авторефераты диссертаций БЕСПЛАТНАЯ БИБЛИОТЕКА РОССИИ

КОНФЕРЕНЦИИ, КНИГИ, ПОСОБИЯ, НАУЧНЫЕ ИЗДАНИЯ

<< ГЛАВНАЯ
АГРОИНЖЕНЕРИЯ
АСТРОНОМИЯ
БЕЗОПАСНОСТЬ
БИОЛОГИЯ
ЗЕМЛЯ
ИНФОРМАТИКА
ИСКУССТВОВЕДЕНИЕ
ИСТОРИЯ
КУЛЬТУРОЛОГИЯ
МАШИНОСТРОЕНИЕ
МЕДИЦИНА
МЕТАЛЛУРГИЯ
МЕХАНИКА
ПЕДАГОГИКА
ПОЛИТИКА
ПРИБОРОСТРОЕНИЕ
ПРОДОВОЛЬСТВИЕ
ПСИХОЛОГИЯ
РАДИОТЕХНИКА
СЕЛЬСКОЕ ХОЗЯЙСТВО
СОЦИОЛОГИЯ
СТРОИТЕЛЬСТВО
ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ
ТРАНСПОРТ
ФАРМАЦЕВТИКА
ФИЗИКА
ФИЗИОЛОГИЯ
ФИЛОЛОГИЯ
ФИЛОСОФИЯ
ХИМИЯ
ЭКОНОМИКА
ЭЛЕКТРОТЕХНИКА
ЭНЕРГЕТИКА
ЮРИСПРУДЕНЦИЯ
ЯЗЫКОЗНАНИЕ
РАЗНОЕ
КОНТАКТЫ


Pages:   || 2 | 3 | 4 |
-- [ Страница 1 ] --

Физический факультет

Санкт-Петербургского государственного университета

Ассоциация студентов-физиков

Санкт-Петербургского государственного университета

Математико-механический факультет

Санкт-Петербургского государственного университета

ТЕЗИСЫ ДОКЛАДОВ

молодежной научной конференции

«ФИЗИКА и ПРОГРЕСС»

14-16 ноября 2007 г.

Санкт-Петербург, Петродворец, ул. Ульяновская д.3

Физический факультет Санкт-Петербургского государственного университета Санкт-Петербург 2007 РАСПИСАНИЕ КОНФЕРЕНЦИИ «ФИЗИКА И ПРОГРЕСС-2007»

14 НОЯБРЯ, СРЕДА 10.00-11.00 Регистрация участников (холл 1 этажа физического фа культета) 11.00-11.15 Открытие конференции (ауд. 108) 11.15-12.00 Пленарный доклад «Развитая турбулентность – последняя нерешенная задача классической физики», докладчик - Антонов Николай Викторович, доктор ф.-м. наук, профессор кафедры физики высоких энер гий и элементарных частиц физического факультета СПбГУ (ауд. 108) 12.00-12.30 Кофе-брейк (портретная гaлерея, 2 этаж) 12.30-14.00 Заседания секций:

• Прикладные математика и физика (ауд. В-04) • Физика полимеров, биополимеров, жидких кристаллов и диспер сных систем (ауд. В-02) • Ядерная физика и Общая физика — Центр ПОИСК, объединенное заседание (ауд. 212) • Физика Земли, атмосферы и космоса (ауд. 210) • Оптика и спектроскопия, лазерная физика (ауд. 108) 14.00-15.00 Обед 15.00-16.30 Заседания секций (продолжение):

• Прикладные математика и физика (ауд. В-04) • Физика полимеров, биополимеров, жидких кристаллов и диспер сных систем (ауд. В-02) • Физика Земли, атмосферы и космоса (ауд. 210) • Оптика и спектроскопия, лазерная физика (ауд. 108) 15.00-16.30 Стендовая сессия секции «Ядерная физика» (холл 2-го этажа физического факультета) 16.30-17.00 Кофе-брейк (холл у ауд. В-04, В-02) 17.00-18.30 Стендовые сессии секций (холл 2-го этажа физического факультета):

• Прикладные математика и вычислительная физика • Физика полимеров, биополимеров, жидких кристаллов и диспер сных систем • Физика Земли, атмосферы и космоса • Оптика и спектроскопия, лазерная физика 15 НОЯБРЯ, ЧЕТВЕРГ 10.30-14.00 Экскурсия на выбор (отъезд от физического факультета):

• Пулковская обсерватория • г. Пушкин (Екатерининский дворец) 1400-1500 Обед 15.00-16.30 Заседания секций:

• Инновации и предпринимательство (ауд. В-02) • Физика твердого тела, новые материалы (ауд. В-04) • Теоретическая, математическая и вычислительная физика (ауд. 210) 16.30-17.00 Кофе-брейк (холл у ауд. В-04) 17.00-18.30 Заседания секций (продолжение):

• Физика твердого тела, новые материалы (ауд. В-04) • Теоретическая, математическая и вычислительная физика (ауд. 210) 16 НОЯБРЯ, ПЯТНИЦА 10.00-13.00 Стендовые сессии секций (холл 2-го этажа физического факультета):

• Физика твердого тела, новые материалы • Теоретическая, математическая и вычислительная физика 13.00-14.00 Обед 14.00-15.00 Пленарный доклад «Инновационная фармацевтика – союз науки и практики», докладчик Черныш Сергей Иванович, профессор би олого-почвенного факультета СПбГУ (конференц-зал НИИ физики) 15.00-15.30 Награждение участников, представивших лучшие устные и стендовые доклады, закрытие конференции (конференц-зал НИИ физики) Контакты Е–mail оргкомитета studconf@gmail.com Интернет-сайт конференции http://www.phys.spbu.ru/outeducational/ conference Fax +7(812)428-72- Tel +7(812)428-4- Адрес 198504, Петродворец, ул. Ульяновская д., к.  Оргкомитет молодежной научной конференции “Физика и Прогресс–2007” Чирцов Александр Сергеевич– председатель оргкомитета, декан физического факультета СПбГУ.

Григорьев Иван Михайлович– зам. председателя оргкомитета, доцент физического факультета СПбГУ.

Члены оргкомитета:

Микушев Владимир Михайлович– зам. декана физического факультета СПбГУ, Серова Елена Валевна – помощник декана физического факультета СПбГУ, Спирин Эдуард Иванович– помощник декана физического факультета СПбГУ, Микушев Сергей Владимирович– начальник отдела технического обеспечения, Деркач Денис Александрович– представитель Ассоциации студентов-физиков, Гаврилов Сергей Александрович– представитель Ассоциации студентов-физиков.

Руководители секций:

A. Физика Земли, атмосферы и космоса–проф. Иванов Всеволод Вла димирович, проф. Гаврилов Николай Михайлович B. Теоретическая, математическая и вычислительная физика–проф.

Письмак Юрий Михайлович C. Оптика и спектроскопия, лазерная физика–проф. Тимофеев Николай Александрович, доц. Чижов Юрий Владимирович D. Физика твёрдого тела,новые материалы–проф. Барабан Александр Петрович E. Физика полимеров, биополимеров, жидких кристаллов и дисперсных систем–проф. Лезов Андрей Владимирович F. Прикладные математика и физика–доц. Чирцов Александр Сергее вич G. Общая физика - Центр ПОИСК–доц. Колалис Роберт Павлович H. Технологическое предпринимательство–доц. Григорьев Иван Ми хайлович I. Ядерная физика–проф. Краснов Леонид Васильевич A. Физика Земли, атмосферы и космоса УДК Кинематическая калибровка шкалы расстояний планетарных туманностей Акимкин Виталий Викторович akimkin.math@mail.ru Научный руководитель: профессор кафедры астрономии СПбГУ, доктор физ.-мат. наук Холтыгин А.Ф.

По данным из Strasbourg-ESO Catalogue of Galactic Planetary Nebulae исследованы три шкалы расстояний до планетарных туманностей: Acker, Cahn и Kaler, Cahn et al. [1, 2, ]. Рассматривалась простейшая кинемати ческая модель Галактики, содержащая предположение, что туманности движутся вокруг центра Галактики по орбитам, которые в первом прибли жении можно считать круговыми[4, 5]. Движение совершается вокруг оси симметрии Галактики в плоскостях, параллельных основной плоскости Галактики. Модель имеет ряд параметров, которые находятся нелинейным методом наименьших квадратов. Было определено формальное расстояние до галактического центра для каждой из шкал, и, исходя из принятого рас стояния до центра Галактики(7.8 кпк), вводилась поправка к шкалам.





