Павлов И.С., Зайцев В.В «Нелинейные локализованные волны деформации в одномерном акустическом метаматериале» IV Всероссийская акустическая конференция, совмещенная с XXXVIII сессией Российского научно-технического акустического общества, Нижний Новгород, 22–26 июня 2026 г., с. 646 (2026)

Разработана одномерная модель акустического метаматериала “масса-в-массе”, представляющая собой цепочку сферических частиц двух сортов. Взаимодействия между частицами описываются квадратичным потенциалом, зависящим от изменения расстояния между частицами при их отклонениях от положения равновесия. Каждая частица обладает шестью степенями свободы: тремя трансляционными и тремя ротационными. Получена система из 12 дифференциальных уравнений, описывающая распространение акустических и ротационных волн в данном метаматериале. Если в линейном приближении система распадается на 4 связанные подсистемы, то в нелинейном приближении становятся связанными продольные и ротационные волны. Данная подсистема может быть сведена к нелинейному эволюционному уравнению Бенджамина-Бона-Махони, показывающему, что при динамическом воздействии на метаматериал в нем могут формироваться пространственно-локализованные нелинейные волны деформации (солитоны). Для подсистем связанных между собой продольных и ротационных, а также поперечных и ротационных волн найдены условия формирования связанных трехчастотных солитонов огибающих, т.е. волновых пакетов, сохраняющих свои амплитудно-фазовые профили при распространении в метаматериале благодаря компенсирующему действию нелинейных эффектов. Ключевые слова: акустический метаматериал, цепочка сферических частиц «масса-в-массе», нелинейные акустические и ротационные волны, солитоны деформации

Усачева И.А., Горшонков А.С., Костылев К.А., Салин М.Б. «Комплексное исследование акустической метаповерхности на основе резонаторов Гельмгольца» IV Всероссийская акустическая конференция, совмещенная с XXXVIII сессией Российского научно-технического акустического общества, Нижний Новгород, 22–26 июня 2026 г., с. 647-652 (2026)

Работа посвящена исследованию акустической метаповерхности, состоящей из периодических резонаторов Гельмгольца, предназначенных для эффективного поглощения и рассеивания звуковой энергии. Выполнено численное моделирование и экспериментальные измерения, направленные на оценку эффективности структуры при различных углах падения волн и анализ диаграммы направленности рассеяния. Результаты расширяют понимание поведения метаповерхностей в реальных условиях и подтверждают их перспективное применение в инженерных задачах. Ключевые слова: акустическая метаповерхность, резонаторы Гельмгольца, рассеивание и поглощение звука, численное моделирование, экспериментальные измерения

Миронов М.А., Sazonov I.A. «Простая механическая модель дважды отрицательной среды» IV Всероссийская акустическая конференция, совмещенная с XXXVIII сессией Российского научно-технического акустического общества, Нижний Новгород, 22–26 июня 2026 г., с. 653-658 (2026)

Рассматривается модель дважды отрицательной среды в виде натянутой струны, к которой прикреплены резонаторы с двумя степенями свободы. Каждая из степеней свободы создает отрицательность квадрата волнового числа в определенной полосе частот. Определены параметры резонаторов, при которых эти полосы частот полностью совпадают, так что обеспечивается положительность квадрата волнового числа в этой полосе. Ключевые слова: волноводная изоляция, дважды отрицательная метасреда.

Агафонов А.А., Шараев П.А., Изосимова М.Ю., Безусов П.К., Кокшайский А.И., Одина Н.И., Коробов А.И. «Экспериментальное исследование упругих колебаний элементов метаматериала синусоидальной формы методом лазерной виброметрии» IV Всероссийская акустическая конференция, совмещенная с XXXVIII сессией Российского научно-технического акустического общества, Нижний Новгород, 22–26 июня 2026 г., с. 659-664 (2026)

Представлены результаты экспериментов по исследованию упругих колебаний элементов метаматериала синусоидальной формы методом лазерной сканирующей виброметрии. В стержнях прямоугольного сечения, изготовленных методом 3D-печати из фотополимера и имеющих периодические углубления по синусоидальному закону, исследованы дисперсия скорости и формы мод упругих колебаний. Проведено сравнение с контрольным образцом прямоугольной формы. Ключевые слова: моды упругого стержня, лазерная виброметрия, эксперимент

Васильев Е.О., Красикова М.В. «Конечно-размерные шумоизолирующие метаматериалы на основе С-образных резонаторов Гельмгольца» IV Всероссийская акустическая конференция, совмещенная с XXXVIII сессией Российского научно-технического акустического общества, Нижний Новгород, 22–26 июня 2026 г., с. 665 (2026)

Акустические метаматериалы рассматриваются как перспективная альтернатива традиционным шумоизолирующим системам. Однако их практическое применение зачастую ограничено, поскольку большинство исследований проводится для бесконечно периодических структур в условиях лабораторных установок, что может не соответствовать реальным эксплуатационным сценариям. Ключевой проблемой при проектировании является учет конечных размеров структуры не только вдоль направления распространения волны, но и в ортогональных направлениях. В работе исследуется влияние конечных размеров на шумоизолирующие свойства квазидвумерных метаструктур на примере массива парных С-образных резонаторов Гельмгольца. Показано, что связь между резонаторами вдоль оси, ортогональной направлению падающей волны, приводит к неоднородному распределению поля, нарушающему условия Флоке, применимые к бесконечно периодическим структурам. В результате спектр коэффициента пропускания конечной структуры существенно отклоняется от спектра бесконечного аналога. Установлено, что не только толщина, но и ширина структуры влияет на глубину и спектральную ширину запрещенных зон. Численное моделирование выполнено в COMSOL Multiphysics, экспериментальная верификация проведена с использованием квазидвумерной безэховой камеры и образцов, изготовленных методом 3D-печати. Результаты демонстрируют, что для достижения проектных характеристик в реальных приложениях процедура проектирования акустических метаструктур должна учитывать их конечные размеры по всем направлениям. Ключевые слова: акустические метаматериалы, шумоизоляция, конечные периодические структуры, резонаторы Гельмгольца, запрещенные зоны

Халяпин А.В., Ли Юн, Петров М.И., Богданов А.А. «Связанные состояния в континууме в периодических акустических структурах» IV Всероссийская акустическая конференция, совмещенная с XXXVIII сессией Российского научно-технического акустического общества, Нижний Новгород, 22–26 июня 2026 г., с. 666-671 (2026)

Использована теоретико-групповая методика для анализа и предсказания симметрийно-защищённых связанных состояний в континууме в двумерных акустических метарешетках. Методика применена для полной классификации мод для квадратной решётки Браве. Симметрийный анализ мод Блоха в высокосимметричных точках зоны Бриллюэна позволил установить правила отбора, связывающие неприводимые представления точечной группы с радиационными свойствами. Показано, что моды, принадлежащие определенным представлениям, являются строго защищёнными от излучения ССК. Ключевые слова: связанные состояния в континууме, акустический метаматериал, акустическая метаповерхность.

Железнова А.С., Халяпин А.В., Ий Дзивей, Панкин П.С., Ли Юн, Петров М.И., Богданов А.А. «Связанные состояния в континууме в акустическом волноводе» IV Всероссийская акустическая конференция, совмещенная с XXXVIII сессией Российского научно-технического акустического общества, Нижний Новгород, 22–26 июня 2026 г., с. 672-673 (2026)

Связанные состояния в континууме (ССК) – это локализованные моды, которые существуют в спектральной области распространяющихся волн, но не излучают энергию. В акустических волноводах подобные состояния могут возникать, когда моды помещенного в волновод резонатора погружены в континуум нескольких волноводных мод. Формирование ССК обусловлено интерференционным подавлением связи между локализованными модами резонатора и распространяющимися модами волновода и объясняется в рамках теоретико-группового анализа симметрий системы. В этой работе рассматриваются акустические ССК в жёсткостенном волноводе с локальным резонатором и формулируются правила отбора, которые определяют возможность их существования. Установлено, что ССК возникают, когда волноводные моды и собственные моды резонатора относятся к разным неприводимым представлениям точечной группы симметрии, а резонатор расположен симметрично относительно центра волновода. Это ведет к полному подавлению радиационных потерь резонатора. Когда симметрия системы нарушается, например, при смещении резонатора из центра волновода, ССК разрушается и превращается в квазисвязанное состояние с конечной радиационной шириной. При этом появляются узкие резонансы с высокой, но конечной добротностью. Это открывает возможность создания акустических устройств с управляемой добротностью. Ключевые слова: связанное состояние в континууме, акустический волновод, группа симметрии, правила отбора

Карпов И.А. «Модально-селективная обработка сигналов колебательных систем с использованием моделей типа ARMA» IV Всероссийская акустическая конференция, совмещенная с XXXVIII сессией Российского научно-технического акустического общества, Нижний Новгород, 22–26 июня 2026 г., с. 674 (2026)

