Алгебраическая резонансная теория возмущений в задачах нелинейной и квантовой оптики
Алгебраическая резонансная теория возмущений в задачах нелинейной и квантовой оптики
А. М. Башаров
Сформулирована алгебраическая резонансная теория возмущений (АРТВ), выписаны общие формулы теории, с помощью которых сжато выведены эффективные гамильтонианы, описаны интерференционные взаимодействия, получены кинетические уравнения для различных случаев взаимодействия электромагнитного излучения с квантовыми системами. Указано на естественную интеграцию метода стохастических дифференциальных уравнений в АРТВ и физическое обоснование принципов отбора слагаемых АРТВ в случае приближения окружения открытой системы дельта-коррелированным шумом. Подчеркнута неизбежность появления интерференционных взаимодействий из-за сформулированных требований АРТВ относительно отбора в эффективный гамильтониан только медленно меняющихся во времени слагаемых в картине Дирака.
Показать АннотациюРегистрация импульсного терагерцового излучения сверхпроводящим болометром в процессе параметрического рассеяния света
Регистрация импульсного терагерцового излучения сверхпроводящим болометром в процессе параметрического рассеяния света
К. А. Кузнецов$^2$, Т. И. Новикова$^2$, И. В. Пентин$^3$, Г. Х. Китаева$^{1,2,4}$
Исследованы статистические распределения выходных сигналов и их производных для сверхпроводящего болометра, подвергавшегося воздействию слабых импульсов излучения частоты 1 ТГц. Терагерцовые импульсы были получены при сильно невырожденном параметрическом рассеянии в кристалле LiNbO3, охлажденном до 4.8 К, в условиях накачки кристалла лазерными импульсами с длительностью 28 псек. Обсуждаются различные сценарии отклика сверхпроводящего болометра на возбуждение малым числом терагерцовых фотонов.
Показать АннотациюГенерация мощных фазово-управляемых однопериодных импульсов терагерцового диапазона для экспериментальных исследований по принципу накачка-зондирование
Генерация мощных фазово-управляемых однопериодных импульсов терагерцового диапазона для экспериментальных исследований по принципу накачка-зондирование
А. В. Митрофанов$^{1,2,3}$, М. В. Рожко$^3$, Я. О. Романовский$^{1,2,3}$, Д. С. Моисеев$^{1,3}$, Е. Е. Серебрянников$^{1,3}$, Д. А. Сидоров-Бирюков$^{1,2,3}$
Создана экспериментальная система для проведения исследований по принципу накачка-зондирование с применением однопериодных терагерцовых (ТГц) импульсов с энергией до 10 мкДж оптически синхронизованных с лазерными импульсами ближнего инфракрасного диапазона (1030 нм) с длительностью 25 фс. Генерация ТГц импульсов выполнена с использованием схемы двухчастотного взаимодействия лазерного излучения среднего ИК диапазона (длина волны 3,9 мкм) и его второй гармоники в плазме пробоя атмосферного воздуха с контролируемой разницей фаз. Измерена волновая форма ТГц импульса, его поляризация, размер пучка в фокусе. Продемонстрирована возможность переключения направления вектора электрического поля ТГц импульса на противоположное. Такая экспериментальная схема накачки-зондирования может быть использована для исследования новых свойств материалов при воздействии на них ТГц импульсами с пиковой напряженностью поля на уровне нескольких МВ/см.
Показать АннотациюДихроизм и двулучепреломление в рентгеновских спектрах запрещенных отражений
Дихроизм и двулучепреломление в рентгеновских спектрах запрещенных отражений
М. В. Горбунова$^1$, Е. Н. Овчинникова$^1$, А. П. Орешко$^1$
В работе реализован подход с использованием матрицы распространения для вычисления интенсивности брэгговских отражений в резонансной дифракции рентгеновского излучения. Это позволяет учесть анизотропные эффекты, приводящие к изменению поляризации излучения в процессе распространения. На примере обработки спектров запрещенных отражений в кристалле ортобората железа, выполненного с помощью программы, основанной на таком подходе, продемонстрировано улучшение результатов расчетов с экспериментальными данными по сравнению со стандартными методами.
Показать АннотациюНекоторые физические факторы развития вторичных раков у пациентов, прошедших лучевую терапию
Некоторые физические факторы развития вторичных раков у пациентов, прошедших лучевую терапию
А. А. Щербаков$^{1,2}$, И. В. Храмов$^1$, Е. Н. Лыкова$^{1,2}$, С. А. Гаврилова$^3$, Ф. Р. Студеникин$^{1,2}$, А. П. Черняев$^{1,2}$
В статье представлен систематический анализ физических факторов, влияющих на развитие вторичных злокачественных новообразований у пациентов, прошедших лучевую терапию. На основе клинических данных, экспериментов на животных и эпидемиологических исследований (Хиросима, Чернобыль) рассмотрены ключевые аспекты: биологическое воздействие ионизирующего излучения, возрастные и гендерные различия (повышенные риски у детей и женщин), локализация первичной опухоли (молочная железа, простата, голова и шея), а также методы лучевой терапии (фотонная, протонная). Особое внимание уделено роли вторичных частиц (нейтроны, протоны) и медицинской визуализации (КТ, ПЭТ), увеличивающих кумулятивную дозу облучения. Рассмотрены математические модели оценки рисков, учитывающие дозу, фракционирование и радиочувствительность тканей. Результаты подчеркивают необходимость оптимизации методов лучевой терапии, ограничения частоты диагностических процедур с ионизирующим излучением и разработки персонализированных подходов для снижения долгосрочных рисков.
