


Том 515, № 1 (2024)
ФИЗИКА
Анализ процессов, сопровождающих цилиндрическую кумуляцию
Аннотация
Сужение потока в цилиндрических образцах является причиной неустойчивости движения, проявляющегося в образовании окружного напряжения сжатия, в результате которого на фронте ударной волны возникают возмущения в виде маховских трехударных конфигураций (выступов). Площадь фронта возмущенной ударной волны растет за счет выступов, которые усиливаются в результате поглощения более мелких возмущений, постоянно генерируемых на фронте ударной волны. Резкий рост площади фронта на завершающей стадии сопровождается образованием нескольких крупных выступов, которые делят фронт ударной волны на отдельные сектора, где совершают колебательные движения. При столкновении встречных конфигураций возникающая зона высокого давления “выносит” часть сжатого материала из-под фронта вперед. Процесс кумуляции завершается, когда высота выступов становится равной расстоянию фронта до оси. Околоосевое пространство занимается выступами фронта, а возникшая при этом отраженная ударная волна тормозит набегающий поток.






Универсальность спектра многотерминального джозефсоновского контакта
Аннотация
В многотерминальных структурах на основе нормальных металлов и сверхпроводников присутствуют андреевские связанные состояния. Их спектр определяется параметрами системы, в частности фазами рассеяния и коэффициентами прохождения в узлах. В сообщении найдены условия, при которых андреевские связанные состояния обладают универсальностью: они не меняются при любом изменении фаз, набираемых квазичастицами при отражении от примеси. Как следствие, спектр полностью определяется транспортными характеристиками системы. Результат получен для структуры в виде М-конечной звезды из нормального металла, каждый из лучей (терминалов) Nk которой приведен в контакт со своим сверхпроводником Sk, 1 ≤ k ≤ M. Вместе они образуют т.н. многотерминальный джозефсоновский контакт. В центре его находится немагнитная примесь, описываемая некоторой матрицей рассеяния.



Лазерно-индуцированная абляция и десорбция вольфрамовых пленок, насыщенных дейтерием
Аннотация
Сравниваются методы лазерно-индуцированной десорбции (ЛИД) и абляции (ЛИА) для оценки возможности абсолютного количественного анализа содержания изотопов водорода в материалах первой стенки термоядерных реакторов. Пленки вольфрама, насыщенные дейтерием, толщиной 300–400 нм на кремниевой подложке использовались как модельные образцы. Для реализации ЛИД образцы облучались лазерными импульсами с длительностью 200 мкс и плотностью энергии 50–150 Дж/см2, для ЛИА – 12 нс и 5–15 Дж/см2. Регистрация остаточных газов проводилась методом квадрупольной масс-спектрометрии. В режиме ЛИД проведено компьютерное моделирование нагрева лазерным импульсом. Результаты моделирования и эксперимента показали, что нагрева при плотности энергии 100–150 Дж/см2 достаточно для дегазации пленок вольфрама исследуемой толщины. Сравнение количества десорбированного дейтерия в режиме ЛИД (150 Дж/см2) и ЛИА (15 Дж/см2) показывает, что оно идентичное в пределах погрешности измерения и равно 4.15±0.15·1014 см-2.



Акустически индуцированная прозрачность для гамма-фотонов и некоторые ее применения
Аннотация
Рассматривается эффект возникновения прозрачности резонансно поглощающей среды для электромагнитного излучения посредством возбуждения в среде поршнеобразных акустических колебаний вдоль направления распространения излучения – акустически индуцированной прозрачности. Обсуждаются физический механизм и основные условия реализации эффекта, а также его применения для уменьшения скорости распространения фотонов гамма-диапазона и восстановления по требованию произвольной части однофотонного волнового пакета, резонансно поглощаемого средой.



МЕХАНИКА
Точные решения и границы изменения коэффициентов теплопроводности в дисперсных средах
Аннотация
Используя наиболее общие физические принципы локальности и симметрии, получены точные решения для коэффициента теплопроводности двухфазной дисперсной среды. Два решения определяют известные границы Хашина–Штрикмана. Третье решение, инвариантное относительно преобразования инверсии фаз, существенно сужает границы Хашина–Штрикмана, что подтверждается сравнением с многочисленными экспериментами других авторов. Показано, что учет дистанционного взаимодействия дисперсных частиц при их повышенной концентрации лишь незначительно (менее 3%) влияет на конечный результат.