Известно, что спектральная плотность мощности сигналов линейных колебательных систем, полученная с помощью параметров моделей типа ARMA, может воспроизводить основные резонансные особенности измеренных процессов и интерпретироваться в терминах модальных характеристик системы. Такой параметрический подход позволяет рассматривать динамику системы в виде набора мод, связанных с полюсами дискретной модели. В работе данное представление используется в качестве основы для модально-селективной обработки сигналов. В отличие от традиционной полосовой фильтрации, не обеспечивающей строгого разделения вкладов отдельных мод и сопровождающейся «хвостовыми» эффектами, рассматривается возможность селективного подавления или выделения отдельных мод колебаний. Обсуждаются предпосылки, ограничения и потенциальные области применимости предлагаемого подхода при анализе акустических и вибрационных сигналов. Ключевые слова: дискретно-временные случайные процессы, ARMA-модели, ARX-модели, идентификация параметров, измерение коэффициента потерь

Бобровницкий Ю.И., Карпов И.А. «Непрерывные и дискретно-временные модели линейных колебательных систем и АММ» IV Всероссийская акустическая конференция, совмещенная с XXXVIII сессией Российского научно-технического акустического общества, Нижний Новгород, 22–26 июня 2026 г., с. 675-676 (2026)

Описаны наиболее общие дискретные и непрерывные модели линейных колебательных систем, включая АММ. Предполагается, что каждая такая система представляет собой часть некоторой значительно более обширной и сложной базовой упругой системы. В данном докладе в качестве такой базовой системы используется известная пространственно-дискретная структура конечно-элементного типа с большим числом степеней свободы, описываемая стандартной системой обыкновенных дифференциальных уравнений второго порядка

Егерев С.В. «Лазеры и звук» IV Всероссийская акустическая конференция, совмещенная с XXXVIII сессией Российского научно-технического акустического общества, Нижний Новгород, 22–26 июня 2026 г., с. 872 (2026)

Взаимодействие лазерного излучения и акустических волн традиционно представляет почву для возникновения новых междисциплинарных направлений. Несмотря на то, что попытки упорядочить массив соответствующих публикаций и патентов по тому или иному критерию предпринимались еще в 1980-х годах (Л.М. Лямшев, УФН, 1987), бурный рост технологий за последние сорок лет требует пересмотра устоявшихся подходов. Предлагается актуальная систематизация лазерно-акустических пересечений, основанная на учете потоков энергии и информации. Выделены четыре фундаментальные категории: акустооптика (управление светом), оптоакустика (генерация звука), лазерная виброметрия (дистанционное измерение вибраций) и неупругое рассеяние (квантовое фотонфононное взаимодействие). Автор анализирует наиболее значимые тренды 2025–2026 годов – от спектральной фильтрации в обработке изображений и томографии до «лазерного слуха» в океанографии и бесконтактной биомеханики. Обосновывается тезис об эволюции технологий как о переходе от изучения изолированных эффектов к созданию гибридных систем, где свет и звук становятся единым инструментом для исследования материи – стираются границы между оптической и акустической диагностикой. Таким образом, эволюция лазерно-акустических технологий рассматривается не только как прогресс приборостроения, но и как наглядный кейс для анализа методологии современного научного поиска. Ключевые слова: акустооптика, оптоакустика, лазерная виброметрия, рассеяние Мандельштама–Бриллюэна, фотон-фононное взаимодействие, бесконтактная диагностика, лазерный ультразвук, спектральная фильтрация

Фахртдинов Р.Р., Шарафутдинов А.У. «Формирование фоторефрактивной решётки с использованием стоячих акустических волн: однопримесная модель и оценки для LiNbO₃:Fe» IV Всероссийская акустическая конференция, совмещенная с XXXVIII сессией Российского научно-технического акустического общества, Нижний Новгород, 22–26 июня 2026 г., с. 873-880 (2026)

представлено теоретическое описание методики формирования фоторефрактивной решётки (ФРР) в кристалле LiNbO₃:Fe с помощью стоячей объёмной акустической волны (сОАВ) при однородном непрерывном освещении. Данный метод открывает перспективу создания компактных, энергоэффективных и перестраиваемых фоторефрактивных фильтров для интегральной оптики. В основе описания перераспределения пространственного заряда лежит модель Кухтарева, адаптированная для учёта влияния сОАВ и подвижных ионов. Показано, что фотовозбуждённые электроны концентрируются в узлах сОАВ из-за нелинейности акустоэлектронного взаимодействия, а зависимость амплитуды модуляции показателя преломления от амплитуды сОАВ является квадратичной. В приближении малой амплитуды акустической волны вычислены квазистационарные поля пространственного заряда на стадии записи и после проявления ФРР, а также характерные времена этих процессов; расчёты сопоставлены с экспериментальными данными. Полученные теоретические оценки количественно объясняют ключевые параметры процесса (максимальную амплитуду модуляции Δn, время насыщения), однако указывают на необходимость уточнения модели для полного согласования с экспериментом. Ключевые слова: ниобат лития, стоячая акустическая волна, фоторефрактивная решетка, сегнетоэлектрики, акустоэлектронное взаимодействие.

Вердиян М.Б., Заварин С.В., Кайгородова И.Г., Никишин Е.Л., Павлова М.В. «Исследование согласования пьезоэлектрического многоэлементного преобразователя фильтрового типа для высокочастотной акустооптической ячейки Брэгга с передающей СВЧ линией» IV Всероссийская акустическая конференция, совмещенная с XXXVIII сессией Российского научно-технического акустического общества, Нижний Новгород, 22–26 июня 2026 г., с. 881-886 (2026)

Проведён анализ входного волнового сопротивления реального пьезоэлектрического преобразователя фильтрового типа широкополосной акустооптической ячейки Брэгга СВЧ диапазона. На основе топологии преобразователя методом последовательных приближений составлена его электрическая эквивалентная схема. Получены аналитические выражения для расчёта входного волнового сопротивления и КСВ преобразователя. Показано, что волновое входное сопротивление имеет комплексный характер, реактивная составляющая которого зависит от коэффициента преобразования электромагнитной энергии в акустическую в элементах преобразователя и от активных потерь энергии в них. Установлено наличие частот, на которых реактивная составляющая волнового сопротивления близка к нулю и на которых КСВ преобразователя минимален, а преобразователь хорошо согласуется с передающей СВЧ линией в широком диапазоне длин радиоволн. Теоретические расчёты подтверждаются экспериментально. Ключевые слова: акустооптическая ячейка Брэгга, волновое сопротивление, пьезоэлектрический преобразователь, коэффициент стоячей волны

Котов В.М., Аверин С.В, Карачевцева М.В «Изменение фазы оптической волны, управляемое частотой звука» IV Всероссийская акустическая конференция, совмещенная с XXXVIII сессией Российского научно-технического акустического общества, Нижний Новгород, 22–26 июня 2026 г., с. 887-892 (2026)

Описан способ формирования оптического излучения с вращающимся вектором поляризации и эффективным изменением его фазы посредством изменения частоты звука в процессе акустооптического (АО) взаимодействия. За основу метода взят режим высокоэффективной брэгговской дифракции излучения с произвольной поляризацией, основанный на двойном прохождении излучения через АО ячейку, изготовленную из гиротропного кристалла, и на свойстве зеркальной поверхности менять циркулярную поляризацию на взаимоортогональную при отражении. Если падающее оптическое излучение является линейно поляризованным, то выходное излучение будет так же линейно поляризованным, однако его вектор поляризации будет вращаться с частотой, равной частоте звуковой волны. Исследования показывают, что с изменением частоты звука происходит изменение фазы оптического луча, обусловленное изменением оптических путей, проходящих составляющими выходного оптического излучения как в анизотропном кристалле, так и вне его, и на зависимости путей от частоты звуковой волны. Это приводит к набегу фазы между компонентами, и, как следствие, к изменению фазы вращения вектора поляризации выходного излучения. Выполнены эксперименты с привлечением АО ячейки, изготовленной из одноосного гиротропного кристалла ТеО₂. Получено изменение фазы частоты вращения поляризации оптического излучения с длиной волны 0.63 мкм от 0 до ∼750° при изменении частоты звука от 30.8 до 31 МГц. Ключевые слова: акустооптическое взаимодействие, брэгговский режим, акустооптический интерферометр, сдвиг фазы

Молчанов В.Я., Юшков К.Б., Чижиков А.И. «Лазерные реконфигурируемые оптические ловушки на основе акустооптических фильтров пространственных частот» IV Всероссийская акустическая конференция, совмещенная с XXXVIII сессией Российского научно-технического акустического общества, Нижний Новгород, 22–26 июня 2026 г., с. 893-897 (2026)

исследуются пространственно-частотные свойства АО неколлинеарных фильтров на основе монокристалла TeO₂ для формирования лазерных пучков бутылочного типа и других типов путём управления фазой пьезоэлектрического преобразователя. Ключевые слова: акусто-оптические неколлинеарные фильтры, лазерные ловушки

Поликарпова Н.В. «Распространение акустических волн в ориентированных акустооптических кристаллах и новые применения устройств» IV Всероссийская акустическая конференция, совмещенная с XXXVIII сессией Российского научно-технического акустического общества, Нижний Новгород, 22–26 июня 2026 г., с. 898-905 (2026)

