Выпуск 4, 2018

Е. Н. Головач$^2$, В. А. Клименко$^1$, Е. Л. Исупов$^2$, В. И. Мокеев$^4$, Б. С. Ишханов$^{1,2}$, Ю. А. Скородумина$^3$, Г. В. Федотов$^2$, В. Буркерт$^4$, Р. Готе$^3$

Выполнена оценка проинтегрированных сечений реакций $e p \rightarrow e \pi^{+} n$, $e p \rightarrow e \pi^{0} p$, $e p \rightarrow e K^{+} \Lambda$ и $e p \rightarrow e K^{+} \Sigma^{0}$ в области энергий возбуждения нуклонных резонансов при виртуальностях фотона $Q^{2}$ от 5 до 12 ГэВ$^{2}$. Эти эксклюзивные каналы будут впервые исследованы при виртуальностях фотонов $Q^{2}$ > 5 ГэВ$^{2}$ в будущих экспериментах на детекторе CLAS12. Оценка сечений основана на экстраполяции эксклюзивных вкладов в инклюзивные структурные функции $F_1$ и $F_2$ из области $Q^{2}<5$ ГэВ$^{2}$, в которой имеются экспериментальные данные, в область больших $Q^{2}$. Выполненная оценка сечений имеет важное значение в развитии программы экспериментов на детекторе CLAS12 по изучению структуры основного и возбужденных состояний нуклона, открывающих доступ к динамике сильных взаимодействий в непертурбативном режиме.

А. В. Белинский

Рассмотрены как теоретические основы интерпретации квантовой механики на основании так называемой концепции «волны-пилота», так и осуществленные, и возможные эксперименты, тестирующие ее адекватность.

Observational Constraints on the Chaplygin Gas with Inverse Power Law Potential in Braneworld Inflation

f. Salamate$^1$, I. Khay$^2$, A. SAFSAFI$^3$, M. Bennai$^4$, H. Chakir$^5$

We study Chaplygin gas as a candidate for inflation in the context of braneworld inflationary model. We investigate this model in the framework of the Randall-Sundrum type II, considering a original and generalized Chaplygin gas. We use Inverse power law potential to examine the behavior of some inflationary spectrum parameters such as the spectral index $n_{s}$, the ratio $r$ and the running of the scalar spectral index $dn_{s}/d\text{ln}k$, our results are in agreement with recent observational data for a particular choice of e-folding number N and parameters space of the model.

К. Ф. Шостэк$^1$, Р. -. Шостэк$^2$

В настоящее время считается, что Специальная Теория Относительности (СТО) является единственной теорией, которая объясняет эксперименты Майкельсона-Морли и Кеннеди-Торндайка. В данной статье будет показано, что есть другая теория, которая согласуется с этими экспериментами. В этой статье мы выводим новую теорию кинематики тел с универсальной системой отсчета (universal frame of reference - UFR, эфир). Теорию мы назвали Специальной Теорией Эфира (СТЭ). В статье также объясняется, почему с помощью экспериментов Майкельсона-Морли и Кеннеди-Торндайка не могла быть обнаружена универсальная система отсчета. Кроме того, в этой статье мы выводим на основе геометрического анализа экспериментов Майкельсона-Морли и Кеннеди-Торндайка другое преобразование координат и времени, чем преобразование Лоренца. Будет также выведена трансформация скорости и формула для суммирования скоростей для абсолютной скорости. На основе полученного преобразования мы выводим формулу для скорости света в вакууме, измеренной в любой инерциальной системе отсчета. Вся статья содержит только оригинальные исследования авторов публикации.

К. В. Жуковский

Исследуется генерация рентгеновского излучения в каскадном лазере на свободных электронах (ЛСЭ) с самоусилением спонтанного излучения (ССИ, SASE FEL) с использованием двухчастотного ондулятора. Для этого разработана феноменологическая модель однопроходного ЛСЭ, учитывающая все основные потери в реальных ЛСЭ: разброс энергий электронов в пучке, расходимость, дифракция. Учитывается также, что высшие гармоники ЛСЭ испытывают большие потери по сравнению с излучением на основной частоте. Математическая модель ЛСЭ реализована в программе Mathematica и откалибрована по эксперименту на действующей установке SPARC и по сложным трехмерным численным симуляциям. С помощью феноменологической модели анализируется динамика ЛСЭ для получения рентгеновского излучения большой мощности на относительно короткой длине. Предлагается использовать двухчастотный ондулятор для начальной группировки электронов и последующее умножение частоты в каскадном ЛСЭ с усилением высших гармоник (HGHG). Указаны преимущества двухчастотного ондулятора для группировки электронов на высших гармониках ондуляторного излучения (ОИ). Смоделирована работа нескольких типов ЛСЭ с умножением частоты затравочного лазера в двух и в трёх каскадах для получения мягкого рентгеновского лазерного излучения. Предложено использование затравочного лазера с длиной волны 11.43 нм, соответствующей пику отражения зеркальных покрытий с MoRu/Be, для получения интенсивного рентгеновского лазерного излучения с длиной волны λ~1.27÷3.87 нм. При этом мощность насыщенного излучения достигает 50 МВт уже на длине 35 м а само излучение обладает хорошей временной когерентностью, соответствующей характеристикам затравочного лазера меньшей частоты и малой мощности.

