «О вариациях параметров плазмы ионосферы, наблюдаемых посредством ионозонда и на магнитной станции в диапазоне периодов планетарных волн» Физика Земли, № 6, с. 122-130 (2021)

Рассмотрены вариации геомагнитного поля и критической частоты F2-слоя в диапазоне периодов планетарных волн в зимний период. Измерения осуществлялись посредством магнитометра и вертикального радиозондирования ионозондом на близких станциях (ст. Бельск и ст. Варшава) и позволяли регистрировать вариации ионосферного тока в нижней и плотности плазмы в верхней ионосфере соответственно. Спектральное оценивание выполнено для зимнего периода 2018–2019 гг. (низкая солнечная активность) и 2014–2015 гг. (высокая солнечная активность). Обнаружено присутствие практически синхронных вариаций в указанном диапазоне периодов как на наземной магнитометрической станции, так и в измерениях критической частоты слоя F2. При этом в спектрах временных вариаций геомагнитного поля и критической частоты F2-слоя в диапазоне планетарных волн в зимний период присутствуют как гармоники, связанные с солнечной активностью, так и гармоники, соответствующие квази-16-дневной и квази-10-дневной планетарным волнам. Предложен механизм появления 16- и 10-дневных вариаций в верхней ионосфере.

Рябова С.А., Шалимов С.Л. «О геомагнитных вариациях, наблюдаемых на поверхности Земли в диапазоне периодов планетарных волн» Физика Земли, № 1, с. 51-60 (2021)

Работа посвящена анализу спектров геомагнитных вариаций, вычисленных в диапазонах периодов, близких к периодам планетарных волн: 5, 10 и 16 сут. Использованы результаты регистрации геомагнитного поля на Геофизической обсерватории “Михнево” Института динамики геосфер РАН. Спектральное оценивание на основе параметрического подхода выполнено в зимний и летний периоды времени для 2009 г. (низкая солнечная активность) и 2015 г. (высокая солнечная активность). Впервые установлено, что гармоники, непосредственно связанные с проявлением атмосферных планетарных волн во всем диапазоне 4–17 сут, наблюдаются только в зимний период, причем изменения атмосферного давления независимо от солнечной активности опережают изменения геомагнитного поля примерно на месяц. В спектрах вариаций геомагнитного поля в диапазоне 4–17 сут выделены гармоники 27-суточной геомагнитной периодичности и гармоники, связанные с модуляционным воздействием на них 11-летним циклом, годовой и полугодовой вариаций, а в спектрах в диапазоне периодов от 12 до 17 сут удалось идентифицировать гармоники с периодами, близкими к периодам приливных волн М_f и M_sf.

Агафонова Н.Ю., Ашихмин В.В., Добрынина Е.А., Еникеев Р.И., Мальгин А.С., Ряжская О.Г., Филимонова Н.А., Шакирьянова И.Р., Якушев В.Ф.(и коллаборация LVD) «Отклик детектора LVD на землетрясения в центральной Италии» Известия РАН. Серия физическая, 85, № 11, с. 1661-1665 (2021)

Основными источниками фона по низкому порогу в подземном Детекторе большого объема (LVD, LNGS, Италия) являются естественная радиоактивность грунта и радон, который выходит из грунтовых вод в атмосферу подземного помещения через множественные микротрещины в породе. Установка LVD регистрирует гамма-кванты от распадов дочерних ядер радона. При деформациях земной коры возникает напряжение, увеличивается количество микротрещин, что приводит к повышению концентрации радона. Представлен анализ темпа счета детектора во время мощных землетрясений в центральной Италии в 2019 году.

Рахманова Л.С., Рязанцева М.О., Застенкер Г.Н., Ермолаев Ю.И. «Развитие турбулентного каскада за околоземной ударной волной при спокойных условиях в солнечном ветре» Геомагнетизм и аэрономия, 61, № 5, с. 592-598 (2021)

Пересечение солнечным ветром околоземной ударной волны в ряде случаев приводит к существенным изменениям в развитии турбулентного каскада. Отдельные случаи, исследованные ранее на основе экспериментальных измерений характеристик турбулентности в магнитослое, пока не дали ответа на вопрос, какие факторы оказывают наибольшее влияние на модификацию турбулентного каскада за околоземной ударной волной. В настоящей работе рассмотрены несколько случаев регистрации спектров сжимаемой компоненты флуктуаций в магнитослое на двух разнесенных в пространстве спутниках при спокойных условиях в солнечном ветре, что позволяет оценить влияние границ магнитослоя и топологии ударной волны на динамику турбулентного каскада при движении плазмы за околоземной ударной волной. Показано, что непосредственно за квази перпендикулярной ударной волной в дневной части магнитослоя происходит существенное перераспределение энергии в турбулентном каскаде, затрагивающее магнитогидродинамические масштабы, при этом при дальнейшем распространении плазмы в сторону флангов свойства каскада восстанавливаются. В то же время, за квази параллельной ударной волной изменения характеристик турбулентного каскада при входе плазмы в магнитослой происходят только на субионных масштабах.

Гаврилов Б.Г., Поклад Ю.В., Рыбнов Ю.С., Ряховский И.А., Санина И.А. «Геомагнитные эффекты удаленных землетрясений» Геомагнетизм и аэрономия, 61, № 1, с. 115-123 (2021)

Представлены результаты исследования взаимосвязи сейсмических событий с геомагнитными возмущениями, возникающими в результате акустического воздействия на нижнюю ионосферу, вызванного колебаниями земной поверхности на расстояниях в насколько тысяч км от очага землетрясения. Измерения выполнены на базе обс. Михнево, оборудованной приборным комплексом, включающим сейсмические, акустические, электромагнитные и ионосферные средства наблюдений и оборудованным системой временнoй привязки с использованием приемников системы GPS, что обеспечивает точность синхронизации данных измерений не хуже 20 нс. На примере пяти сейсмических событий показаны закономерности формирования атмосферных и геомагнитных эффектов удаленных землетрясений и зависимость времени их появления от расстояния до сейсмического источника. Продемонстрировано различие в характере и времени возникновения геомагнитных пульсаций, связанных с воздействием на ионосферу акустических волн, от сигналов, обусловленных сейсмомагнитным эффектом.