Исследование посвящено изучению особенностей отражения объемных акустических волн в акустооптическом кристалле при произвольной ориентации падения упругих волн на границу раздела с вакуумом. Анализируются различные типы волн и условия их взаимодействия с материалом. Особое внимание уделено уникальным сценариям отражения, существенно отклоняющимся от общепринятых моделей. Данная работа представляет собой углубленное исследование особенностей распространения и преобразования упругих колебаний в кристаллических структурах с выраженными акустооптическими свойствами. Основное внимание уделено изучению поведения объемных акустических волн при их взаимодействии с границей раздела кристаллическая среда – вакуум в условиях произвольной пространственной ориентации волнового фронта. В рамках исследования проведен комплексный анализ физических процессов, сопровождающих распространение различных типов упругих волн в монокристалле парателлурита, включая продольные и сдвиговые волны. Особый акцент сделан на изучении трансформаций, происходящих при отражении волн от границы раздела. Экспериментальные данные свидетельствуют о наличии нетривиальных эффектов, существенно отличающихся от предсказаний классической теории упругих волн: аномальные изменения фазовых характеристик отраженных волн, нелинейная зависимость коэффициентов отражения от угла падения, возникновение дополнительных волновых мод при определенных ориентациях. Выявленные особенности волновых процессов открывают новые перспективы для разработки современных акустооптических приборов. Полученные результаты имеют большое значение для разработки фундаментальных представлений о взаимодействии акустических и оптических волн в анизотропных средах, а также для решения прикладных задач в области оптической обработки информации и лазерной техники. Ключевые слова: взаимодействие звуковых и световых волн; механические свойства, зависящие от ориентации; отражение; монокристаллический диоксид теллура

Купрейчик М.И., Манцевич С.Н., Балакший В.И. «Акустооптические ячейки на двуосных кристаллах в системах пространственной фильтрации двухцветных световых полей» IV Всероссийская акустическая конференция, совмещенная с XXXVIII сессией Российского научно-технического акустического общества, Нижний Новгород, 22–26 июня 2026 г., с. 906-911 (2026)

изучена возможность применения варианта широкоапертурного акустооптического взаимодействия в двуосном кристалле с симметричной кольцевой двумерной передаточной функцией в системах двухцветной оптической ловушки. Конкретные расчеты проведены для орторомбического кристалла йодноватой кислоты и двухцветного оптического излучения с длинами волн компонент, близкими к 1 мкм. Для компенсации спектральной зависимости угла Брэгга выбранной широкоапертурной геометрии предложено использовать в качестве возбудителя ультразвука пластинку из ниобата лития c регулярной доменной структурой. Рассчитаны передаточные функции акустооптической ячейки, работающей в двухчастотном режиме. Проведена оценка минимального интервала между спектральными компонентами светового пучка, при котором возможна их независимая пространственная фильтрация в ячейке. Доказана перспективность применения выбранного режима акустооптического взаимодействия в кристалле йодноватой кислоты в системах генерации двухцветных кольцевых полей, спектральный интервал между компонентами которых не превышает 100 нм. Ключевые слова: оптические ловушки, широкоапертурная акустооптическая дифракция, двуосные кристаллы, PPLN-пьезопреобразователи

Манцевич С.Н. «Влияние формы пьезоэлектрического преобразователя на структуру акустического пучка в акустооптическом кристалле» IV Всероссийская акустическая конференция, совмещенная с XXXVIII сессией Российского научно-технического акустического общества, Нижний Новгород, 22–26 июня 2026 г., с. 912-917 (2026)

Одним из важных применений акустооптических (АО) устройств является их использование в системах спектральной фильтрации изображений, имеющее ряд особенностей. К ним можно отнести спектральный дрейф дифрагированного светового пучка, искажения изображения, вносимые АО ячейкой, и зависимость интенсивности дифрагированного светового излучения от мощности акустического пучка. Последнее приводит к тому, что пространственное распределение интенсивности в дифрагированном световом пучке начинает определяться не только параметрами изображения, но и структурой акустического поля в АО ячейке, которая, как правило, не является однородной. Таким образом, одновременно со спектральной фильтрацией происходит и визуализация акустического поля, что значительно ухудшает качество изображения. Кроме того, изменение рабочей частоты АО фильтра, требуемое для перестройки по спектру светового излучения, сопровождается изменением структуры акустического пучка в силу изменения его исходной дифракционной расходимости. Поэтому актуальной проблемой является создание в АО ячейках таких акустических полей, которые не будут обладать значительными неоднородностями структуры. Данную задачу можно решить применением аподизированных пьезопреобразователей или преобразователей сложной формы. В данной работе рассмотрена возможность использования набора прямоугольных преобразователей различной высоты. Ключевые слова: спектральная фильтрация изображений, акустооптическая дифракция, ультразвуковые пучки, пьезопреобразователь

Элиович Я.А., Коржов В.А., Таргонский А.В., Писаревский Ю.В., Благов А.Е. «Новые возможности акустооптики для управления параметрами рентгеновского излучения» IV Всероссийская акустическая конференция, совмещенная с XXXVIII сессией Российского научно-технического акустического общества, Нижний Новгород, 22–26 июня 2026 г., с. 918-924 (2026)

При проведении исследований методами на основе дифракции рентгеновского излучения как правило необходимо осуществлять изменение углового положения рентгеновского пучка. Обычно это происходит с помощью гониометрических систем, которые серьезно ограничены в быстродействии. Однако существует подход, позволяющий реализовать управление параметрами рентгеновского пучка с помощью акустических волн, который относится к области так называемой рентгеноакустики. Данный подход позволяет осуществить классические методики на основе рентгеновской дифракции и спектроскопии, но с большим потенциальным быстродействием. Для его дальнейшего развития требуется детальное исследование рентгеноакустического взаимодействия в монокристаллах. Ключевые слова: кристаллические резонаторы, рентгеноакустическое взаимодействие, рентгеновская топография, визуализация кривой качания

Князев Г.А. «Акустооптическое взаимодействие в структурах, содержащих слои» IV Всероссийская акустическая конференция, совмещенная с XXXVIII сессией Российского научно-технического акустического общества, Нижний Новгород, 22–26 июня 2026 г., с. 925-930 (2026)

Рассматривается механизм усиления эффективности акустооптического взаимодействия в слоистых структурах, возмущенных ультразвуком. В качестве такой структуры рассмотрена структура содержащая тонкий слой теллура. При этом предлагается ультразвук возбуждать непосредственно в данном слое. Благодаря высокому акустооптическому качеству теллура можно получить высокую эффективность взаимодействия даже при небольшой толщине слоя. Также рассматривается возможность увеличить эффективность акустооптической модуляции за счет резонансных свойств структуры. Ключевые слова: акустооптика, слоистые структуры, дифракция света, поверхностные оптические моды, инфракрасное излучение.

Титов С.А., Давыдова Е.А. «Визуализация неоднородностей в ультразвуковых излучателях акустооптических приборов» IV Всероссийская акустическая конференция, совмещенная с XXXVIII сессией Российского научно-технического акустического общества, Нижний Новгород, 22–26 июня 2026 г., с. 931-933 (2026)

Рассмотрен метод обнаружения и визуализации структурных неоднородностей в излучателях сдвиговых волн. Он основан на регистрации распространяющихся в иммерсионной среде продольных волн, генерируемых за счет искажения поля сдвиговых деформаций на структурных неоднородностях пьезоэлектрического излучателя. Экспериментальная апробация метода выполнена с помощью преобразователя из ниобата лития, присоединенного к звукопроводу из парателлурита. Экспериментально наблюдаемые особенности поведения принятых сигналов подтверждены путем математического моделирования. Ключевые слова: акустооптическая ячейка, излучатель сдвиговых волн, трансформация мод, вытекающие поверхностные волны

Хоркин В.С., Мильков М.Г., Купрейчик М.И., Манцевич С.Н. «Акустические и акустоптические свойства двуосных кристаллов на основе лития» IV Всероссийская акустическая конференция, совмещенная с XXXVIII сессией Российского научно-технического акустического общества, Нижний Новгород, 22–26 июня 2026 г., с. 934 (2026)

Представлены результаты экспериментального исследования акустических и акустооптических свойств двуосных кристаллов на основе лития – тиоиндата лития (LiInS₂, LIS), селеноиндат лития (LiInSe₂, LISe), селеногаллат лития (LiGaSe₂, LGSe) и кристалла литий-натрий-молибдена (LiNa₅Mo₉O₃₀, LNM). Все перечисленные кристаллы относятся к орторомбической сингонии, класс симметрии mm2. В работе приводятся измеренные значения фазовых скоростей продольных и сдвиговых акустических волн, распространяющихся вдоль главных направлений в кристаллах. Кроме того, приводятся и анализируются определенные экспериментально коэффициенты акустооптического качества материалов при дифракции на продольных акустических волнах. В кристаллах LiInS₂ и LNM экспериментально получены геометрии изотропного АО взаимодействия, которые слабо чувствительны к поляризации падающего оптического излучения. Данная геометрия является перспективной для акустооптических модуляторов и дефлекторов неполяризованного излучения. Также проведено сравнение полученных результатов для рассматриваемых двуосных кристаллов, принадлежащих к одному классу симметрии, проанализирован вопрос о перспективах применения исследуемых двуосных кристаллов на основе лития. Ключевые слова: двуосные кристаллы, акустооптическое качество, объемные акустические волны

Дьяконов Е.А., Манцевич С.Н. «Процессы в акустооптической системе с обратной связью, управляемой двухчастотным сигналом» IV Всероссийская акустическая конференция, совмещенная с XXXVIII сессией Российского научно-технического акустического общества, Нижний Новгород, 22–26 июня 2026 г., с. 935-936 (2026)