Показано, что все три шкалы дают в среднем заниженное расстояние от Солнца до планетарных туманностей. Введены поправки за статисти ческую недооценку расстояний и составлен сводный каталог расстояний планетарных туманностей.

Литература 1. Acker A., Astron. and Astrophys. Suppl. Ser. , 67-81(1978) 2. Cahn J.H., Kaler J.B. Astrophys. J. Suppl. Ser. 22, 19-68(1971) . Cahn J.H. et al., Astron. and Astrophys. Suppl. Ser. 94, 99-452(1992) 4. С. Потташ. Планетарные туманности. –М.:Мир, 1987. 51с.

5. Nikiforof I.I., A. Yu. Bobrova(Mel’nichnikova), Кинематика и физика неб.

тел. Прилож. 2, 29 (1999) УДК 537. Определение параметров пересоединения по вариациям нормальной компоненты скорости частиц плазмы Александрова Александра Борисовна alexandrova_s@mail.ru Научный руководитель: д. ф.-м. наук, профессор Семенов Владимир Семенович, Санкт-Петербургский государственный университет В данной работе проводится изучение процесса пересоединения магнитных силовых линий, описанного по модели Петчека. Модель пред полагает понижение проводимости плазмы в локальной области токового слоя - в диффузионной области. Вследствие этого возникает аномальное электрическое поле, задающее импульс образовавшимся в результате пересоединения ударным волнам.

В реальных экспериментах возможно наблюдение возмущений маг нитного поля и скорости в окрестности x-линии при прохождении вдоль нее ударных волн от пересоединения. По ним возможно определение неизвестных параметров, таких как пересоединившийся поток и элект рическое поле.

Ранее производилось определение параметров пересоединения по ва риации нормальной к токовому слою компоненты магнитного поля Bz.

В данной работе предлагается метод оценки искомых параметров по вариациям нормальной к токовому слою компоненты скорости Vz, который является наиболее простым, т.к. не предполагает априорного знания координаты точки на x-линии, где пересоединение произошло.

Была показана аналитически пропорциональность интеграла от скорости по времени пересоединившемуся потоку. Благодаря такой зависимости, можно вычислить значение потока из известных временных данных скорости частиц плазмы. Искомое электрическое поле оценивается из полученного потока.

Метод реализован с использованием данных математического моде лирования.

УДК 520.88, 521. Некоторые проблемы определения орбит экзопланет методом лучевых скоростей Балуев Роман Владимирович roman@astro.spbu.ru Научный руководитель: д. ф.-м. наук, проф. Холшевников К. В., зав. каф. небесной механики мат.-мех. ф-та СПбГУ В работе улучшены алгоритмы анализа временных рядов лучевых скоростей звезд, которые используются для поиска и определения ха рактеристик внесолнечных планет. Рассмотрено несколько особеннос тей, присущих данной задаче. Во-первых, обычный метод наименьших квадратов не учитывает правильно т. н. «звездную дисперсию», которая суммируется с инструментальными ошибками квадратичным образом. В данной работе предлагается оценивать звездную дисперсию из самого вре менного ряда при помощи максимизации функции правдоподобия. Вторая особенность – систематические ошибки измерений лучевой скорости. В работе показано, что почти все программы поиска экзопланет, применя ющие метод лучевых скоростей, обладают периодическими (годичного периода, в частности) систематическими ошибками, дающими избыточ ную дисперсию до 10 м/с. Третья особенность имеет место, в основном, для многопланетных систем, когда число наблюдений в расчете на один неизвестный параметр мало (менее десяти). В таких случаях необходимо проводить коррекцию нелинейных статистических эффектов (таких как смещение оценок).

Учет описанных выше эффектов позволил подтвердить существование нескольких планет (47UMa c, HD8294 d, GJ876 e), которое до этого либо ставилось под сомнение, либо лишь подозревалось некоторыми исследо вателями. Напротив, недавно «открытая» планета HD74156 d является, скорее всего, артефактом, вызванным систематическими ошибками на блюдений. Кроме того, стало возможным найти динамически устойчивые орбитальные конфигурации для некоторых «трудных» планетных систем.

Например, две внешние планеты у звезды HD7124, скорее всего, захва чены в резонанс 2/1 с умеренными орбитальными эксцентриситетами.

УДК 519.254, 524.3- Эффект неизвестного наклона в распределении масс внесолнечных планет Балуев Роман Владимирович roman@astro.spbu.ru Научный руководитель: д. ф.-м. наук, проф. Холшевников К. В., зав. каф. небесной механики мат.-мех. ф-та СПбГУ Интенсивное изучение внесолнечных планетных систем проводится с 1995 г., когда впервые была открыта планета у звезды солнечного типа 51 Пегаса. До сих пор подавляющее большинство экзопланет было открыто методом лучевых скоростей (то есть, по колебаниям скорости родитель ской звезды в проекции на луч зрения). Известно, что массу экзопланеты, как правило, нельзя определить по измерениям лучевой скорости ее звез ды. Наблюдаемым параметром является «минимальная масса», то есть масса, помноженная на синус неизвестного угла наклона плоскости орбиты планеты к картинной плоскости. Хотя массы индивидуальных планет и не определяются, можно провести коррекцию распределения масс за «эффект неизвестного наклона». В данной работе описанная проблема решается методом непрерывных вейвлет-преобразований. Описаны результаты раздельного анализа трех выборок экзопланет: основной (~180 планет, открытых методом лучевых скоростей и обращающихся у звезд с массами 0.7-1.5 массы Солнца), «холодных юпитеров» (~100 планет основной выборки с радиусами орбит более 0.5 астр.ед.), «горячих юпитеров» (~ планет с радиусами орбит менее 0.1 астр.ед.).

К сожалению, остается констатировать, что объема выборки откры тых на сегодня экзопланет все еще недостаточно для глубокого иссле дования их распределений. Коррекция эффекта неизвестного наклона в распределениях их масс сводится (на доступном нам уровне точности) к простому умножению всех масс экзопланет на некоторый постоянный множитель порядка единицы (1.27 для самого распределения масс и 1. для распределения логарифмов масс). Однако недавно начавшие работу и будущие наземные и космические программы поиска экзопланет (ав томатизированный обзор Ликской обсерватории, космические аппараты CoRoT и Kepler) значительно увеличат число известных экзопланет уже в ближайшие годы.

УДК 523.681;

539. Изменение породообразующих минералов при воздействии ударной волны Белятинская И В., Бородина Т.И., Жерноклетов Д.М.

belyatirina@yandex.ru Научные руководители: д. г.-м. наук, Фельдман В.И., доцент Геологического ф-та МГУ к. ф.-м. наук, Милявский В.В., зав.

отделом № 1 ИТЭС ОИВТ РАН Было проведено исследование закономерностей ударно-метаморфичес ких преобразований в полосчатом амфиболите фирсовской свиты (PR1-2), состоящего из чередования темных (амфибол и плагиоклаз) и светлых (клинопироксен, скаполит и плагиоклаз) полос. Постановка эксперимента подробно описана в работе. Максимальные ударные давления достигались в течение нескольких циркуляций волн в образце (ступенчатое ударно волновое сжатие) и составляли 26, 6 и 52 ГПа.

При исследовании влияния плоских ударных волн на породообразу ющие минералы были выявлены механические (растрескивание, амор физация) и химические (привнос или вынос тех или иных компонентов) преобразования минералов.

Интенсивное растрескивание минералов и их аморфизация являются характерными признаками ударно-волнового воздействия. В плагиоклазе уже при 6 ГПа наблюдаются только реликты трещиноватости, максимум которой, вероятно, приходится на более низкие давления. В амфиболе пик трещиноватости фиксируется при давлении 6 ГПа, а для клинопироксена он приходится на промежуточное (между 6 и 52 ГПа) давление. Сильнее, чем в других породообразующих минералах аморфизация проявляется в плагиоклазе, который практически полностью аморфизован уже при 6 ГПа. Амфибол же при 6 ГПа практически не аморфизуется, при ГПа аморфизован лишь наполовину. Клинопироксен аморфизации не претерпевает даже при 52 ГПа.

