Оптимизация формы протяженных зеркальных коллиматоров со скругленными краями
Оптимизация формы протяженных зеркальных коллиматоров со скругленными краями
М. И. Пропой$^1$, Ф. Б. Хлебников$^1$, Д. А. Коняев$^{1,2}$, Н. Е. Шапкина$^{1,2}$, А. Н. Боголюбов$^1$
Рассматривается задача моделирования электромагнитного поля, отраженного от цилиндрического зеркального коллиматора, имеющего сложное симметричное или несимметричное поперечное сечение. Задача решается для разных частот и поляризаций падающей волны при различных геометрических параметрах зеркала, включая параметры скругленных краев. Кроме того, рассматривается задача синтеза параметров скруглений зеркал как для одной частоты падающей волны, так и для пучка частот.
Показать АннотациюСравнение стратегий монохроматического контроля процесса напыления оптических покрытий
Сравнение стратегий монохроматического контроля процесса напыления оптических покрытий
А. А. Лагутина$^{1,2}$
Оптический контроль процесса напыления многослойных покрытий приводит к корреляции ошибок в толщинах напыляемых слоев. Этот эффект в свою очередь вызывает негативный эффект кумулятивного накопления ошибок, но в то же время может и положительно влиять на точность контроля при наличии позитивного эффекта самокомпенсации ошибок. Разработанные способы оценки степени корреляции ошибок в толщинах слоев и оценки наличия эффекта самокомпенсации, включающие в себя результаты обработки большого числа вычислительных экспериментов, открывают новые возможности для сравнения существующих стратегий контроля. На примере компьютерной симуляции процесса напыления 44-слойного горячего зеркала показано, как упомянутые оценки могут быть использованы для сравнения эффективности различных стратегий контроля.
Показать АннотациюМагнитные фазовые переходы и магнитокалорический эффект в соединениях Gd$_5$Si$_{2-x}$Ge$_{2-x}$(Sn, In)$_{2x}$ (x = 0.05)
Магнитные фазовые переходы и магнитокалорический эффект в соединениях Gd$_5$Si$_{2-x}$Ge$_{2-x}$(Sn, In)$_{2x}$ (x = 0.05)
А. В. Смирнов$^1$, А. А. Курганская$^2$, Ю. А. Овченкова$^1$, А. Е. Богданов$^1$, А. В. Морозкин$^3$, И. С. Терёшина$^2$, С. А. Никитин$^1$
Проведены измерения намагниченности и измерения прямым методом магнитокалорического эффекта в интерметаллидах на основе Gd$_5$Si$_2$Ge$_2$ с малыми замещениями атомов кремния (Si) и германия (Ge) атомами олова (Sn) и индия (In). Обнаружено, что введение Sn уменьшает, а введение In увеличивает температуру магнитного упорядочения данных интерметаллидов относительно температуры Кюри исходного соединения Gd$_5$Si$_2$Ge$_2$. Величина магнитокалорического эффекта заметно не изменяется при сделанных замещениях p-элементов. Различие магнитных свойств исходного соединения Gd$_5$Si$_2$Ge$_2$ и соединений с замещениями Gd$_5$Si$_{2-x}$Ge$_{2-x}$(Sn, In)$_{2x}$ (x = 0.05) объясняется электронной структурой атомов легирования и изменением плотности электронных состояний на уровне Ферми.
Показать АннотациюСвойства плазмы в плазмотронах, используемых для определения примесей материалов
Свойства плазмы в плазмотронах, используемых для определения примесей материалов
Г. И. Андреев$^1$, В. Л. Бычков$^1$, В. П. Шевелько$^2$
В работе проводится анализ эксперимента, в котором между угольным катодом и анодом зажигается дуговой разряд в аргоне. В область горения разряда, ограниченную кварцевым цилиндром, подается аргон. Свет от дугового разряда проходит через светофильтр и фокусируется на оптоволокне, по которому он передается в спектрометр. Анализ спектра показал, что температура в дуге составляет (9.8±1.5)∙〖10〗^3 К. Произведен расчет концентрации компонентов плазмы на основе уравнений Саха для атомов, электронов, ионов Ar I и Ar II. Оказалось, что основными частицами плазмы в эксперименте являются Ar I.