Рассматривается акустооптическая система с обратной связью по оптическому каналу, где излучение, дифрагированное в акустооптической ячейке, вновь подается на вход этой ячейки. Поскольку акустооптическое взаимодействие сопровождается сдвигом частоты оптического излучения на величину, равную частоте управляющего ультразвукового сигнала, на выходе системы возникает набор равноотстоящих спектральных линий – оптическая частотная гребенка. В случае, если управляющий сигнал содержит две гармонических составляющих с близкими частотами, расщепление линий приобретает более сложный характер, а выходной сигнал имеет вид импульсов, частота следования которых соответствует разности частот между компонентами управляющего сигнала. Непосредственное нахождение спектра выходного сигнала методами Фурье-анализа затруднено в силу нелинейности акустооптического взаимодействия по акустическому сигналу. Поэтому для нахождения формы выходных импульсов был применен временной подход, основанный на методе медленно меняющихся амплитуд. В свою очередь, форма импульсов однозначно определяет искомый спектр выходного сигнала. Описанным методом были найдены типичные спектры выходного сигнала при различных соотношениях между амплитудами и частотами гармонических компонент управляющего сигнала, а также полосой брэгговского синхронизма акустооптической ячейки. Ключевые слова: акустооптическое взаимодействие, акустооптическая система с обратной связью, оптическая частотная гребенка

Казаков В.И., Антонян А.Г., Маликов А.А., Шакин О.В., Кулак Г.В. «Акустооптическое пространственное управление квазибездифракционными кольцевыми пучками» IV Всероссийская акустическая конференция, совмещенная с XXXVIII сессией Российского научно-технического акустического общества, Нижний Новгород, 22–26 июня 2026 г., с. 937-941 (2026)

Представлены результаты экспериментального исследования процесса формирования и оценки эффективности акустооптического пространственного сканирования квазибездифракционных кольцевых пучков в кристалле парателлурита. Кольцевой пучок формировался от излучения лазера с длиной волны 628 нм с помощью расширителя пучка и тандема аксиконов. Пространственное сканирование осуществлялось экспериментальным образцом акустооптического дефлектора на основе кристалла парателлурита при перестройке частоты управляющего сигнала в диапазоне 65–95 МГц. В ходе эксперимента регистрировались интенсивность и профили падающих и дифрагированных пучков на различном расстоянии. Экспериментально показана возможность пространственного сканирования пучка с высокой эффективностью в широком диапазоне управляющих частот. Исследованы оптические схемы формирования и эволюция пространственного распределения кольцевого пучка в процессе распространения на расстояниях 1–100 м. Показан энергетический выигрыш использования кольцевых пучков (в части увеличения плотности энергии) по сравнению с гауссовыми пучками при распространении на большие расстояния. Ключевые слова: бесселев пучок, акустооптика, дифракция, пространственное сканирование, оптическая связь

Гаврилин П.Г., Почтарев И.С., Харасов Д.Р., Бенгальский Д.М., Трещиков В.Н. «Квазираспределенная оптоволоконная микрофонная система на основе фазочувствительного рефлектометра» IV Всероссийская акустическая конференция, совмещенная с XXXVIII сессией Российского научно-технического акустического общества, Нижний Новгород, 22–26 июня 2026 г., с. 942-946 (2026)

Продемонстрирована квазираспределенная (многоканальная) микрофонная система на базе фазочувствительного рефлектометра (Ф-OTDR) Т8 «Дунай». В качестве чувствительного элемента (микрофонов) используется цилиндрическое основание с намотанным на него стандартным одномодовым волокном. Микрофоны соединяются последовательно с помощью отрезков волоконно-оптического кабеля. В отличие от классических решений, где каждый чувствительный элемент представляет собой дискретный интерферометр с зеркалами или разветвителями, в системе основанной на Ф-OTDR само волокно представляет собой распределённый интерферометр. Демультиплексирование сигналов от отдельных микрофонов осуществляется по времени задержки обратно рассеянного света. Это позволяет значительно снизить оптические потери на каждом датчике (которые определяются в основном потерями на сварках с кабелем) и сделать создание многоканальных систем технически простым. За счёт низких потерь в волокне микрофоны могут быть удалены от блока опроса (рефлектометра) на более 100 км без использования промежуточных оптических усилителей. Ключевые слова: фазочувствительный рефлектометр, распределённый акустический датчик, волоконно-оптический микрофон

Балакший В.И., Манцевич С.Н., Купрейчик М.И. «Коллинеарное акустооптическое взаимодействие в системе с оптоэлектронной обратной связью» IV Всероссийская акустическая конференция, совмещенная с XXXVIII сессией Российского научно-технического акустического общества, Нижний Новгород, 22–26 июня 2026 г., с. 947 (2026)

Представлены новые результаты исследования эффекта коллинеарного акустооптического взаимодействия в системе с положительной обратной связью, осуществляемой путем подачи выходного сигнала фотоприемника на пьезопреобразователь акустооптической ячейки, изготовленной из кристалла молибдата кальция (CaMoO₄). Рассмотрены различные режимы работы такой системы в зависимости от величины обратной связи, мощности акустического и оптического сигналов, акустооптической фазовой расстройки и других параметров системы. Определены условия, при которых система переходит в режим генерации собственных колебаний, как гармонических, определяемых параметрами акустооптической ячейки, так и импульсных оптических и акустических колебаний с частотой следования, задаваемой длиной акустооптической ячейки, и длительностью, зависящей от коэффициента обратной связи. Эксперимент выполнен с акустооптической ячейкой с параметрами: длина ячейки в направлении распространения света и ультразвука – 4 см, частота ультразвука – 46 МГц, длина волны оптического излучения – 633 нм, постоянная времени ячейки – 13,7 мкс. Рассмотрены возможности применения исследованной системы в задачах оптической обработки информации. Ключевые слова: акустооптическое взаимодействие; коллинеарная дифракция света; оптоэлектронный генератор; гибридная обратная связь; фазовый синхронизм

Польщикова О.В., Мачихин А.С., Романова Н.Н. «Цитологическое исследование крови рыб методом цифровой голографической микроскопии с акустооптической перестройкой» IV Всероссийская акустическая конференция, совмещенная с XXXVIII сессией Российского научно-технического акустического общества, Нижний Новгород, 22–26 июня 2026 г., с. 948-952 (2026)

Исследование морфологии и количественных параметров элементов крови рыб представляет научный и практический интерес для решения задач оценки здоровья рыб в аквакультуре, экологического мониторинга водоемов, изучения влияния изменения климата, диагностики воздействия фармацевтических препаратов, кормовых добавок и др. Стандартным методом исследования морфологического состава крови рыб является световая микроскопия окрашенных мазков. Кроме того, применяются и новые методы исследования, дополняющие традиционный подход: количественная фазовая микроскопия, фотооптический и апертурноимпедансный методы, цифровая голография, ИИ-классификация, визуализация кровотока с помощью лазерной допплеровской голографии. Мультиспектральная цифровая голографическая микроскопия может дать новую информацию о спектральных свойствах клеток крови и повысить точность восстановления данных. В работе представлены результаты исследования мазков крови рыб радужной форели (Parasalmo mykiss, Walbaum, 1792) с помощью мультиспектральной цифровой голографической микроскопии на основе акустооптической фильтрации излучения. Ключевые слова: мультиспектральная цифровая голографическая микроскопия, акустооптический перестраиваемый фильтр, цитология крови, гематология рыб

Подольский В.А., Резвов Ю.Г., Сивкова О.Д. «Вариант акустооптической модуляции произвольно поляризованного излучения на основе аксиальной геометрии в парателлурите» IV Всероссийская акустическая конференция, совмещенная с XXXVIII сессией Российского научно-технического акустического общества, Нижний Новгород, 22–26 июня 2026 г., с. 953-958 (2026)

Для акустооптической поляризационно-независимой модуляции излучения предложено использовать аксиальную геометрию в парателлурите. При этом взаимодействующие световые волны распространяются симметрично вблизи оптической оси, ультразвук распространяется без сноса вдоль оси [110], что существенно при создании компактных устройств. Принципиальной особенностью выбранной геометрии является неустранимая расстройка синхронизма, что ограничивает максимальную длину взаимодействия (длину преобразователя). Показано, что использование режима перемодуляции смягчает ограничение, позволяя увеличить длину преобразователя примерно в 3 раза. Ключевые слова: анизотропная акустооптическая дифракция, акустооптический модулятор, поляризация света, парателлурит, аксиальная геометрия, режим перемодуляции

Пожар В.Э., Золотухина А.А. «Акустооптические спектрометры и спектральные оптические индексы» IV Всероссийская акустическая конференция, совмещенная с XXXVIII сессией Российского научно-технического акустического общества, Нижний Новгород, 22–26 июня 2026 г., с. 959 (2026)