Наибольшим химическим преобразованиям подвергается плагиоклаз, из которого уже при 6 ГПа интенсивно выносится Na+, а при 52 ГПа – на чинает выноситься еще и Ca2+. В амфиболе при 6 и 52 ГПа фиксируется вынос Fe2+ и привнос Mg2+, наиболее сильно выраженный в трещиноватом амфиболе при 6 ГПа. Кроме того, при исследованных нагрузках во всех амфиболовых фазах выявлен вынос Al+, интенсивность которого выше при 52 ГПа. Клинопироксен практически не претерпевает химических преобразований при исследуемых ударно-волновых нагрузках.

УДК 533.951+537.5+551.594+550.388. О влиянии атмосферных нано- и микромасштабных частиц на шумановские резонансы Беседина Юлия Николаевна besedina_yn@mail.ru Научный руководитель: д. ф.-м. наук, проф. Попель С. И., зав.

сектором Института динамики геосфер РАН Шумановские резонансы представляет собой глобальные электромаг нитные колебания, возникающие в концентрической сферической полости, образованной поверхностью Земли и нижней ионосферой. Источниками, возбуждающими колебания в полости, являются грозовые разряды. На Земле происходит порядка сотни грозовых разрядов в секунду. Обычно регистрируются четыре–пять первых резонансных пиков. Пиковые частоты варьируются в пределах нескольких десятых долей герц на частотах около 8, 14, 20 и 26 Гц.

В атмосфере Земли на различных высотах присутствуют нано- и мик ромасштабные частицы от естественных и антропогенных источников. В ионосфере происходит зарядка пылевых частиц за счет процессов погло щения электронов и ионов окружающей плазмы, а также фотоэффекта, в результате чего плазму “запыленной” ионосферы можно рассматривать как пылевую (комплексную) плазму. Аналогичное утверждение можно сделать и относительно плазмы грозовых разрядов, содержащей нано- и микромас штабные частицы.

Рассмотрено влияние нано- и микромасштабных частиц (пыли) в тропосфере, стратосфере и ионосфере на глобальный электромагнитный (шумановский) резонатор. Показано, что имеется связь между запылен ностью атмосферы и грозовыми разрядами, которые возбуждают шуманов ские резонансы. Таким образом, пылевые частицы могут стимулировать накачку энергии в резонатор, что приводит к увеличению амплитуды электромагнитных колебаний в резонаторе. Отмечена корреляция между среднемесячной температурой и первой модой магнитного поля шуманов ского резонатора. Кроме того, заряженные микромасштабные частицы в ионосферной плазме могут модифицировать дисперсионные свойства верхней границы шумановского резонатора, что оказывает существенное влияние на его добротность.

Работа выполнена по программе ОНЗ РАН “Наночастицы в природ ных и техногенных системах” и при поддержке РФФИ (проект № 06-05 64826-а). Ю.Н. Беседина выражает признательность Фонду “Династия” за финансовую поддержку, а С.И. Попель – Фонду содействия отечественной науке (грант в номинации “Доктора наук РАН”).

УДК 551. Пылевые частицы в атмосферных вихрях Россби Беседина Юлия Николаевна besedina_yn@mail.ru Научный руководитель: д. ф.-м. наук, проф. Попель С. И., зав.

сектором Института динамики геосфер РАН В экспериментах по формированию вихрей Россби в лабораторных усло виях была показана возможность захвата пылевых частиц вихрями. К настоя щему времени теоретически была разработана методология для определения области захвата частиц. При этом пыль рассматривалась как сплошная среда, причем окончательный результат не зависел от характерной массы пылевой частицы. Очевидно, более массивные частицы (при равных начальных ско ростях) могут находиться в вихре меньшее время. Целью настоящей работы является определение возможности захвата пылевых частиц вихрями Россби и эволюция частиц в вихре в зависимости от их параметров (массы, размеров и т.д.). Работа имеет приложение в физике атмосферы и гидросферы с точки зрения возможности объяснения переноса пылевых частиц из тропосферы в стратосферу. Проведена серия численных расчетов поведения сфери ческой частицы в поле скоростей двумерного вихря Россби. В уравнении движения учитывалось стоксовское сопротивление и гидродинамический напор. Линейные размеры (исключая размеры частиц) обезразмеривались на радиус Россби, скорости движения – на скорость Россби, время – на пе риод вращения Земли. Представлены расчетные траектории частиц разной массы в атмосферном вихре Россби. В расчетах плотность материала частиц бралась равной плотности воды. Расчеты показали, что частицы меньшей массы (соответствующей размерам частицы порядка 1 мм) могут находиться в вихре более двух недель (без учета седиментации). Время жизни еще более мелких частиц может быть значительно выше, что позволяет этим частицам распространяться с вихрем на расстояния более 10 000 км.

Кроме того, показано, что в отсутствие в вихре вертикальных движе ний воздуха (дополнительных к собственным движениям воздуха внутри вихря) движением частиц в вертикальном направлении можно пренебречь.

Таким образом, при движении вихря Россби через широты около 0°, где высота тропопаузы меняется от 16 до 11 км, частицы вместе с вихрем могут проникать из тропосферы в стратосферу.

Работа выполнена по программе ОНЗ РАН “Наночастицы в природ ных и техногенных системах” и при поддержке РФФИ (проект № 06-05 64826-а). Ю.Н. Беседина выражает признательность Фонду “Династия” за финансовую поддержку, а С.И. Попель – Фонду содействия отечественной науке (грант в номинации “Доктора наук РАН”).

УДК 537.322. Методика построения сейсмического поля ускорений с учетом рельефа местности Буянов Владислав Валерьевич Buianov@gmail.com Научный руководитель: к.т.н., доц. Нигметов Г.М. каф. Высокие технологии в обеспечении безопасности жизнедеятельности Настоящая работа представляет собой изучение особенностей рас пространения сейсмических волн в условиях неоднородного рельефа, а также создание методики построения сейсмического поля ускорений в зависимости от особенностей рельефа местности.

В качестве исследуемого региона была выбрана территория Республи ки Молдова как сейсмоактивной области, обладающей как достаточной полнотой исторических данных о сейсмической активности, так и конфи гурацией рельефа, удобной для проведения исследований и построения моделей.

В ходе исследования была построена матрица рельефа и трехмерная модель поверхности региона с шагом горизонтальной сетки в 4 км и с точностью значений высот 20 м.

Также был проведен анализ исторических данных о фактах сейс мической активности в регионе, на основе которого была построена карта изосейст территории – зон равной балльности для подавляющего большинства землетрясений на данной территории в период активных наблюдений.

Было обнаружено, что усредненные изосейсты территории представля ют собой концентрические эллиптические фигуры с эксцентриситетами, изменяющимися по мере удаления от общего центра. Причем ориентация полуосей данных эллипсов согласуется с направленностью морфологи ческих особенностей рельефа рассматриваемой территории (разломов, сдвигов, возвышенностей и пр.) Таким образом, вышеописанное позволяет сделать предположение о влиянии особенностей рельефа местности на характер распространения сейсмических волн в случае землетрясения. Качественным результатом данной работы является изучение данного влияния и создание на его основе методики построения сейсмического поля ускорений.

Учет влияния рельефа при построении поля ускорений позволит вне сти значительные коррективы в существующие методики сейсмического районирования местности, что, в свою очередь, повысит точность оценки прогноза последствий землетрясений, и будет способствовать более эф фективному антисейсмическому строительству зданий и сооружений.

1 УДК 52- Моделирование эволюции спиральных галактик Верёвкин Константин Владимирович Научные руководители: Яковлева Валерия Александровна, канд. физ.-мат. наук,доцент кафедры астрофизики мат.-мех.

факультета СПбГУ, Волков Евгений Владиславович, канд.

физ.-мат. наук, доцент кафедры астрофизики мат.-мех.