Показать АннотациюИзучение особенностей формирования кластеров железа во внутренней полости ферритин-подобного белка Dps методом аномального малоуглового рентгеновского рассеяния
Изучение особенностей формирования кластеров железа во внутренней полости ферритин-подобного белка Dps методом аномального малоуглового рентгеновского рассеяния
А. М. Гордиенко$^{1,2}$, А. А. Можаев$^{2,3,4}$, В. В. Гибизова$^1$, Л. А. Дадинова$^2$
Белок Dps (ДНК-связывающий белок из голодающих клеток) хорошо известен своей способностью защиты клеток от различных негативных факторов, в том числе окислительного стресса. Dps способен осуществлять быстрое окисление ионов двухвалентного железа с помощью пероксида водорода, а затем накапливать ионы трехвалентного железа в своей полости в форме трехвалентного минерала. Dps также способен связываться с ДНК, образуя высокоупорядоченные структуры, становясь наиболее распространенным белком нуклеоида в стационарной фазе, добавляя физическую защиту к химической. В этой работе аномальное малоугловое рентгеновское рассеяние (АМУРР) впервые использовано для изучения формирования кластеров железа в полости белка Dps из Escherichia coli. На основе созданного программного обеспечения с использованием известного алгоритма кривые АМУРР были разложены на резонансные, нерезонансные и перекрестные составляющие, которые в последствии были использованы для вычисления среднего количество ионов, приходящихся на одну молекулу белка и определения ab initio структуры комплекса белок-железо. С помощью методов компьютерного моделирования получена детальная информация о распределении атомов железа внутри полости белка при различных концентрациях железа в растворе. Показано, что увеличение концентрации Fe$^{2+}$ в растворе незначительно влияет на морфологию образующегося минерала железа, однако приводит к увеличению его объема, что хорошо согласуется с экспериментально определенным количеством ионов железа, приходящихся на одну молекулу Dps. Полученные значения оказались меньше расчетных, что может быть связано с присутствием в растворе хелатирующего агента.
Показать АннотациюОб эффективности наблюдений в среднем инфракрасном диапазоне длин волн на 2.5-метровом телескопе КГО МГУ с коммерческими ИК-камерами
Об эффективности наблюдений в среднем инфракрасном диапазоне длин волн на 2.5-метровом телескопе КГО МГУ с коммерческими ИК-камерами
С. Г. Желтоухов$^{1,2}$, А. М. Татарников$^{1,2}$
Рассмотрены основные факторы, влияющие на успешность проведения наблюдений в ИК диапазоне (центральные длины волн фотометрических полос 3.75 и 4.8~мкм) на универсальном оптическом телескопе. Получены оценки уровня яркости фона неба для Кавказской горной обсерватории МГУ (КГО): $1.3\cdot10^6$ фотонов/(с$\cdot$пиксел) в полосе 3.75~мкм и $3.4\cdot10^6$ фотонов/(с$\cdot$пиксел) в полосе 4.8~мкм; и инструментального фона для 2.5-м телескопа КГО при температуре $0^\circ$С: $3.2\cdot10^6$ фотонов/(с$\cdot$пиксел) в полосе 3.75~мкм и $4.3\cdot10^6$ фотонов/(с$\cdot$пиксел) в полосе 4.8~мкм. Показано, что при таком уровне фонового сигнала при использовании существующих в настоящее время коммерческих камер спектрального диапазона 3-5~мкм возможности связки телескоп + камера при наблюдениях слабых объектов будут по-прежнему ограничены тепловым фоном. Для разных условий наблюдений получены оценки предельных звездных величин объектов, доступных наблюдениям в полосах 3.75 и 4.8~мкм. Для случая средних условий наблюдения (температура аппаратуры $0^\circ$С и размер звездных изображений $1''$) предел составляет $\sim10.6^m$ и $\sim8.4^m$, соответственно.
Показать АннотациюПроявления атмосферной волны Лэмба в вариациях придонного давления
Проявления атмосферной волны Лэмба в вариациях придонного давления
М. А. Носов, К. А. Семенцов, С. В. Колесов, В. В. Прядун
Представлен теоретический анализ волновых движений, возникающих в океане под действием бегущих возмущений атмосферного давления. Для океана фиксированной глубины получены формулы, описывающие проявления бегущих возмущений атмосферного давления в вариациях придонного давления. Получены формулы для оценки амплитуды свободных гравитационных волн, формируемых в океане бегущим атмосферным возмущением в области резкого изменения глубин. По данным наземных барографов IRIS и глубоководных станций уровня моря DART, которые зарегистрировали волновые возмущения в атмосфере и океане, вызванные взрывным извержением вулкана Хунга Тонга – Хунга Хаапай 15.01.2022, исследованы проявления атмосферной волны Лэмба в вариациях придонного давления. Показано, что волна Лэмба проявлялась в вариациях придонного давления с усилением, при идентичности волновых форм, зарегистрированных наземными барографами и донными датчиками давления. Показано, что волна Лэмба с амплитудой 500 Па способна возбудить в области глубоководного желоба поверхностные гравитационные волны с амплитудой 0.5 м.