Спектральные индексы, являющиеся комбинацией оптических показателей на разных длинах волн, широко используются в современных задачах оптического бесконтактного оперативного анализа объектов природы и техники. При этом для многих индексов все еще отсутствует единая общепринятая регламентация ключевых параметров применяемых измерительных средств: значений используемых длин волн и ширины спектральных каналов. В то же время современные исследования демонстрируют существенную зависимость вычисляемых значений индексов от указанных параметров, с вариацией значений, достигающей 50%. Один из потенциальных способов решения этой проблемы могло бы стать разработка алгоритма пересчета результатов измерения, полученных любым прибором к значениям «эталонного» прибора с установленными характеристиками. В работе проведено построение аналитической процедуры, сопровождающей такой пересчет и приведение результатов к единому стандарту. Показано, что необходимым условием является наличие информации об аппаратной функции сравниваемых приборов, как рабочего, так и «эталонного», а также о форме спектральной функции измеряемого класса объектов в рабочем диапазоне. Анализ показывает, что уширение спектральных каналов, используемое для повышения отношения сигнал/шум, ведет к снижению контраста, и в результате к падению чувствительности метода. Оптимальная ширина каналов может быть найдена при моделировании с использованием спектрометров на программно-управляемых акустооптических фильтрах. Ключевые слова: акустооптические перестраиваемые фильтры, спектральный анализ, спектральные оптические индексы

Аносов А.А., Грановский Н.В., Терехов И.И., Лебеденко Е.О., Ерофеев А.В., Попова И.А., Щербаков М.И., Назаров Э.Ф., Беляев Р.В., Мансфельд А.Д., Вахидов Т.М. «Восстановление с помощью пассивной акустической термометрии температуры мягких тканей нижних конечностей после физической нагрузки» IV Всероссийская акустическая конференция, совмещенная с XXXVIII сессией Российского научно-технического акустического общества, Нижний Новгород, 22–26 июня 2026 г., с. 964-969 (2026)

В настоящее время профессиональные спортсмены (например, футболисты) после тренировок залезают в бочки с холодной водой – их нижние конечности подвергаются гипотермии. Для контроля процедуры предлагается использовать пассивную акустическую термометрию. В пилотном исследовании были измерены временные зависимости акустояркостной температуры и восстановлены с использованием уравнения теплопроводности с кровотоком распределения температуры мышц бедер двух физически активных представителей общей популяции, которые после окончания интенсивной физической нагрузки подвергались процедуре гипотермии, при которой нижние конечности С) снижалась°С. Было показано, что значительно (на ∼20° погружали в воду температурой 10 только приповерхностная температура бедра, на глубине до 2–3 см. На глубине более 5 см температура практически не отличалась от исходной. Рассчитанная для бедер акустояркостная температура достаточно хорошо согласовалась с экспериментальными данными (стандартное отклонение результатов составляло 0.2 К при усреднении за 10 с). Для проверки точности восстановления температуры был проведен эксперимент с фантомом, температуру внутри которого независимо контролировали. Исследование показало, что пассивную акустическую термометрию можно использовать для контроля водной гипотермии спортсменов. Ключевые слова: гипотермия, спортивная медицина, пассивная акустическая термометрия, восстановление распределения температуры, уравнение теплопроводности с кровотоком.

Чекмарева Д.А., Курников А.А., Клиньшов В.В., Турчин И.В., Субочев П.В. «Обратная задача в оптоакустике оптического разрешения: расчет передаточного коэффициента давления для цилиндрического источника и сферического приемника» IV Всероссийская акустическая конференция, совмещенная с XXXVIII сессией Российского научно-технического акустического общества, Нижний Новгород, 22–26 июня 2026 г., с. 1001-1002 (2026)

Оптоакустика оптического разрешения (OR PAM) сочетает в себе сфокусированное оптическое термоупругое возбуждение и ультразвуковое детектирование, обеспечивая микрометровое разрешение при высококонтрастной ангиографии. Для соблюдения предельно допустимых уровней лазерной экспозиции требуется решать обратную акустическую задачу: по измеренному давлению Pd восстанавливать максимум начального оптоакустического давления P0 в поглотителе и, следовательно, оценивать локальную оптическую освещенность. Вводится коэффициент амплитудных потерь передачи акустического тракта k≪em>P0/Pd, который аккумулирует геометрическое расхождение, частно-зависимое поглощение и дисперсию, а также эффекты пространственного усреднения по конечной апертуре и полосе пропускания приемника. В работе аналитически вычислен k для модели цилиндрического оптоакустического источника и сферически фокусированного приемника с конечной апертурой на основе интеграла Пуассона для волнового уравнения. Обоснован выбор модели источника и сформулированы условия применимости аналитического расчета. Корректность полученных выражений и границы применимости обсуждаются по результатам численного моделирования в пакете k-Wave (MATLAB) с учетом полосовой фильтрации, соответствующей измерительному тракту. Ключевые слова: оптоакустика оптического разрешения, обратная задача, коэффициент передачи, цилиндрический источник, сферически сфокусированный приемник

Курников А.А., Прудников М.Б., Казаков В.В., Воробьев В.А., Чекмарева Д.А., Глявина А.М., Орлова А.Г., Субочев П.В. «Влияние амплитудно-частотных и геометрических характеристик пьезополимерных детекторов на эффективность сканирующей оптоакустической визуализации биологических тканей» IV Всероссийская акустическая конференция, совмещенная с XXXVIII сессией Российского научно-технического акустического общества, Нижний Новгород, 22–26 июня 2026 г., с. 1073-1080 (2026)

Исследования в области визуализации биологических тканей важны в ряде задач, таких как оценка состояния периферических сосудов при диагностике сосудистых заболеваний, исследования развития раковых моделей на лабораторных животных и изучение методов терапии. Для этого требуются неинвазивные методы, способные визуализировать микрососуды размерами от десятков до сотен микрометров на глубине до 1–2 мм. Сканирующая оптоакустическая визуализация, сочетающая лазерное оптическое возбуждение и ультразвуковое детектирование, представляет собой перспективный метод для данных приложений. Эффективность метода напрямую зависит от параметров ультразвуковых детекторов. Они должны быть высокочувствительными и широкополосными для регистрации коротких оптоакустических сигналов (десятки наносекунд) от микронных источников, амплитуда которых существенно затухает при распространении к приемнику. Ключевую роль также играет геометрия детектора. В работе исследованы возможности пьезополимерных детекторов для оптоакустической сканирующей визуализации. Проанализировано влияние их амплитудно-частотных характеристик и геометрии на качество визуализации. Показано, что детекторы на основе ПВДФ-ТрФЭ обеспечивают высокую чувствительность (шумовой эквивалент давления <10 ПА в полосе 1–30 МГц). Благодаря эластичности материала возможно изготовление кольцевых и сферически фокусирующих детекторов с высокой числовой апертурой (NA∼0.9), что также существенно повышает качество визуализации сосудистых сетей. Ключевые слова: оптоакустическая визуализация, ультразвуковые детекторы, пьезополимерные пленки, субпаскальная чувствительность

Рухман А.А., Задорожный В.С., Рухман Е.П. «Перспективы развития ультразвуковой аппаратуры на магнитострикционных преобразователях» IV Всероссийская акустическая конференция, совмещенная с XXXVIII сессией Российского научно-технического акустического общества, Нижний Новгород, 22–26 июня 2026 г., с. 1120-1125 (2026)

Выполнен обзор существующей и применяемой более 65лет ультразвуковой аппаратуры (УЗА) на магнитострикционных преобразователях (ПМС). Одна из особенностей ПМС заключается в их большой массивности, а, значит, в существенной реактивной энергии, запасаемой в резонансном режиме. При изменении акустической нагрузки ПМС переходит из режима вынужденных колебаний (двигательного) в режим свободных колебаний, сопровождающийся генерацией ЭДС в питающей цепи (генераторный); поэтому ультразвуковой генератор (УЗГ) должен обеспечивать рекуперацию энергии, генерируемой ПМС, и иметь встроенную защиту выходных каскадов от перенапряжения. Также УЗГ должен автоматически подстраивать частоту в режимах с низкой добротностью ПМС и при смещении резонансной частоты при изменении параметров среды (плотность, температура, давление, содержание газа и т.п.). Многие производства требуют установки УЗГ и ПМС на значительном удалении друг от друга. При этом увеличиваются потери мощности и проявляются волновые свойства кабеля. Для снижения электрических потерь, упрощения конструкции УЗГ (отказ от блоков подмагничивания) разработаны ПМС на постоянных магнитах. Разработанная аналоговая система управления УЗГ позволяет осуществлять двухстороннюю связь системы управления УЗГ с цеховой АСУТП и индицировать основные параметры режима работы генератора на его мониторе. Эти технические решения позволили выйти на разработку нового поколения УЗА, произвести подготовку крупносерийного производства УЗА, обеспечивающего ответственные производства дешевыми и надежными УЗГ и ПМС. В этом направлении продолжаются интенсивные НИОКР. Ключевые слова: ультразвуковая аппаратура, ультразвуковой генератор, магнитострикционный преобразователь подмагничиваемый постоянными магнитами, УЗГ, ПМС.