факультета СПбГУ Произведена модификация комплекса программ численного модели рования GADGET, учитывающего самогравитацию и эффекты газодина мики. В код базовой версии программы были внесены изменения и допол нения, позволяющие строить модели галактик, наиболее приближенные к реальным объектам. Был добавлен блок, учитывающий охлаждение газа за счет высвечивания с возможностью использования любой функции охлаждения. В процесс формирования звезд из окружающего газа была введена промежуточная фаза, связанная с холодными молекулярными облаками. Учтено влияние вновь образовавшихся молодых звезд на ок ружающий газ посредством вспышек сверхновых. Все перечисленные эффекты имеют место в реальных галактиках, следовательно, их нужно учитывать при построении трехмерных N-body моделей. Кроме этого, были разработаны программы визуализации, позволяющие наглядно представ лять результаты моделирования. После отладки и тестирования модифи цированного комплекса был проведен расчет ряда моделей спиральных галактик. Результаты расчетов показали, что структура вычисленных моделей галактик хорошо повторяет структуру реальных объектов.

УДК 624.042. Проблемы мониторинга устойчивости сооружений Ивахненко Ю.А., Парфенов Н.А.

yurock85@mail.ru Научный руководитель: к.т.н., доцент, Нигметов Г.М., заместитель начальника управления ФГУ ВНИИГОЧС (ФЦ) Огромное количество случаев катастрофического обрушения зданий, происходящих в последние годы во всех странах, независимо от уровня их развития, говорит об острейшей необходимости применения новейших технологий диагностики и мониторинга зданий и сооружений.

Наиболее существенным недостатком в области диагностики и монито ринга зданий является отсутствие технологий, обеспечивающих интегральную оценку системы грунт-здание в трехмерной динамической постановке.

Существующие подходы диагностики носят локальный, разрушающий характер, и основываются, в первую очередь, на визуальном и прочностном контролях с отбором проб материала и изучением отдельных конструк тивных элементов путём вскрытия узлов, защитных слоев и отрывкой шурфов для изучения строения фундаментов. Понятно, что, производя локальный контроль, то есть концентрируясь на частностях, можно не уяснить главный механизм и причины уязвимости объекта к воздейс твию возможных нагрузок. Такой же локальный подход существует при проектировании зданий, то есть грунты и фундаменты рассматриваются отдельно от самого здания, нет единого подхода по расчёту системы грунт здание как единой системы.

По нашему мнению, идеальной схемой диагностики является вос произведение на реальном объекте с реальными грунтовыми условиями воздействия проектируемых нагрузок, либо долей этих нагрузок с пропор циональным их увеличением или уменьшением в пределах возможностей аппаратуры. Для выполнения экспериментальных испытаний воздейс твия импульсных нагрузок на систему грунт-здание собирается схема:

импульсная машина и измерительная сеть трехкомпонентных датчиков ускорений, которые последовательно устанавливаются от импульсной машины до верхних этажей здания.

Информация с датчиков поступает и обрабатывается на компьютере, где сразу можно получить амплитудно-временные и спектральные харак теристики пробегающего по системе грунт-здание импульса. Программа позволяет получить параметры скорости и перемещений в точках уста новки датчиков.

Сравнение экспериментально полученных параметров с расчётными даёт возможность определить степень износа здания и вероятность его обрушения.

УДК 539. Эффект влияния порового давления на дебит скважины Извеков Олег Ярославович Научный руководитель: д. ф.-м. наук, проф. Кондауров В.И., кафедра прикладной механики МФТИ В работе рассматривается модель повреждающихся пористых насы щенных сред. Актуальность работы связана с планированием некоторых способов интенсивной разработки месторождений, когда требуется адекватное описание развития зоны техногенной трещиноватости в ок рестности нагнетательных и добывающих скважин.

Теория поврежденности рассматривает рассеянное разрушение среды с точки зрения превращения упругой энергии в поверхностную энергию дефектов. Параметр поврежденности может рассматриваться как мера поверхностной энергии микродефектов [1]. В настоящей работе за основу были взяты классические модели пороупругости насыщенной среды [2].

Предложен вид термодинамического потенциала, учитывающий основные особенности поведения повреждающихся пористых насыщенных сред.

К этим особенностям относятся: наличие области упругого поведения среды без накопления поврежденности, разрушение среды при чистом сжатии, сильная асимметрия зоны упругого поведения в координатах I (первый инвариант тензора деформации) и J (интенсивность сдвиговых деформаций), связанная с различием в прочностных характеристиках среды при растяжении и сжатии. Указанные особенности подтверждаются прямыми численными расчетами деформирования кубических образцов, содержащих изолированные сферические полости.

Изучено влияние порового давления на форму зоны упругого поведе ния в координатах I и J. Рассмотрено влияние насыщающей жидкости на развитие поврежденности в скелете пористой среды в линейном прибли жении. Показано, что поровое давление в сочетании с поврежденностью может приводить как к увеличению, так и к уменьшению пористости. В рамках линейной теории рассмотрены явления сопровождающие сброс порового давления в пористой насыщенной среде с начально-напряжен ным скелетом.

Литература 1.Кондауров В.И., Фортов В.Е. Основы термомеханики конденсированных сред. М.: Изд-во МФТИ, 2002.

2. Coussy O. Poromechanics. Wiley, New York, 2004.

УДК 551.511. Численная параметризация орографических гравитационных волн в атмосфере Земли Коваль Андрей Владиславович koval_spbu@mail.ru Научный руководитель: д. ф.-м. наук, проф. Гаврилов Н.М.

Внутренние гравитационные волны (ВГВ) играют важную роль в формировании общей циркуляции, температурного режима и состава средней и верхней атмосферы. Согласно текущим знаниям, главная часть энергии ВГВ поступает в среднюю атмосферу от более низких источников.

Интерпретация наблюдений ВГВ и включение эффектов ВГВ в численные атмосферные модели требует развития простых, но точных численных схем, которые обеспечивают удовлетворительное описание волновых колебаний, и требуют минимальное компьютерное время. В данной работе продолжены такие исследования глобальной структуры орографических колебаний атмосферы и их зависимостей от неоднородностей рельефа земной поверхности.

В качестве основы для параметризации использовался метод, разра ботанный Scinocca and McFarlane, (2000) [1]. Этот метод использует так называемую “подсеточную” топографию, которая отражает колебания высоты земной поверхности с горизонтальными масштабами, меньшими, чем шаг горизонтальной сетки, используемой в модели. За основу взята база данных высот и глубин земной поверхности ETOPO2 с шагом в 2 минуты вдоль широт и долгот. Над земной поверхностью программа считает дисперсию колебаний поверхности, используя высокочастотный и низкочастотный численные фильтры. Далее определяются производные вдоль широт и долгот и вычисляется волновой поток импульса на единицу площади для постоянного набегающего на горы потока. Метод позволяет определять эффективное горизонтальное волновое число и оценивать длины орографических гравитационных волн.

Литература 1. Scinocca J. F., and McFarlane N. A. Quat. J. Roy. Met. Soc. – v. 126, No.

568, 25-29, 2000.

УДК (533.951+534.321.8) Наблюдаемые эффекты в запыленной плазме ионосферы, связанные с интенсивными метеорными потоками Копнин Сергей Игоревич SergKopnin@mail.ru Научный руководитель: д. ф.-м. наук, проф. Попель С. И., зав.

сектором Института динамики геосфер РАН Во время метеорных потоков Персеиды, Леониды, Ориониды, Геми ниды в нижней ионосфере Земли возможно формирование облаков пы левых частиц. Благодаря временным масштабам, характерным пылевым звуковым возмущениям, в запылённой ионосферной плазме возможно существование колебаний, связанных с пылевой звуковой модой. Обна ружена хорошая связь метеорных потоков с появлением низкочастотных устойчивых линий в спектре электромагнитных волн [1,2]. Рассмотрены процессы, приводящие к генерации инфразвуковых волн низкочастотны ми пылевыми звуковыми возмущениями, а также обсуждается возмож ность наблюдения этих колебаний на поверхности Земли. Присутствие пылевых звуковых возмущений также может приводить к формированию акустико-гравитационных вихрей. В области высот 110…10 км, где темпе ратура имеет высокий градиент, возможна конвективная неустойчивость таких вихрей, приводящая к усилению относительной интенсивности зелёного излучения ночного неба до 7% [].