Показать АннотациюСвойства термоостаточной намагниченности, сформированной при повышенном давлении на базальте красного моря
Свойства термоостаточной намагниченности, сформированной при повышенном давлении на базальте красного моря
В. И. Максимочкин
Выполнены эксперименты по созданию термоостаточной намагниченности TRMp при повышенном давлении в условиях квазиодноосного сжатия на базальтовом образце, содержащем титаномагнетит состава Fe$_3$O$_4$ - 44.7±3.9%, Fe$_2$TiO$_4$ - 49.6±3.5%, FeAl$_2$O$_4$ - 3.8±2.1%, FeV$_2$O$_4$ - 0.6±0.4%, Mn$_2$TiO$_4$ – 0.8±0.2%, MgAl$_2$O$_4$ – 0.6±1.3% с медианной температурой Кюри около 180$^\circ$C. По критерию Дея-Данлопа и термомагнитному критерию магнитные свойства образца базальта, на котором проводилось моделирование, определяются смесью псевдооднодоменных и многодоменных зерен. TRMp создавалась на образцах в виде цилиндра диаметром 15 мм и высотой 9-10 мм в камере типа цилиндр-поршень с внутренним диаметром 16 мм. Для создания квазиоодноосного сжатия в качестве передающей давление среды использовалась смесь пирофиллита с графитом. Подтвержден установленный нами ранее эффект воздействия сжатия на формирование термоостаточной намагниченности: при повышенном давлении по оси квазиодноосного сжатия формируется термоостаточная намагниченность меньшей величины, чем при нормальном давлении (TRMо). Отношение TRMp/TRMо при давлениях P = (150-200) МПа на исследованном в работе базальте составило (42-52) %. Проведено определение величины магнитного поля Banc, действовавшего при формировании TRMp. Впервые показано, что метод Телье-Кое дает заниженное значение величины магнитного поля, определенного по термоостаточной намагниченности, сформированной при повышенном давлении по оси квазиоодноосного сжатия. Эффект занижения достигает 2.2 - 3.2 раза при давлениях P = (150-200) МПа.
Показать АннотациюРегистрация нестационарной динамики тепловых потоков в ударных трубах на основе высокоскоростной термографии
Регистрация нестационарной динамики тепловых потоков в ударных трубах на основе высокоскоростной термографии
И. А. Знаменская, Е. Ю. Коротеева, М. И. Муратов, Л. С. Штеменко, О. И. Докукина, Н. Н. Сысоев
В настоящей работе продемонстрирована возможность бесконтактной регистрации изменения теплового излучения металлических наружных поверхностей ударных труб при формировании и прохождении внутри каналов высокоскоростных газодинамических течений с плоскими ударными волнами. Исследованы характерные кривые температурного отклика внешней стенки канала на тепловые процессы внутри ударных труб. Изучена зависимость параметров этих кривых от числа Маха ударной волны (в диапазоне 2.0 - 4.5), положения зоны регистрации (10 - 90 калибров от диафрагмы) и толщины медных стенок канала (1.5 мм и 2.0 мм).
Показать АннотациюПреподавание оптики профессором Н. А. Любимовым в Императорском Московском университете в 1859–1882 гг.
Преподавание оптики профессором Н. А. Любимовым в Императорском Московском университете в 1859–1882 гг.
А. А. Якута
В обзоре рассмотрен вопрос о состоянии преподавания оптики в курсе опытной физики в Императорском Московском университете в 1859–1882 гг., в период заведования кафедрой физики профессором Николаем Алексеевичем Любимовым. Приведены краткие сведения о курсе оптики профессора М. Ф. Спасского, являвшегося предшественником Н. А. Любимова, и о приборной базе физического кабинета к моменту начала педагогической деятельности последнего. Рассказано о заслугах Н. А. Любимова в деле пополнения физического кабинета и о внедрении им в Московском университете европейской методики чтения лекций по оптике. Впервые опубликована программа курса физики, составленная Н. А. Любимовым в 1861 г. С опорой на тексты лекций, читавшихся Н. А. Любимовым в 1859 г. и в 1882 г., рассмотрены структура и содержание модернизированного им лекционного курса оптики и дана оценка степени соответствия учебного материала тогдашнему состоянию физической науки. Приведен ряд отзывов современников о педагогической деятельности Н. А. Любимова, даны ее оценки и подведены ее основные итоги. Для наглядной иллюстрации лекционной обстановки того времени в обзор включены изображения некоторых физических приборов, применявшихся в Московском университете в третьей четверти XIX в. для показа лекционных демонстраций по оптике. При подготовке обзора использованы архивные документы, часть из которых вводится в научный оборот впервые.
Показать Аннотацию