Вьюгинова А.А., Вьюгинов С.Н., Леонтьев Л.Л., Новик А.А. «Анализ результатов ультразвуковой модификации поверхности древесины после длительного хранения» IV Всероссийская акустическая конференция, совмещенная с XXXVIII сессией Российского научно-технического акустического общества, Нижний Новгород, 22–26 июня 2026 г., с. 1126-1133 (2026)

Рассматриваемая технология ультразвуковой модификации древесины позволяет получить значительное улучшение характеристик поверхностного слоя – плотности и твердости – с использованием ультразвукового оборудования проходного типа, обеспечивающего возможность непрерывной обработки. В данной работе анализируется стабильность во времени результатов ультразвуковой обработки древесины осины (Populus tremula) после длительного хранения в течение нескольких лет в условиях отапливаемого помещения, рассмотрены образцы, отличающиеся степенью модификации. Исследование макро- и микро-свойств модифицированной поверхности древесины показало их стабильность во времени, отсутствие значимых релаксационных процессов во время хранения для всех образцов – при увеличении значений твердости поверхности после ультразвуковой обработки в 2–4 раза снижение твердости после хранения не превышает нескольких процентов, обоснован механизм ультразвуковой модификации древесины, включающий пластификацию лигнина. Полученные результаты подтверждают потенциал рассматриваемой технологии ультразвуковой модификации поверхности древесины. Ключевые слова: модификация древесины; твердость древесины; плотность древесины; ультразвуковая технология; мощный ультразвук

Володарский А.Б., Мороков Е.С. «Ультразвуковая визуализация объемной микроструктуры углепластиков при циклических изгибных нагрузках» IV Всероссийская акустическая конференция, совмещенная с XXXVIII сессией Российского научно-технического акустического общества, Нижний Новгород, 22–26 июня 2026 г., с. 1134 (2026)

В углепластиковом композите исследована эволюция внутренних повреждений при изгибном нагружении. Сравнены результаты, полученные для образцов с одинаковой укладкой волокон, но различными полимерными матрицами. Для исследования морфологии дефектов применялся метод сканирующей ультразвуковой акустической микроскопии. Было выявлено, что тип матрицы определяет характер и динамику накопления повреждений, существенно влияя на стойкость материала к изгибному нагружению. Ключевые слова: акустическая микроскопия, углепластик, изгибное нагружение, визуализация микроструктуры

Хмелев В.Н., Барсуков Р.В., Нестеров В.А., Генне Д.В., Цхе А.В. «Развитие ультразвуковой сварки при производстве изделий медицинского назначения» IV Всероссийская акустическая конференция, совмещенная с XXXVIII сессией Российского научно-технического акустического общества, Нижний Новгород, 22–26 июня 2026 г., с. 1135-1142 (2026)

Одним из востребованных направлений применения ультразвуковой сварки является производство изделий медицинского назначения, к которым относятся гибкие полимерные пакеты, используемые хранения различных медицинских препаратов, забора и хранения крови, а так же и ее производных компонентов. Существующее оборудование для производства таких изделий на базе ТВЧ технологии имеет ряд недостатков, таких как: большие энергозатраты, требовательность к свойствам свариваемых материалов и окружающим условиям, проблемы при сварке разнородных материалов, относительно большое время формирования сварного соединения. Исследования возможностей применения УЗ сварки для производства подобных изделий медицинского назначения позволили разработать технологии для: сварки листовых материалов (двух- трехслойные конструкции), сваривания элементов различной конфигурации (вваривание, так называемых, портов в тело полимерного пакета), сварки разнородных материалов (например, приваривание к основному материалу изделия паропрозрачных мембран и т.п.), формирования линейных и криволинейных протяженных сварных швов, сварных швов с замкнутым периметром, герметизации трубчатых магистралей гемоконтейнеров. В результате проведенных исследований создано оборудование для производства полимерных пакетов различного назначения, используемых службами крови, а так же УЗ оборудования для герметизации гемоконтейнеров, которое отличается высокой производительностью, экономичностью и обеспечивает требуемое качество продукции. Ключевые слова: ультразвук, сварка, контроль, качество, кровь.

Хмелев В.Н., Шалунов А.В., Терентьев С.А. «Реализация ультразвукового распыления» IV Всероссийская акустическая конференция, совмещенная с XXXVIII сессией Российского научно-технического акустического общества, Нижний Новгород, 22–26 июня 2026 г., с. 1143-1149 (2026)

Ультразвуковое распыление обладает уникальными преимуществами, такими как высокая однородность распыления, высокая степень использования материала и высокие экономические показатели. Однако, на сегодняшний день производительность ультразвукового распыления весьма низка. Для решения этой проблемы проведены комплексные исследования полного жизненного цикла искусственно формируемых аэрозолей, которые позволяют развить физические представления, выявить новые закономерности распространения и взаимодействия аэрозольного облака с поверхностями и взвешенными частицами и разработать принципы построения аппаратурного оформления, обеспечивающего эффективное решение задач дезинфекции, пожаротушения, гидроулавливания (осаждение) пыли и других задач. На основе полученных теоретических исследований разработаны новые виды ультразвуковых аппаратов для распыления. Для уменьшения размеров формируемых частиц предложен и реализован способ многостадийного распыления, при котором происходит многократное дробление капель жидкости в поле стоячей ультразвуковой волны. Для увеличения производительности предложен и реализован гидроакустический распылитель, в котором для интенсификации процесса диспергирования на выходе жидкости из соплового отверстия в жидкости формируется кавитация. Для исключения кавитационного загрязнения распыляемых жидкостей или распыления высокотемпературных, агрессивных сред (расплавов металлов) разработаны бесконтактные УЗ излучатели, обеспечивающие диспергирование без контакта с колеблющейся поверхностью. Ключевые слова: ультразвук, распыление, колебательная система, диспергирование.

Лапина А.В., Цысарь С.А., Росницкий П.Б., Сапожников О.А. «Исследование электроакустичекой эффективности пьезопреобразователей в воздухе для создания мощной многоэлементной антенной решетки» IV Всероссийская акустическая конференция, совмещенная с XXXVIII сессией Российского научно-технического акустического общества, Нижний Новгород, 22–26 июня 2026 г., с. 1150-1151 (2026)

Исследована электроакустическая эффективность низкочастотных (30–40 кГц) пьезопреобразователей двух производителей, предназначенных для создания мощных многоэлементных антенных решёток в воздухе. В качестве основного использовался метод акустической голографии, а в качестве дополнительного – метод диаграммы направленности излучателей. В голографическом методе из измеренной голограммы рассчитывался угловой спектр поля давления и с его помощью для каждой частоты находилась мощность излучаемого акустического поля при заданной амплитуде электрического напряжения, подаваемого на элементы решётки. С использованием измеренного электрического импеданса решетки при указанном значении напряжения рассчитывалась электрическая мощность. Отношение полученных значений акустической и электрической мощностей использовалось в качестве электроакустической эффективности на разных частотах. В дополнительном подходе электрическая мощность рассчитывалась аналогичным способом, а для определения акустической мощности проводились измерения диаграммы направленности ультразвуковых датчиков в диапазоне углов поворота от –90 до 90°. Оба указанных подхода позволяют измерить электроакустическую эффективность в рабочем диапазоне частот. Показано, что для исследуемых ультразвуковых датчиков в рассматриваемом диапазоне частот эффективность может достигать 40%. Ключевые слова: электроакустическая эффективность, низкочастотный ультразвук, голография, диаграмма направленности

Хмелёв В.Н, Шалунов А.В., Цыганок С.Н. «Излучатели изгибного типа для генерации ультразвуковых колебаний в газовых средах» IV Всероссийская акустическая конференция, совмещенная с XXXVIII сессией Российского научно-технического акустического общества, Нижний Новгород, 22–26 июня 2026 г., с. 1152-1159 (2026)

Формирование упругих колебаний ультразвуковой (УЗ) частоты (выше 22 кГц) в газовых средах представляет значительный практический интерес, поскольку они позволяют передавать информацию на большие расстояния в диапазоне, недоступном для восприятия человеком в сложных метеоусловиях, в условиях акустических, электромагнитных и световых помех. Кроме того, они обеспечивают очистку воздуха от твердых и жидких частиц, осаждение дыма при пожарах, позволяют выполнять низкотемпературную сушку, разрушение пен, нанесение покрытий и реализовать другие технологические операции без непосредственного контакта излучателей с обрабатываемой средой. Основой современных УЗ излучателей для газовых сред сегодня являются металлические диски, совершающие изгибные колебания, поскольку их волновое сопротивление лучше согласуется с волновым сопротивлением газа. Анализ колебательных процессов на второй и последующих изгибных модах позволил выявить ограничения существующих дисков и создать конструкции, обеспечившие увеличение уровня звукового давления ступенчато-переменного титанового диска диаметром 146 мм до 153.2 дБ (914 Па). Применение передних фазовыравнивающих и тыльных отражательных рупоров позволило повысить уровень звукового давления на 6 дБ до 159.2 дБ (1824 Па). Проведенные исследования дисковых УЗ-излучателей различных размеров подтвердили эффективность дисков, диаметром 146 мм и позволили рекомендовать применение массивов таких дисков для дальнейшего развития излучающих систем. Ключевые слова: излучатели ультразвуковые, газовые среды, уровень звукового давления.