Работа выполнена при финансовой поддержке по Программе фун даментальных исследований ОНЗ РАН «Наночастицы в природных и техногенных системах», по программе научных школ «Грант президента Российской Федерации для государственной поддержки ведущих науч ных школ Российской Федерации» (НШ – 5648.2006.5), по аналитичес кой ведомственной целевой программе «Развитие научного потенциала высшей школы (2006 – 2008 годы)» (проекты №№ 512, 676), а также поддержана грантом РФФИ (№ 06 – 05 – 64826). С.И. Копнин выражает признательность Фонду «Династия» за финансовую поддержку, а С.И.

Попель – Фонду содействия отечественной науке (грант в номинации «Доктора наук РАН»).

Литература 1. Мусатенко С.И., Мусатенко Ю.С., Курочка Е.В., и др. Геомагнетизм и аэрономия. 46(2), 182 (2006).

2. Копнин С.И., Попель С.И., Ю Минг. Физика Плазмы. , 2 (2007).

. Абурджаниа Г.Д., Самоорганизация нелинейных вихревых структур и вихре вой турбулентности в диспергирующих средах. — М.: КомКнига, 2006. — 25 с.

УДК 523.62-337, 523.62-726, 533.9.01, 524.3- Определение пространственной ориентации высокоскоростных потоков по временным вариациям солнечного ветра и межпланетного магнитного поля на орбите Земли Марков Алексей Сергеевич gvidik@mail.ru Научный руководитель: доцент, кандидат ф.-м. наук, Понявин Д.И., кафедра Физики Земли НИИ физики СПбГУ.

В связи с гофрированной структурой межпланетного магнитного поля (известной как «эффект балерины»), и связанной с этим структурой одного сектора этого поля, быстрый солнечный ветер, набегая на более медленный (при наличии стабильной рекуррентности потоков) создает уплотнение плазмы, что, в свою очередь, приводит к «растеканию» плазмы от этого уплотнения.

В данной работе показано, что отклонение широтной составляющей тангенциальной компоненты скорости плазмы вблизи ее уплотнения является закономерностью. Также по этому отклонению возможно вос становить нахождение конкретного высокоскоростного потока солнечного ветра относительно плоскости эклиптики.

В качестве источника информации используется ресурс http:// omniweb.gsfc.nasa.gov, где собрана статистическая информация о потоках плазмы с 1965 года.

Полученные результаты сравниваются с данными по корональным дырам, которые, как известно, являются источниками исследуемых вы сокоскоростных потоков плазмы.

УДК 550.388. Эксперименты по искусственному возбуждению ионосферы 16 февраля 2003 и 17 марта 2004. Анализ спутниковых и риометрических данных Андрей Гаврасов, Алексей Маулини, Александр Фролов tahin@bk.ru, alexey.maulini@gmail.com Научный руководитель: кандидат ф.-м. наук, доцент, Котиков Андрей Львович, СПбГУ Работа посвящена одному из бурно развивающихся направлений в физике космической плазмы: активным экспериментам по искусствен ному возбуждению ионосферы. Рассматриваются два эксперимента:

16.02.200 и 17.0.2004, проведенные с помощью международного нагрев ного стенда, расположенного в Тромсё (Норвегия). Передатчик работал в следующем режиме: рабочая частота 4.04 МГц с периодом модуляции (включение/выключение) 10 минут 16.02.200 и 400 секунд 17.0.2004.

В работе использовались спутниковые и риометрические данные. Был проведен анализ данных, полученных со спутников Cluster (работа на гревного стенда была приурочена к пролету спутников над возмущенной областью). С помощью модели геомагнитного поля Цыганенко T96 были построены проекции орбиты спутников на плоскость ионосферы вблизи возмущенной области. Оконное преобразование Фурье, а также вейвлет преобразование, показали наличие частот модуляции, соответствующих режимам работы нагревного передатчика во всех проанализированных данных: в магнитном и электрическом полях, плотности, температуре и скорости электронов, и в риометрических данных. Эффект наблюдается только в случае нахождения спутников на силовых линиях магнитного поля, сопряженных с областью нагрева ионосферы. Таким образом, в данной работе, приведено экспериментальное подтверждение воздействия нагревного стенда не только на ионосферу, но и систему ионосферно-маг нитосферного взаимодействия.

УДК 551.581. Включение нового блока океана в КМ ИФА РАН и валидация построенной совместной модели Мурышев Кирилл Евгеньевич dreambreaker85@mail.ru Научный руководитель: д. ф.-м. наук, член-корр. РАН Мохов И. И., зав. лаб. теории климата ИФА РАН Представлены результаты расчетов с климатической моделью ИФА РАН [1, 2] с новой версией океанического блока. Вместо статистически динамического блока океана использовалась океаническая модель общей циркуляции, разработанная в ИВМ РАН []. Пространственное разре шение нового океанического блока составляет ° широты на 5° долготы с  уровнями по вертикали. В предыдущей версии океанического блока разрешение составляло 4.5° широты на 6° долготы с четырьмя слоями по глубине (верхний квазиоднородный слой, сезонный термоклин, глубокий океан и слой придонного трения).

Проведены численные эксперименты с начальными и внешними ус ловиями, соответствующими современным, и с увеличением содержания углекислого газа в атмосфере. Все основные модельные атмосферные и океанические поля неплохо согласуются с данными наблюдений. В предыдущей версии удвоение концентрации СО2 вызывало увеличение средне-глобальной приповерхностной температуры на 2,2 К. В новой версии модели это увеличение составило 2,8 К. Соответствующие оценки с разными современными моделями климата находятся в диапазоне от 1,8 до 4,5 К [4].

Литература:

1. Petoukhov V.K., Mokhov I.I., Eliseev A.V., Semenov V.A. The IAP RAS Global Climate Model. – Moscow: Dialogue-MSU, 1998. – 110 p.

2. Handorf D., Petoukhov V.K., Dethloff K., Eliseev A.V., Weisheimer A., Mokhov I.I. Decadal climate variability in a coupled atmosphere-ocean climate model of moderate complexity., J. Geophys. Res. V.104. N.D22. P.2725-27275.

(1999) . Дианский Н.А. Моделирование циркуляции мирового океана и его ре акции на короткопериодные и долгопериодные атмосферные воздействия Дисс. д.ф.-м.н. – Москва: Институт вычислительной математики РАН, 2007. – 15 стр.

4. Solomon S., Qin D., Manning M. et al. (eds.). Climate Change 2007: The Scientific Basis. – Cambridge/New York: Cambridge University Press, 2007.

– 940 p.

УДК 124.01. Соотношение угловой размер – красное смещение и поверхностная яркость – красное смещение для галактик сверх глубокого хаббловского поля Набоков Никита Валентинович Научный руководитель: Барышев Юрий Викторович, д. ф.-м. н.

НИАИ им. Соболева СПбГУ На основе последних наблюдательных данных изучается соотношение угловых размеров и поверхностных яркостей с z (красное смещение) для галактик сверхглубокого хаббловского поля (Hubble Ultra Deep Field – HUDF).

В первую очередь, строится каталог галактик, детектируемых в данном поле. Каталог насчитывает примерно 4000 объектов и содержит такую информацию о детектируемых галактиках как: координаты, размеры большой и малой полуоси, угловые размеры на уровне FWHM, фото метрические величины и их ошибки, позиционный угол и др. Далее, на основе четырехполосной фотометрии определяются красные смещения для галактик данного каталога.

После построения окончательного каталога галактик становится возможным построение диаграмм угловой размер – красное смещение и поверхностная яркость – красное смещение для галактик, имеющих аб солютные звездные величины M от -18 до 20, и от -20 до -22 зв. величин.

Таким образом, становится возможным сравнить наблюдательные соот ношения с теоретическими. Результатом работы являются таблицы, где представлен параметр отклонения наблюдательных величин от теорети ческих - так называемый параметр эволюции (как для угловых размеров, так и для поверхностных яркостей). Параметр эволюции находится как для стандартной космологической модели, так и для модели с иными параметрами плотности.

УДК 523. Применение метода Херста для анализа рядов солнечной активности Сильнов Сергей Владимирович sergey.silnov@gmail.com Научный руководитель: кандидат ф.-м. наук, доцент, Понявин Д.И.

Метод Херста (или метод нормированного размаха) позволяет выде лить в статистических данных тенденцию следовать направлению тренда, долговременную память, фрактальность, наличие периодических и непе риодических циклов.