В. В. Комаров

В настящей работе предложен метод анализа энергий взаимодействий трёх нейтральных углеводородных молекул содержащих двойные углерод-углеродные связи. Предполагается, что одна из молекул пентен имеет дипольный момент, две другие молекулы ароматические не имеют дипольного момента. Молекулы объедины в трёх-молекулярный нанокластер дальнодействующими дисперсионным и индукционным взаимодействиями с учётом кулоновского отталкивания на малых расстояниях. В предлагаемом методе получены аналитические выражения для расчёта дисперсионной и индукционной знергии. В этих выражениях на единой основе учитывается кулоновское отталкивание на малых расстояниях между каждой пары молекул, что оказалось возможным благодаря особым зарядовым свойствам двойных связей в рассматроиваемых молекулах приводящих к остаточным положительным зарядам на атомах углерода в этих связях. Расчёты показали, что в рассматриваемом трёх-молекулярном нанокластере минимум суммарной энергии достигается при относительных расстояниях между каждой пары молекул меньших чем расстояния в соответствующих изолированных двух-молекулярных нанокластерах.

А. В. Харчева$^1$, А. А. Жильцова$^1$, О. Н. Лунина$^2$, Е. Д. Краснова$^3$, Д. А. Воронов$^{4,5}$, А. С. Саввичев$^2$, С. В. Пацаева$^1$

Исследованы спектры поглощения и флуоресценции бактериохлорофиллов живых клеток зеленых серных бактерий из анаэробной зоны двух меромиктических водоемов, отделившихся от Белого моря. Проведено сравнение спектрально-оптических свойств чистых культур зеленоокрашенных и коричневоокрашенных видов зеленых серобактерий Chlorobium phaeovibrioides, а также оценено содержание молекул бактериохлорофилла в одной клетке бактерии каждого вида. Метод разделения вкладов разных групп зеленых серных бактерий по спектрам флуоресценции бактериохлорофилла применен для смеси двух видов бактерий разной пигментации. Построены распределения по глубине интенсивности флуоресценции бактериохлорофиллов и концентрации данных пигментов микроорганизмов озер Трехцветного и Елового Кандалакшского залива Белого моря.

Т. Ф. Исаев, И. В. Кочиков, Д. В. Лукьяненко, А. В. Тихонравов, А. Г. Ягола

В работе предлагается подход к повышению точности широкополосного контроля процесса напыления оптических покрытий за счёт определения фактического набора толщин слоёв покрытия в процессе напыления. На серии модельных численных экспериментов с использованием симулятора процесса напыления показана эффективность предложенного подхода.

А. В. Королёва, В. К. Матвеев

В статье проведено исследование концентрационных зависимостей спектров водных растворов LiCl, NaCl, RbCl, CsCl в диапазоне от 4 до 0.2 М и водного раствора KCl в диапазоне от 3 до 0.2 М при температуре -3.5ºС в средней ИК-области. Определены волновые числа максимумов полос поглощения валентных (ν1, ν3), составного ν2+νL и деформационного ν2 колебаний для указанных концентраций. Установленные тенденции смещения исследуемых полос поглощения позволили сделать выводы относительно структурных изменений в изучаемых растворах при понижении концентрации в исследуемом диапазоне. Осуществленный расчет показал увеличение энергии водородных связей между молекулами воды и уменьшение их длин при понижении концентрации для всех исследуемых растворов.

С. В. Белим, И. Б. Ларионов

В статье проведено моделирование методом Монте-Карло антиферромагнитной модели Изинга с ферромагнитным дальнодействием.Рассмотрен случай ферромагнитных дальнодействующих сил, убывающих по степенному закону. Получена зависимость температуры фазового перехода от значений параметров дальнодействия. Построена фазовая диаграмма при различных значениях параметров дальнодействия. Выявлены условия существования фрустрированного состояния системы.