Хмелев В.Н, Шалунов А.В., Цыганок С.Н. «Ультразвуковое разрушение дыма» IV Всероссийская акустическая конференция, совмещенная с XXXVIII сессией Российского научно-технического акустического общества, Нижний Новгород, 22–26 июня 2026 г., с. 1160-1167 (2026)

Для ускорения ультразвукового (УЗ) осаждения частиц дыма было предложено и реализовано воздействие УЗ колебаниями, формируемыми одновременно несколькими (не менее двух) излучателями, работающие на частоте 22±1.65 кГц. Повышение эффективности обеспечено за счет изменения расстояния и направления акустической оси каждого излучателя для формирования заданной направленности излучения, формирования полосы формирования излучения и создания зон перекрытия акустических осей при работе излучателей на различных частотах. Изменение межосевого расстояния между излучателями и изменение угла наклона акустической оси каждого из излучателей обеспечивает формирование УЗ поля с заданной конфигурацией и уровнем звукового давления. При перемещении УЗ излучателей и изменение угла наклона акустической оси формируются необходимые и достаточные для разрушения дыма колебания: – на расстоянии в 1 м в виде полусферы, в которой уровень звукового давления будет не менее 145–146 дБ; – на расстояние в 2 м в виде телесного угла (угол раскрытия 90°), в котором уровень звукового давления будет не менее 140–141 дБ. Полученные результаты исследований свидетельствуют о возможности применения разработанного оборудования для оснащения специализированных частей средствами пожаротушения. При одновременном перемещение всего массива по замкнутому помещению будет осуществляться УЗ разрушение дыма во всем помещении. Ключевые слова: разрушение дыма, коагуляция, уровень звукового давления, двухчастотное воздействие, ультразвуковые колебания, ультразвуковой излучатель

Хмелев В.Н., Шалунов А.В., Терентьев С.А. «Реализация ультразвукового воздействия для сушки материалов» IV Всероссийская акустическая конференция, совмещенная с XXXVIII сессией Российского научно-технического акустического общества, Нижний Новгород, 22–26 июня 2026 г., с. 1168-1174 (2026)

Удаление влаги является важным этапом различных технологических процессов, особенно в химической, пищевой и биофармацевтической промышленности. Особое внимание уделяется решению проблемы ускорения сушки существенно отличающихся по структуре легкоокисляемых, термолабильных, биологически активных, горючих и взрывчатых веществ. Сегодня доказано, что процесс сушки при ультразвуковом (УЗ) воздействии является эффективным для различных продуктов, поскольку позволяет не только ускорять процесс, но обеспечивает улучшенное качество восстанавливаемых продуктов. Эффективность сушки ультразвуком обеспечивается за счет реализации кавитационных эффектов и капиллярного переноса влаги, что позволяет сохранять структуру и свойства капиллярно-пористых материалов. Однако, ускорение процесса 20–30% является недостаточным, а для коллоидных и коллоидных капиллярно-пористых материалов, к которым относится большая часть фармацевтических и биологически активных продуктов, ультразвуковая сушка на сегодняшний день практически не применяется. Проводимые в настоящее время исследования направлены на ускорение процессов удаления влаги за счет выявления и оптимизации условий и режимов УЗ воздействия, а также на максимальное сохранение качества и полезных свойств термолабильного и биологически активного материала. Представленные результаты исследований позволяют выявить оптимальные режимы реализации процессов сушки различных материалов, предложить и разработать их аппаратурное оформление для обеспечения промышленного применения и реализации всех преимуществ ультразвукового способа сушки. Ключевые слова: ультразвуковые колебания, сушка, излучатель, кавитация, ультразвуковой аппарат.

Зайнутдинова Д.А., Павлов Г.И., Горбунова О.А., Теляшов Д.А. «Экспериментально-теоретическое исследование влияния частоты и амплитуды пульсаций газового потока на процесс сушки сферической пористой частицы» IV Всероссийская акустическая конференция, совмещенная с XXXVIII сессией Российского научно-технического акустического общества, Нижний Новгород, 22–26 июня 2026 г., с. 1175-1180 (2026)

Представлено экспериментально-теоретическое исследование влияния частоты и амплитуды пульсаций газового потока на процесс сушки сферической пористой частицы, в частности, керамзита. Проведены численные исследования, позволившие выявить зависимость времени удаления поверхностной и связанной влаги от параметров пульсаций воздуха. Исследования проводились на частотах, равных 50, 100, 150, 200 и 250 Гц и амплитудах колебания 0,1; 0,3; 0,5; 0,7; 0,9 от средней скорости потока. Для подтверждения адекватности модели выполнены эксперименты, которые показали, что расхождение между численными результатами и экспериментальными данными не превышает 17%. Полученные результаты позволяют оптимизировать процессы сушки пористых материалов, повышая их эффективность и сокращая энергозатраты. Ключевые слова. Сушка, пористая частица, пульсации, частота и амплитуда, пульсирующий газовый поток

Краснова М.А., Белобородов Д.Е. «Исследование упругих свойств горных пород методом ультразвукового зондирования» IV Всероссийская акустическая конференция, совмещенная с XXXVIII сессией Российского научно-технического акустического общества, Нижний Новгород, 22–26 июня 2026 г., с. 1206-1210 (2026)

Для детального исследования механических свойств и структур горных пород в Институте физики Земли им. О.Ю. Шмидта РАН разработана методика ультразвукового исследования горных пород (ГП). Образцы ГП подвергаются детальному ультразвуковому сканированию, в результате которого получают многоуровневые индикатрисы скоростей упругих волн, позволяющие определить неоднородности распределения скоростей упругих волн, динамические упругие модули, оценить эффективную анизотропию механических свойств образцов, а также разделить анизотропию и неоднородности в масштабе образца. Пластические деформации в ГП могут существенно изменять внутреннюю структуру ГП, в свою очередь, изменение внутренней структуры может привести к изменению упругих, прочностных, реологических свойств, которое можно контролировать с помощью ультразвукового зондирования. Точность определения времен пробега и скоростей упругих волн в исследуемой среде определяется характеристиками используемого оборудования и правильностью интерпретации волновых форм. Специальные методические ультразвуковые исследования (УЗИ) на эталонных образцах металлов и сплавов позволили повысить точность определения скоростей в образце до первых десятков м/с. Что касается интерпретации волновых форм, то в связи со сложностью строения исследуемого объекта она может быть существенно затруднена и не всегда поддается контролю. Ключевые слова: ультразвуковое сканирование горных пород; анизотропия упругих свойств; пьезоэлектрические датчики

Пугачев С.И., Рытов Е.Ю. «Физические и технологические задачи ультразвукового склеивания» IV Всероссийская акустическая конференция, совмещенная с XXXVIII сессией Российского научно-технического акустического общества, Нижний Новгород, 22–26 июня 2026 г., с. 1211-1216 (2026)

Технические преимущества процесса ультразвукового склеивания (УЗСкл) перед другими способами соединения разнородных материалов привлекают внимание многих исследователей. В то же время сложность процесса УЗСкл, обусловленная необходимостью исследования в большинстве случаев аморфных материалов, изменяющих структуру и свойства при воздействии ультразвуковых колебаний (УЗК), привели к тому, что к настоящему времени не сформулированы положения физического механизма УЗСкл, подтвержденные экспериментом. В связи с этим, а также в связи с наличием большого числа факторов, определяющих техническую эффективность процесса, не разработана принципиальная технология и отсутствуют специализированные ультразвуковые установки для его реализации. В статье предпринята попытка сформулировать основные, по мнению авторов, физические и технологические задачи УЗСк, требующих решения при различных конструктивно-технологических схемах процесса. Ключевые слова: склеивание, ультразвуковые колебания, физические задачи, технологические задачи, конструктивно-технологические схемы

Барсуков А.Р., Голых Р.Н., Хмелев В.Н., Маняхин И.А. «Ультразвуковая интенсификация массообмена в газожидкостных системах» IV Всероссийская акустическая конференция, совмещенная с XXXVIII сессией Российского научно-технического акустического общества, Нижний Новгород, 22–26 июня 2026 г., с. 1217-1223 (2026)

Основная проблема ускорения поглощения газа жидкостью за счет классического кавитационного воздействия при стандартных условиях (температура не более 20°C) обусловлена невозможностью формирования поверхностных волн на внутренней поверхности газового пузырька для увеличения межфазной поверхности взаимодействия при увеличении вязкости жидкости более 12 мПа·с, когда гидродинамические свойства жидкости мало отличаются от воды и спирта. Это объясняется быстрым затуханием волн за счёт сил вязкого трения. Однако, во многих случаях (например, при поглощении попутных нефтяных газов для предотвращения коррозии трубопровода, получении медицинских растворов, насыщаемых химически активными газами для лечебного воздействия или озонирование для обеззараживания, реализации химических технологий производства энергонасыщенных материалов) требуется реализация процесса поглощения газов жидкостями, которые при нормальных температурных условиях (20°C) имеют высокую вязкость (до 30 мПа·с). Для решения проблемы авторами работы выявлены условия, при которых УЗ воздействие обеспечивает снижение вязкости жидкости, и одновременно обеспечивает достаточную интенсивность кавитации для формирования поверхностных волн на внутренней поверхности газового пузырька и увеличение межфазной поверхности взаимодействия. Выявленные условия позволили предложить и реализовать новую технологию повышения эффективности поглощения газов в вязких жидкостях за счет единовременной оптимизации режимов ультразвукового кавитационного воздействия и температурных условий. Практическая реализация новой технологии обеспечивает увеличение поглощения газов вязкими жидкостями на 30–80%. Ключевые слова: ультразвук, моделирование, абсорбция, кавитация, жидкость, газ

Леднов А.С., Наседкин А.В., Швецов И.А., Рыбянец А.Н. «Сравнительный численный анализ сферических ультразвуковых излучателей из пористой и сплошной пьезокерамик» IV Всероссийская акустическая конференция, совмещенная с XXXVIII сессией Российского научно-технического акустического общества, Нижний Новгород, 22–26 июня 2026 г., с. 1224-1229 (2026)