В работе предпринята попытка применения метода Херста для анализа рядов солнечной активности. Всего рассматривается три ряда: Среднеме сячных значений чисел Вольфа (с 1749 года), а также ежедневные значения чисел Вольфа и площади поверхности солнечных пятен в миллионных долях полусферы (с 1849 и 1879 годов, соответственно).

В результате проведенного анализа был посчитан показатель Херста. В среднем H= 0.81±0.05, что соответствует ранее полученным результатам.

Также показано, что процесс солнечной активности имеет затухающую память. Для разных циклов солнечной активности значение показателя Херста совпадает, что говорит о схожести динамики процессов в разных циклах. Для ежедневных значений чисел Вольфа и площади пятен зна чение показателя также совпадает, что говорит об одинаковой информа тивности этих индексов.

2 УДК 533.694. Расчёт эффективности органов управления возвращаемого спускаемого аппарата типа несущий корпус Сурнин Дмитрий Александрович dmitrysurnin@mail.ru Научный руководитель: д. ф.-м. наук, проф. Решетин А.Г., зав.

кафедрой аэрофизической механики Органами управления возвращаемого спускаемого аппарата типа не сущий корпус являются щитки, отклоняющиеся на заданную программно в процессе посадки величину, изменяя тем самым момент тангажа Mz корабля. Ранее в ЦНИИМаш был проведен эксперимент по определению эффективности балансировочного щитка.

В данной работе с помощью программ FlowVision и AeroShape были воспроизведены условия эксперимента на трехмерной модели корабля, приведено сравнение численных и экспериментальных данных, показано, что программа завышает реальную эффективность щитка на больших числах Маха, предложен альтернативный метод расчета эффективности органа управления.

На графике ниже (рис.1) показано, что имеется расхождение рас четных и экспериментальных данных коэффициента давления cp на щитке. Расхождение расчетных и экспери ментальных данных объясняется физикой процесса: происходит накопление погранично го слоя, который создаёт зону пониженного дав ления непосредственно за скачком. Растекаясь вдоль щитка, эта зона разрежения уменьшает общий уровень давле ния на щитке. Это отри цательно сказывается на эффективности органа управления.

Предложенный метод позволяет исключить данное расхождение.

Рис. 1. Распределение давления по нижней части центральной образующей корабля.

УДК 523.62- Статистический анализ свойств межпланетных ударных волн Шатров Михаил Валерьевич sdwg@yandex.ru Научный руководитель: Самсонов Андрей Александрович, кандидат физ.-мат. наук, НИИ Физики СПбГУ Характерной особенностью солнечного ветра является наличие в нем разрывов-скачков макроскопических параметров среды. Одним из видов разрывов является ударная волна, при которой и поток вещества, и разность нормальных компонент скорости солнечного ветра через границу разрыва не равны нулю. Для описания скачка МГД-параметров через разрыв используют уравнения Рэнкина-Гюгонио. Рассматривая двумерный случай, можно увидеть, что задания параметров солнечного ветра до взаимодействия с ударной волной, скорости ударной волны и её ориентации в пространстве будет достаточно для определения параметров солнечного ветра после ударной волны.

Используя спутниковые данные в солнечном ветре, мы проанализиру ем изменение МГД-параметров на фронте межпланетной ударной волны и сравним данные наблюдений с теоретической моделью, основанной на уравнениях Рэнкина-Гюгонио. Будет показано, что в большинстве случаев скачки параметров через разрыв хорошо описываются МГД уравнениями.

УДК 53. Численное моделирование процесса ледовой экзарации в Байдарацкой губе Карского моря Шестов Алексей Сергеевич shestovich@mail.ru Научный руководитель: д. ф.-м. наук, Марченко А.В., Ведущий научный сотрудник Института общей физики им. А. М. Прохорова РАН В условиях арктического расположения Байдарацкой губы на ее аква тории наблюдается продолжительный ледовый сезон с ноября по июль.

В течение ледового сезона на акватории Байдарацкой губы происходит сжатие ледового покрова и его торошение, вызванное воздействием ветра и приливов. Согласно натурным наблюдениям в таких условиях могут формироваться торосы с осадкой, превышающей величину 20 м, при этом возможен процесс ледовой экзарации – выпахивания морского дна килем ледового тороса. Потенциальная опасность ледовой экзарации за ключается в возможном разрушительном воздействии на трубопроводы и подводные сооружения в мелководных районах.

В данной работе представлены результаты численного моделирования взаимодействия киля тороса с морским дном и формирования борозд пропашек при движении тороса, вмороженного в ледовое поле. При моде лировании учитывается влияние приливных течений, изменение уровня моря, волновое давление и разрушения киля тороса при внедрении в грунт. Движение ледового поля с торосом описывается законом сохране ния импульса, записанным для ледового поля с торосом, и уравнением, связывающим скорость и смещение ледового поля, dv i dx i = Fai + Fwi + Fsi, = vi, Mi dt dt где Mi, vi=(nix, niy), и xi=(xi,yi)–масса ледового поля с торосом, их ско рость и координата центра масс, соответственно, Fia, Fiw и Fis –силы воз действия на лёд со стороны ветра, морского течения и донного грунта.

Численное моделирование показало возможность формирования длин ных и криволинейных борозд пропашки килями торосов, вмороженных в дрейфующие ледовые поля. В соответствии с выбранными значениями прочности неконсолидированной части киля тороса (20 кПа) и прочности донных грунтов в районе подводного перехода, разрушение киля проис ходит при его внедрении в донный грунт на глубину 1,1м.

B. Теоретическая, математическая и вычислительная физика УДК 519. Вариационные методы построения сеток в областях сложной формы Андрекайте Анастасия Алексеевна andrekaite@mail.ru Научный руководитель: главный научный сотрудник д. ф.-м.

наук, проф. Исаев В.К., ЦАГИ имени проф. Н.Е. Жуковского Во многих задачах построение расчетной модели настолько тесно пе реплетается с процессом вычислений, что разделить эти процессы порой затруднительно. В то же время, оба существенно опираются на метод ко нечных элементов (МКЭ) [1], который является одним из вариационных методов, восходящих к методам Ритца и Галёркина.

Одно из важных направлений развития МКЭ – построение расчетных сеток. Задача построения сеток в областях сложной конфигурации приво дит к построению взаимно однозначных непрерывно дифференцируемых отображений областей в пространстве. Для решения этой задачи предло жен ряд функционалов. Для построения отображения счетной области в параметрический квадрат в двумерном и в куб в трехмерном случаях часто используются эллиптические уравнения. Метод использования уравнений Лапласа, простейших уравнений эллиптического типа, для построения се ток был предложен Winslow [2]. В работах Иваненко С.А., Бобылева Н.А., Казунина А.В. [, 4] рассмотрены алгоритмы построения адаптивно-гар монических сеток на плоскости, на поверхности и в пространстве в рамках единого подхода, основанного на теории гармонических отображений, а также их обобщение на случай многосвязных областей.

В настоящей работе рассматриваются вариационные методы постро ения адаптивных расчетных сеток, основанные на теории гармонических отображений. Изучаются возможности и специфика разностного и вариа ционного подходов для случая многосвязных областей сложной формы.

Литература 1. Зенкевич О. Метод конечных элементов в технике. – М.: Мир, 2. Winslow A.M. Adaptive mesh zoning by the equipotential method. UCID 19062, Lawrence Livermore Nat. Lab., University of California, . Иваненко С.А. Адаптивно-гармонические сетки. – М.: ВЦ РАН, 1997.

4. Бобылёв Н.А., Иваненко С.А., Казунин А.В. О кусочно-гладких гомео морфных отображениях ограниченных областей и их приложениях к теории сеток // Журнал вычислительной математики и математической физики. – 200. – Т.4, N.6 – С. 808- УДК 535. К вопросу о нелокальности квантового кубита Анисимов Михаил Александрович, mihanikus@gmail.com Научный руководитель: д. ф.-м. наук, проф. Манько. В.И., Физический институт имени П.Н. Лебедева РАН В последнее время внимание исследователей сфокусировалось на проблеме запутанности отдельной частицы. В работе исследуется состо яние квантового кубита. Рассмотрим мгновенное измерение проекции спина вдоль двух направлений, определяемых векторами a, b R 3. В этом случае проектор, связанный с измерением физических величин в схеме с использованием положительной оперторно-значной меры (POVM) задается выражением 1 r, s (a, b ) = + rsa b + (ra + sb ) s / 4 где r, s = ±1 / 2 –возможные результаты измерения, s = (s x, s y, s z ) –век тор, элементами которого являются операторы Паули, а I – единичная блочная матрица. Для состояния кубита r вероятность измерения значе ний r, s вдоль направлений векторов a, b определяется выражением Pr, s (a, b ) = Tr r r, s (a, b ).