В. Ч. Жуковский$^1$, Н. С. Прудских$^2$, С. Е. Головатюк$^2$, В. Д. Кревчик$^3$, М. Б. Семенов$^3$, А. В. Шорохов$^2$

Получен критерий электрической устойчивости полупроводниковой сверхрешетки, помещенной в продольное электрическое поле в рамках дрейфово-диффузионного приближения. Показано, что учет омичности контакта дает критерий устойчивости, отличный от критерия, связанного с отрицательной дифференциальной проводимостью.

О. А. Юминов$^1$, Д. А. Бондаренко$^2$, В. А. Дроздов$^1$, Д. О. Еременко$^{1,3}$, А. Н. Мурашев$^2$, А. А. Пасхалов$^1$, С. Ю. Платонов$^{1,3}$, О. В. Фотина$^{1,4}$

Проведено изучение фармакокинетики препарата «Астат-211» на самцах крыс SD (Sprague Dawley) при однократном введении при обычном питании и трехдневной безйодовой диете. В исследовании было использовано 12 групп самцов крыс SD. Тестируемый препарат вводили животным внутривенно в хвостовую вену однократно, в объеме 10 мл/кг, в дозе 100 мкКи/животное. В ходе работ животные подвергались некропсии в определенные временные точки с забором органов и тканей для дальнейшего определения активности взятых проб с помощью колодезного сцинтилляционого гамма-спектрометра. Обнаружено, что поглощение $^{211}$At щитовидной железой самцов крыс, находившихся на безйодовой диете больше, чем у крыс, находившихся на обычном питании.

А. М. Падохин$^1$, Г. А. Курбатов$^1$, М. О. Назаренко$^1$, В. Е. Смолов$^2$

В работе представлены результаты оценки уровня Черного моря по данным GNSS - рефлектометрии в экспериментах на стационарной океанографической платформе. С использованием многоантенного GPS/ГЛОНАСС приемника и струнного резистивного волнографа проведено исследование влияния расположения антенн и характеристик ветрового волнения на определение уровня моря по данным GNSS - рефлектометрии. Для выбранной геометрии эксперимента, определены пороговые значения амплитуды и частоты ветровых волн, при которых становится невозможным оценка высоты уровня моря по данным GNSS - рефлектометрии.

Н. С. Блохина

С помощью математического моделирования исследовалось влияние ветра различной силы, направления и длительности на развитие термобара и сопутствующих ему течений в водоемах в период таяния ледового покрова. Показано, что с увеличением длительности ветрового воздействия на водоем усиливается роль энегоообмена на границе раздела вода-воздух в формировании течений в нем. Прохождение поверхностных вод через температуру максимальной плотности (4оС) приводит к формированию термобара и конвективных структур справа и слева от него. При этом по разные стороны от термобара усиление энергообмена (при увеличении длительности ветра) происходит с разной степенью интенсивности. При определенных гидрометеорологических ситуациях (в частности при ветре направленном от берега) это может усилить интенсивность конвективного вихря в глубинной части водоема и ослабить в прибрежной, что замедлит скорость распространения термобара к центру водоема.

Б. О. Цыденов

В работе представлены результаты численного моделирования гидродинамических процессов в период существования осеннего термобара в озере Камлупс (Канада), полученные с помощью 2.5D негидростатической модели в приближении Буссинеска, учитывающей суточную изменчивость потока тепла на поверхности водоема. Проведена серия вычислительных экспериментов с различными значениями минерализации вод, поступающих из реки Томпсон. Расчеты показали значительное влияние минерализации вод речного притока на динамику горизонтального перемещения термического фронта и структуру индуцированных термобаром циркуляций в период выхолаживания озера.

А. А. Илюхина$^1$, В. И. Колпаков$^1$, А. Л. Галиновский$^1$, А. В. Хахалин$^2$

Обосновываются рекомендации повышения эффективности гидро- и гидроабразивного резания сотовых конструкций, широко используемых в авиа- и ракетостроении, полученные путем численного решения пространственной динамической задачи, учитывающей физико-механические и кинематические параметры высокоскоростной струи, физико-механические и конструктивные параметры обрабатываемой сотовой конструкции и технологические параметры обработки (подача и угол встречи струи с лицевой поверхностью заготовки). Разработаны физико-математическая модель и методика численно-го анализа процесса. Иллюстрируется влияния перечисленных параметров на качество поверхностей обрабатываемых заготовок. Результаты расчетов сравниваются с экспериментальными данными.