Проведено численное и экспериментальное исследование фокусирующих сферических пьезоизлучателей медицинского ультразвука, разрабатываемых в НИИ физики ЮФУ. Эти преобразователи имеют электродированные сферические поверхности и выполнены из пористой пьезокерамики, поляризованной по радиусу. При работе на первых электрически активных частотах толщинных колебаний преобразователи генерируют акустические волны, излучаемые во внешнюю среду, моделирующую мягкие биологические ткани. За счет интерференции в фокальной зоне наблюдаются большие амплитуды волн давления, что важно для различных медицинских применений. Основная особенность состояла в использовании пористой пьезокерамики, которая имеет меньший акустический импеданс по сравнению с плотной, а следовательно, и лучшее согласование с импедансом внешней среды. Было проведено конечно-элементное моделирование сферических пьезоизлучателей, в том числе нагруженных на вязкие акустические среды, и исследована их эффективность. При этом эффективные модули пористой пьезокерамики рассчитывались из решения задач гомогенизации с использованием упрощенных моделей неоднородной поляризации. Для частных случаев осуществлена валидация результатов численных расчетов с данными натурных экспериментов. Проведено также сравнение излучателей из пористой пьезокерамики с излучателями из плотной керамики с двумя переходными упругими слоями, на основе которого сделан вывод об эффективности использования пористой пьезокерамики. Ключевые слова: сферический излучатель, фокальная зона, волна давления, пористая пьезокерамика, компьютерное моделирование.

Петров Е.А., Лапина А.В., Цысарь С.А., Гогмачадзе Н., Сапожников О.А. «Измерение диаграммы направленности низкочастотных излучателей воздушного ультразвука, предназначенных для использования в качестве элементов антенных решёток» IV Всероссийская акустическая конференция, совмещенная с XXXVIII сессией Российского научно-технического акустического общества, Нижний Новгород, 22–26 июня 2026 г., с. 1230-1231 (2026)

исследованы диаграммы направленности одиночных низкочастотных ультразвуковых пьезопреобразователей, предназначенных для создания мощных многоэлементных антенных решёток в воздухе. Разработана специальная измерительная установка, включающая в себя систему точного углового позиционирования UMS-3 (Precision Acoustics, Великобритания), обеспечивающую проведение измерений ультразвукового сигнала при изменении угла ориентации датчика в диапазоне от –90 до +90°, с шагом 1°. Измерения проводились в диапазоне частот 25–40 кГц. В работе произведено сравнение результатов эксперимента с теоретическим приближением диаграммы направленности круглого поршня, описываемого функцией Бесселя. Показано соответствие экспериментальных данных и аналитической зависимости. Полученные результаты позволяют корректно проектировать мощные многоэлементные антенные решётки для различных задач воздушной акустики. Ключевые слова: диаграмма направленности, низкочастотный ультразвук, антенные решетки.

Швецова Н.А., Луговая М.А., Швецов И.А., Колпачева Н.А., Рыбянец А.Н. «Аномальная упругая и электромеханическая дисперсия в пористой пьезокерамике» IV Всероссийская акустическая конференция, совмещенная с XXXVIII сессией Российского научно-технического акустического общества, Нижний Новгород, 22–26 июня 2026 г., с. 1236-1243 (2026)

В последние годы требования к функциональным характеристикам ультразвуковых и пьезоэлектрических преобразователей, а также пьезоэлектрических материалов существенно изменились в связи с расширением областей их применения, включая медицинскую диагностику и терапию, сбор рассеянной энергии, подводную акустику, неразрушающий контроль и др. Одним из перспективных материалов для ультразвуковых преобразователей является пористая пьезокерамика на основе различных пьезокерамических составов. В работе проведено сравнительное исследование комплексных упругих и электромеханических характеристик и их частотных зависимостей пористых и плотных пьезокерамических образцов идентичного химического состава Pb_0.95Sr_0.05Zr_0.53Ti_0.47O₃ с добавкой 1 wt.% Nb₂O₅. Анализ частотных зависимостей комплексных характеристик пористой пьезокерамики выявил зоны аномальной упругой и электромеханической дисперсии. Показано, что причиной аномальной дисперсии упругих и электромеханических характеристик пористой пьезокерамики является изменение соотношения между характерным масштабом пространственной неоднородности коралловидного пьезокерамического каркаса и длиной волны резонансных колебаний пьезоэлемента. Полученные результаты позволили определить частотные диапазоны применения пористых пьезокерамических элементов, обеспечивающие высокую электромеханическую эффективность ультразвуковых преобразователей. Ключевые слова: пористая пьезокерамика, комплексные характеристики, упругая и электромеханическая дисперсия, пьезокерамический каркас, резонансные колебания.

Луговая М.А., Швецов И.А., Петрова Е.И., Константинова М.Г., Рыбянец А.Н. «Экспериментальное исследование акустических полей фокусирующих ультразвуковых преобразователей» IV Всероссийская акустическая конференция, совмещенная с XXXVIII сессией Российского научно-технического акустического общества, Нижний Новгород, 22–26 июня 2026 г., с. 1244-1249 (2026)

Достижения в области физической акустики, методов визуализации и обработки изображений, пьезоэлектрических материалов и конструкций ультразвуковых преобразователей привели к появлению новых методов и оборудования для ультразвуковой диагностики, терапии и эстетической медицины. Высокоинтенсивный фокусированный ультразвук (HIFU) продолжает оставаться привлекательным вариантом для минимально инвазивных терапевтических процедур. В работе приведены результаты исследования влияния различных дефектов и неоднородностей формы и размеров фокусирующих пьезокерамических элементов, а также элементов конструкции ультразвуковых HIFU преобразователей на особенности формируемых ими акустических полей. Измерение и картирование акустических полей HIFU преобразователей производились в сканирующей ультразвуковой ванне UMS3 с использованием калиброванных игольчатых PVDF гидрофонных зондов, встроенного широкополосного усилителя и преобразователем постоянного тока. Экспериментальные результаты сопоставлены с результатами конечно-элементного моделирования профилей собственных колебаний пористых пьезоэлементов с использованием программного пакета ANSYS. Показано, что любые неоднородности формы и размеров фокусирующего пьезокерамического элемента, флуктуации рабочей частоты, а также конструктивные особенности преобразователей существенно влияют на параметры акустического поля. Эксперименты ex vivo на биологических тканях и акустических фантомах подтвердили результаты измерений и расчетов. Ключевые слова: фокусирующий пьезоэлемент, HIFU преобразователь, акустическое поле, ультразвуковая ванна, гидрофон.

Зимина К.Д., Бахтин В.К., Дерябин М.С., Касьянов Д.А., Прохоров А.А. «Бесконтактная диагностика поверхностных плёнок на жидкости методами нелинейной ультразвуковой акустики» IV Всероссийская акустическая конференция, совмещенная с XXXVIII сессией Российского научно-технического акустического общества, Нижний Новгород, 22–26 июня 2026 г., с. 1483-1488 (2026)

Рассматривается возможность бесконтактного определения толщины тонких плёнок на поверхности воды с использованием методов нелинейной акустики. Анализируются временные и спектральные характеристики отражённого интенсивного ультразвукового сигнала, распространяющегося из водной среды и взаимодействующего с поверхностной плёнкой. Экспериментальные исследования выполнены в диапазоне частот 2‹ МГц и демонстрируют высокую чувствительность параметров отражённого сигнала к изменениям толщины плёнки в субмиллиметровом диапазоне. Проведены измерения для плёнок различных жидкостей, включая нефтепродукты; результаты сопоставлены с численным моделированием на основе уравнения Хохлова–Заболотской–Кузнецова. Полученные данные подтверждают перспективность нелинейно-акустических методов для диагностики поверхностных загрязнений водных сред. Ключевые слова: нелинейные акустические методы, ультразвук, поверхностные плёнки, отражение волн

Кузнецова И.Е., Смирнов А.В., Дацук Е.Р., Недоспасов И.А. «Обратные акустические волны в пьезоэлектрических пластинах и структурах» IV Всероссийская акустическая конференция, совмещенная с XXXVIII сессией Российского научно-технического акустического общества, Нижний Новгород, 22–26 июня 2026 г., с. 13-14 (2026)

Обратные акустические волны характеризуются аномальной дисперсией и противоположно направленными фазовой и групповой скоростями. Представлены результаты исследования распространения обратных волн в пьезоэлектрических пластинах и структурах на их основе. Обсуждаются вопросы уширения частотной области их существования, возможности управления частотой точки с нулевой групповой скоростью. Исследовано влияние различных механических и электрических граничных условий на их свойства. Исследовано влияние температуры и внешних электрических полей на их фазовую скорость. Показана возможность использования подобных волн для реализации высокоэффективных химических сенсоров. Ключевые слова: обратные акустические волны, пьезоэлектрические пластины, электрические граничные условия, влияние температуры, влияние внешних электрических полей

Цысарь С.А., Сапожников О.А. «Использование двумерных фокусированных антенных решёток для эхоимпульсной ультразвуковой визуализации объектов в зоне эффективной электронной фокусировки» IV Всероссийская акустическая конференция, совмещенная с XXXVIII сессией Российского научно-технического акустического общества, Нижний Новгород, 22–26 июня 2026 г., с. 238-239 (2026)

Рассматривается применение двумерных многоэлементных фокусированных антенных решеток