Тогда, написав функцию корреляции измерений E (a, b ) = 4rs Pr,s (a, b ), r, s =±1/ мы можем протестировать нелокальный характер квантового кубита, используя неравенство Белла в CHSH форме. Для четырех произволь но направленных векторов a, a, b, b параметр Белла определяется выражением B = E (a, b ) + E (a, b ) + E (a, b ) E (a, b ) 2.

Рассмотрим r = с вектором состояния | = cos | 0 + sin | 1, 2 0 2p. Выделим направление, параллельное x-z плоскости, тогда вектора примут вид a (0, 0,1), a = b (sin j, 0,cos j), b (sin(2j), 0,cos(2j)), причем 0jp /2. Максимальное значение оператора Белла Bmax=2 при нулевых углах. Таким образом, несмотря на отсутствие нарушения нера венства Белла вопрос о нелокальности кубита в предложенной постановке остается открытым.

УДК 530.145.1,530.145. Применение формализма фонового поля к исследованию двумерной матричной s-модели Багаев Алексей Анатольевич bagaew@mail.ru Научный руководитель: акад. РАН, проф. Фаддеев Л. Д., ПОМИ РАН, каф. высшей математики и математической физики физического факультета СПбГУ Один из современных подходов к квантовой теории поля состоит в использовании разложения действия в функциональный ряд Тейлора в окрестности неклассического внешнего поля. Он позволяет в петлевом разложении производящего функционала S-матрицы ограничиваться рас смотрением лишь одночастично-неприводимых диаграмм, что упрощает вычисление эффективного действия и его перенормировку. Само фоновое поле при этом удовлетворяет некоторым уравнениям, которые только в нулевом порядке по ћ совпадают с классическими уравнениями движения.

Их принято называть ”квантовыми уравнениями движения”.

Указанный формализм применяется к матричной s-модели, т.е. теории, описываемой действием tr ( g 1 m g )d 2 x, S= m 2e0 R где g-функция, принимающая значения в матричном представлении ком пактной группы Ли G, а e0 –константа связи.


Рассматривается перенормировка константы связи в регуляризации с импульсом обрезания и в размерной регуляризации. С помощью вы числения бесконечной части эффективного действия в двухпетлевом приближении удаётся показать, что обе схемы регуляризации приводят к одинаковой перенормированной константе связи.

Установленная независимость физических результатов от выбора типа регуляризации позволяет использовать более простую регуляризацию с импульсом обрезания в тех ситуациях, когда размерная регуляризация неприменима (например, в теориях, содержащих киральные фермионы, в частности, в суперсимметричных моделях).

 УДК 519.624. Анализ некоторых методов численного решения задачи Штурма-Лиувилля Белов Павел Алексеевич pbel@mail.ru Научный руководитель: д. ф.-м. наук, проф. Яковлев С. Л., зав.

кафедры вычислительной физики СПбГУ В настоящей работе изучаются три достаточно популярных метода численного решения задачи Штурма-Лиувилля для дифференциального уравнения второго порядка - метод конечных разностей, метод Фурье и метод спектральных представлений. Последний метод в физической лите ратуре часто называется методом представлений дискретных переменных (discrete variable representation).

Перечисленные методы применяются для решения спектральной задачи Штурма-Лиувилля, содержащей неотрицательный параметр.

Данная задача возникает в процессе разделения переменных в трехчас тичном уравнении Шредингера, записанном в терминах гиперсферичес ких координат. Неотрицательный параметр имеет смысл гиперрадиуса.

Собственные функции и собственные значения рассматриваемой задачи зависят от этого параметра.

По результатам исследований были сделаны следующие выводы.

Метод конечных разностей позволяет получить собственные значения задачи Штурма-Лиувилля с точностью, определяемой исключительно числом узлов сетки разбиения. В отличие от метода конечных разностей, точность метода Фурье и метода спектральных представлений зависит также от числа собственных функций, используемых в представлении решения исследуемой задачи. Существенным плюсом этих методов явля ется возможность использования меньшего числа узлов сетки разбиения.

Сравнивая метод спектральных представлений и метод Фурье, получаем, что при одной и той же сетке разбиения и одинаковом размере базиса собственных функций эти методы эквивалентны. Решение, полученное по методу спектральных представлений, будет являться решением, полу ченным по методу Фурье.

 УДК 51-72:530. О перенормировке скалярной логарифмической квантово-полевой модели в двумерном пространстве Васильев Антон Вячесловович ant1@mail.ru Научный руководитель: д. ф.-м. наук, проф. Письмак. Ю. М., Физический факультет СПбГУ Рассматривается задача построения Лагранжиана скалярной кон формно- инвариантной теории поля в пространстве размерности 2. В силу того, что размерность поля в такой теории равна нулю, для перенор мируемости требуется введение бесконечного числа членов в действии взаимодействия. Необходима также инфракрасная регуляризация (т. е.

введение массы, нарушающей конформную инвариантность). Процедура перенормировки (уже в низшем приближении) в данной модели также имеет ряд особенностей:

1) стандартная схема минимальных вычитаний оказывается непригод ной и требуется её модификация;

2) ренормировка констант связи немультипликативна;

) константы ренормировки зависят от безразмерного отношения mr /m ренормированной массы и массивного параметра, определяющего точку нормировки.

В результате проведенных в первом порядке по константам взаи модействия расчетов в данном приближении найдены в явном виде все константы перенормировки и b-функции. Для проведения анализа фик сированных точек и их устойчивости, возможности нетривиальных связей между константами взаимодействия, и, наконец, взаимосвязи модели с двумерными конформными теориями поля, исследуемыми в рамках чисто алгебраических подходов, требуются дальнейшие исследования.

Работа проводилась при поддержке Российского Фонда Фундамен тальных Исследований (Грант 07-01-00692-а).

 УДК 519.624. Модификация метода Нумерова для вычисления связанных состояний и резонансов многоканальных квантовых систем Гагин Антон Викторович gagin_anton@mail.ru Научный руководитель: к. ф.-м. наук, Яревский Е.А. доцент кафедры вычислительной физики физического факультета СПбГУ Метод Нумерова позволяет существенно увеличить точность числен ного решения уравнений типа Шредингера при сохранении временных затрат. Идея метода заключается в построении конечно-разностной схемы с погрешностью O(h4), получив аппроксимацию для второй производной из ряда Тейлора для искомой волновой функции. Четвертая производ ная в разложении, в свою очередь, выражается из исходного уравнения Шредингера.

Обычный метод Нумерова позволяет существенно увеличить скорость вычислений только для одноканальных уравнений. Для численного ре шения многоканального уравнения Шредингера (т.е. для системы связан ных уравнений) в данной работе была предложена модификация метода Нумерова, позволяющая сократить время, необходимое для вычислений, вплоть до четырех раз.

Модификация метода заключается в совместном использовании метода Нумерова и трехточечной разностной схемы, позволяющей уменьшить число ненулевых диагоналей при сохранении точности O(h4), избавившись от некоторых элементов результирующих матриц. В данной работе были получены соотношения, позволяющие построить итоговые матрицы для модифицированного метода, а так же проверена его работоспособность и скорость сходимости в приложениях для стационарного уравнения Шредингера, метода комплексных вращений для поиска резонансов и для теории рассеяния.

В табл. 1 показано приблизительное число операций с плавающей точкой при решении задачи методом обратных итераций со сдвигом при помощи пакета линейной алгебры LAPACK.

Табл. 1. Количество операций с плавающей точкой для некоторых значе ний числа каналов m Метод m=2 m= m=15 ширина ленты Нумерова модифицированный 8795 11715 10171467 2m+ Нумерова 4m– 108126 18020 2292 Пятиточечная схема 10162 21028 24184218 4m+  УДК 539. Рассеяние на обобщенном потенциале Морзе Градусов Виталий Александрович gradusov@users.mns.ru Научный руководитель: к. ф.-м. н. Яревский Е. А., доцент кафедры Вычислительной физики СПбГУ Обобщенный потенциал Морзе (Generalized Morse Potential, GMP) был предложен для описания энергетических спектров двухатомных молекул.