Показать АннотациюВесенние атмосферные блокирования в северном полушарии: изменения в последние десятилетия (1992–2023 гг.)
Весенние атмосферные блокирования в северном полушарии: изменения в последние десятилетия (1992–2023 гг.)
И. И. Мохов$^{1,2}$, И. Р. Еремин$^1$
В данной работе представлен анализ весенних атмосферных блокирований (ВАБ) в Северном полушарии (СП) в 1992-2023 гг. Результаты анализа свидетельствуют о значимом увеличении блокинговой активности в атмосфере СП в последние десятилетия. Отмеченная тенденция про является на фоне общего увеличения приповерхностной температуры СП в весенние сезоны. В исследовании использовались следующие параметры ВАБ: количество, средняя продолжитель ность, общая продолжительность, интенсивность и размер. Получены статистически значимые оценки увеличения общей продолжительности ВАБ, их количества и размеров при увеличении средневесенней приповерхностной температуры в СП.
Показать АннотациюФлуоресценция различных антропогенных загрязнителей гидросферы при зондировании водной толщи импульсным ультрафиолетовым лидаром
Флуоресценция различных антропогенных загрязнителей гидросферы при зондировании водной толщи импульсным ультрафиолетовым лидаром
Л. Е. Якушкин
Разработан критерий обнаружения плавающего на поверхности воды мусора антропогенного происхождения при зондировании водной толщи импульсным ультрафиолетовым лазером с длиной волны зондирующего излучения 355 нм. Критерий применён к данным лидарного зондирования приповерхностного слоя моря в нескольких экспедициях на Чёрном море. Сформулированы условия применимости предлагаемого критерия обнаружения морского мусора. Проведено сравнение результатов, полученных с использованием данного критерия, с данными визуального наблюдения. Показана возможность использования критерия для оценки масштабов загрязнения акваторий Мирового океана.
Показать АннотациюАномальное поведение интенсивности в зазоре парных наночастиц щелочных металлов с мезоскопическими граничными условиями
Аномальное поведение интенсивности в зазоре парных наночастиц щелочных металлов с мезоскопическими граничными условиями
Ю. А. Еремин, В. В. Лопушенко
В настоящей работе исследуется влияние поверхностного квантового эффекта на интенсивность поля пары наночастиц с нанометровым зазором. В качестве материалов частиц выбраны золото и натрий. Учет квантового эффекта осуществляется на основе мезоскопических граничных условий, включающих в себя параметры Фейбельмана. Моделирование проводилось на основе метода дискретных источников, который позволяет вычислять ближние поля с гарантированной точностью. В результате сравнительного анализа были обнаружены существенные различия в интенсивности поля в нанометровом зазоре между частицами золота и натрия. Было установлено, что при учете квантового эффекта интенсивность поля в зазоре между натриевыми частицами оказывается выше, чем в классическом случае. Это существенно отличает их от золотой пары, где учет квантового эффекта приводит к снижению интенсивности.
Показать АннотациюМетод получения двухпозиционной диаграммы ЭПР тела по данным электромагнитного поля на плоскости или цилиндре в ближней зоне с помощью дискретных источников
Метод получения двухпозиционной диаграммы ЭПР тела по данным электромагнитного поля на плоскости или цилиндре в ближней зоне с помощью дискретных источников
Н. П. Балабуха$^1$, Д. А. Коняев$^{1,2}$, Н. Е. Шапкина$^{1,2}$
На сегодняшний день большинство измерительных комплексов позволяют получать однопозиционные диаграммы эффективной площади рассеяния (ЭПР), однако возможность получать двухпозиционные ЭПР является весьма актуальной с практической точки зрения. Поэтому необходима модернизация существующих компактных полигонов с целью измерения двухпозиционных ЭПР. На практике для этого часто используют сканер, предназначенный для измерения поля в ближней зоне с последующим расчетом поля в дальней зоне и соответствующей двухпозиционной ЭПР. В данной работе предлагается метод, основанный на идеях метода дискретных источников для осуществления расчёта ЭПР по значениям поля в ближней зоне при сканировании на плоскости или участке цилиндрической поверхности. Предложенный метод апробируется численным экспериментом. Проводится сравнение результатов представленного метода с результатами, получаемыми традиционным методом пересчёта поля из ближней зоны в дальнюю. Показано, что использование дискретных источников в рассматриваемых конфигурациях позволяет точнее рассчитывать искомую двухпозиционную ЭПР.
Показать АннотациюСтационарное решение двухкомпонентной системы реакция-диффузия с сингулярным источником быстрой компоненты на границе
Стационарное решение двухкомпонентной системы реакция-диффузия с сингулярным источником быстрой компоненты на границе
К. А. Коцюбинский$^1$, Н. Т. Левашова$^2$
В работе сформулированы условия и доказана теорема о существовании устойчивого по Ляпунову стационарного решения системы уравнений реакция-диффузия с медленной и быстрой компонентами в двумерном случае. Особенностью постановки является сингулярное краевое условие Неймана для быстрой компоненты. Для получения результата применяется асимптотический метод дифференциальных неравенств. Полученные результаты имеют практическую значимость для различных приложений, например для моделирования химических реакций, происходящих внутри породы в задачах нефтедобычи, а также для разработки эффективных численных методов решения краевых задач для эллиптических уравнений.
Показать Аннотацию