Обобщенный принцип Бренье и проблема замыкания иерархии Ландгрена–Монина–Новикова для поля вихря
Аннотация
Концепция Брeнье – представление решения уравнений идеальной несжимаемой гидродинамики в терминах вероятностных мер на множестве лагранжевых траекторий в случае их стохастичности, является обобщением принципа наименьшего действия Арнольда построения гладких решений уравнений Эйлера. В настоящей работе вариационный обобщенный принцип Бренье применяется для замыкания бесконечной цепочки уравнений Ландгрена–Монина–Новикова на n-точечные функции плотности распределения вероятности fn поля вихря двумерных турбулентных потоков. Кроме того, в рамках статистического подхода предложена аппроксимация вариационной задачи с условиями на концах, поставленная Шнирельманом для уравнения Эйлера.



О модальной локализации параметрических колебаний в системе слабосвязанных микробалочных резонаторов при электротепловом возбуждении
Аннотация
Проведено исследование нелинейной динамики параметрически возбуждаемых изгибных колебаний двух слабосвязанных балочных микрорезонаторов при электротепловом возбуждении. Получено установившееся гармоническое распределение температуры в объеме резонаторов в частотной области. Выведена система уравнений механически связанных балочных резонаторов с учетом осажденной частицы на один из них. С помощью асимптотических методов нелинейной динамики получены уравнения в медленных переменных, которые были исследованы методами теории бифуркаций. Показано, что в идеально симметричной системе в определенном диапазоне частот наблюдается эффект нарушения симметрии – возникновение режима с различными амплитудами колебаний двух балочных резонаторов, что может быть положено в основу нового принципа высокоточных измерений слабых возмущений различной физической природы, в частности – измерений сверхмалых масс осаждаемых частиц.



Математический критерий образования криопэгов в процессе промерзания пород, насыщенных раствором соли
Аннотация
На основе математической модели, учитывающей эффект осмоса, получен критерий образования криопэгов в промерзающих породах, насыщенных раствором соли. Показано, что указанный критерий существенно зависит от коэффициента осмоса. Исследованы свойства криопэга в зависимости от параметров задачи.



ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ
Исследование скорости деградации волоконного световода в медном покрытии
Аннотация
Показано, что прочность волоконных световодов в медном покрытии в условиях высоких температур на воздухе снижается со временем в первую очередь из-за деградации медного покрытия за счет окисления, приводящей далее к появлению и росту точечных дефектов на поверхности кварцевого стекла. При этом световоды сохраняют работоспособность при 600°С в течение ~1.5 ч, а при 500°С – в течение ~16 ч. Величина энергии активации процесса находится в диапазоне 120–123 кДж/моль. Полученные результаты позволяют прогнозировать стабильность работы световодов на воздухе при 300°С в течение ~1.5 лет, а при 250°С – в течение ~17 лет.



Фазовые превращения при отпуске низколегированной стали с 1.6%Si
Аннотация
Низкотемпературный отпуск стали типа 54ХГС2ФБ обеспечивает сочетание высокого предела текучести σ0.2=1890 МПа с относительным удлинением после разрыва δ=6% и ударной вязкостью KCV=11 Дж/см2 за счет выделения нестехиометрического η-карбида Fe2C. Кремний подавляет выделение цементита с неравновесным содержанием легирующих элементов как из мартенсита, так и при распаде остаточного аустенита. Цементит с равновесным содержанием легирующих элементов выделяется при 500°С отпуске, что обеспечивает сочетание σ0.2=1360 МПа с δ=9% и KCV=18 Дж/см2.



Голографический метод локализации шумового подводного источника в мелководной акватории
Аннотация
Изложена голографическая обработка шумовых сигналов с использованием векторно-скалярных приемников. Представлены результаты эксперимента по обнаружению и оценке пеленга подводного шумового источника, который проводился в акватории Черноморского побережья. Прием шумоизлучения источника осуществлялся векторно-скалярными приемниками. Голографическая обработка позволила обнаруживать, пеленговать и разрешать подводный источник при малом входном отношении сигнал/помеха на фоне интенсивного надводного судоходства.



Оценка протяженности областей водоподобного дна на акустических трассах в мелком море
Аннотация
Аналитически и в рамках численного моделирования рассмотрена возможность дистанционной оценки размеров областей водоподобных осадков в мелководных шельфовых зонах по потерям при дальнем распространении низкочастотного звука. Под водоподобными понимаются осадки, скорость звука в которых близка к скорости звука в воде, но имеющие значительно большую плотность. Проведен модельный статистический анализ средних по глубине потерь при распространении звука на акустических трассах фиксированной длины в одном из районов Карского моря с известной структурой верхнего слоя дна, которое включает в себя водоподобные области. Продемонстрирована линейная зависимость потерь при распространении звука от протяженности областей водоподобных осадков на низких частотах. На основе этого результата предложена методика дистанционной интегральной оценки горизонтального размера области водоподобных осадков по данным акустического зондирования.