У этого потенциала нет нескольких общеизвестных недостатков обычного потенциала Морзе, в частности, он задан на полуоси и не конечен при x=0. Для него существует точное аналитическое решение одномерного уравнения Шредингера, что позволяет рассчитывать различные харак теристики молекул.

В данной работе для такого потенциала аналитически решается задача рассеяния. Затем строятся ряды теории возмущений для рассеяния путем разложения по решениям для обобщенного потенциала Морзе. Реализу ется программа для вычисления полного сечения рассеяния потенциалов, близких к GMP. В частности, такую программу можно использовать для решения уравнения Шредингера с ненулевым моментом.

Ниже в качестве примера приведен результат работы программы для обычного потенциала Морзе Рис. 1. График сечения рассеяния для потенциала Морзе, параметры a=1, r=2.5, D=0.001. Величины приведены в атомных единицах. Штриховая ли ния – трехточечная разностная схема, N=100000, R=10r. Штрих пунктир – теория возмущений для GMP (итерации), N=1000, R=10r. Сплошная линия – теория возмущений для GMP (итерации), N=3000, R=10r. N – ко личество точек, R – радиус взаимодействия.

 УДК 51-72:530. Расчеты функций на алгебре квантовой механики с помощью метода соотношения «треугольник-звезда»

Карпов Константин Сергеевич karpovk@inbox.ru Научный руководитель: д. ф.-м. наук, проф. Письмак. Ю. М., физический факультет СПбГУ Задачи квантовой механики сводятся к расчетам матричных элементов функций от операторов P, Q алгебры Гейзенберга. Оказывается, что анали тические вычисления многопетлевых диаграмм Фейнмана в конформной теории поля в D-мерном пространстве, для которых используется так называемый метод уникальностей, можно также сформулировать как чисто алгебраическую задачу упрощения формы записи функций от операторов P, Q.

Как было показано А.П. Исаевым, соотношению «треугольник-звезда», лежащему в основе метода уникальностей, в пространстве функций на алгебре Гейзенберга соответствует свойство коммутативности [Ha,Hb] при любых a, b операторов вида Ha= P2a Q2a.

Пользуясь этим, можно получать формы записи операторов, удобные для расчета их матричных элементов. Это удается сделать для оператора (P2+lQ–2)–1, представив результат в виде степенного ряда по параметру l для операторных коэффициентов которого находится простое явное выражение. Такое представление можно построить и для оператора (P2+ e(Q2)–1/2+ l)–1, который в случае пространства размерности  является резольвентой оператора Гамильтона для квантовомеханической задачи о движении частицы в потенциале кулоновского центра с зарядом e.

Для расчетов функций от операторов P, Q могут оказаться полезными полученные в данной работе алгебраические аналоги используемых в расчетах диаграмм Фейнмана методом уникальностей обобщенных со отношений «треугольник-звезда».

Работа проводилась при поддержке Российского Фонда Фундамен тальных Исследований (Грант 07-01-00692-а).

 УДК 533.9. О моделировании поведения заряженных протяжённых частиц во внешнем электрическом поле ловушки Кауров Алексей Андреевич alexak@korolev-net.ru Научный руководитель: д. ф.-м. н Ваулина Ольга Станиславовна ИТЭС ОИВТ РАН В данной работе рассмотрены некоторые особенности, возникающие при численном моделировании системы протяжённых заряженных частиц по сравнению со случаем сферически симметричных частиц. Во первых, проанализирована корректность замены цилиндрических частиц цепочкой точечных жёстко связанных зарядов. Во-вторых, выявлены и приведены в систему факторы, обуславливающие ту или иную взаимную ориентацию двух цилиндрических частиц в статическом поле ловушки.


Наконец, в-третьих, на основании численных расчётов оценена энерге тическая выгодность взаимной переориентации двух цилиндрических частиц и уточнены критерии энергетической выгодности их различных взаимных ориентаций.

 УДК 004. Моделирование эмиссионной томографии с конфокальной системой коллиматоров Курьянович Евгений Евгеньевич Научный руководитель: д.ф.-м.н Зайцев С.И.,ИПТМ РАН В настоящее время эмиссионная томография является важным мето дом медицинской диагностики. Суть метода заключается в следующем:

в организм пациента вводится радиоактивный изотоп, скапливающийся в интересующем нас месте (например, в опухоли). Затем с помощью де тектора регистрируется испущенное под различными углами излучение.

После этого с использованием специального алгоритма из набора проек ций восстанавливается трёхмерное изображение.

Недостатком изображения, получаемого с использованием традици онной схемы, в которой коллиматоры в детекторе параллельны, является высокая зашумленность восстановленного изображения. Возможным способом решения этой проблемы является использование схем с кон фокальными (оси которых пересекаются в одной точке) детекторами.

Данная работа посвящена компьютерному моделированию таких схем и исследованию их разрешения.

Была выведена функция источника идеальной системы коллиматоров, т.е. суммарный сигнал, получаемый детекторами, в зависимости от рассто яния до центра. Оказалось, что полученная функция на бесконечности не обращается, как предполагалось, в ноль, а спадает по степенному закону.

Однако основной вклад в сигнал вносят всё же области вблизи центра.

Для исследования разрешения системы было произведено компью терное моделирование для различных размеров коллиматоров и распре делений излучающего вещества. Было обнаружено, что с уменьшением диаметра канала разрешение системы растет, но даже когда он стремится к нулю, области вдали от центра всё же вносят вклад в сигнал. Также были смоделированы различные отклонения от идеальных условий. Оказалось, что когда телесный угол, покрываемый детекторами, ограничен, разреше ние системы падает. В целом моделирование доказало, что исследуемый метод может быть особенно полезен при исследовании сильно локализо ванных скоплений излучателя.

 УДК 530. Алгебры Хопфа и квантовые теории поля на некоммутативных пространствах Назаров Антон Андреевич antonnaz@gmail.com Научный руководитель: д. ф.-м. наук, проф. Ляховский В.Д.

Квантовые теории поля на некоммутативных пространствах вызывают интерес как предел квантовой теории гравитации или теории струн, особенно после того, как в 1999 году Зайберг и Виттен показали, что квантовая теория поля на простей шем некоммутативном пространстве Минковского с координатами, коммутиру ющими на постоянный тензор [xм, xн]= iОмн, возникает как низкоэнергетический предел теории открытой струны в постоянном внешнем поле.

Задача построения теории поля на некоммутативном пространстве содер жит значительные трудности, связанные с невозможностью использования Лоренц-инвариантности, хотя в пределе малой некоммутативности про странства такая теория должна переходить в обычную Лоренц-инвариантную теорию поля. Недавно был предложен подход к построению теорий поля на некоммутативных пространствах, который предполагает использование так называемых скручивающих элементов для согласованной деформации алгебры симметрии и пространства Минковского, на котором она действу ет. Этот подход, использующий развитую теорию алгебр Хопфа, позволяет построить множество примеров некоммутативных пространств, которые в пределе малой некоммутативности переходят в обычное пространство Минковского. Рассмотрение в рамках этого подхода некоммутативного пространства с координатами, коммутирующими на постоянный тензор, показало, что теория поля на таком пространстве эквивалентна по своим следствиям обычной квантовой теории поля.

В данном докладе я хочу показать, какие именно особенности простейшего некоммутативного пространства приводят к такой тривиальности теории, а также представить результаты изучения некоторых примеров более сложных некомму тативных пространств. В случае простейшего некоммутативного пространства разности координат коммутируют, что приводит к сохранению вида уравнений теории поля и в конечном итоге к тривиальности теории. Использование более сложных скручивающих элементов позволяет получить коммутационные для координат типа алгебры Ли [xм, xн] = У Cлмн xл и квадратичного типа [xм, xн]=У Cлсмн xл xс. Легко видеть, что соотношения между разностями координат, приводящие к тривиальности теории в случае простейшей некоммутативности, не выполня ются. Поэтому такие теории являются нетривиальными и требуют дальнейшего изучения. В частности, интерес представляет вопрос о введении операторов рождения-уничтожения для полей на некоммутативном пространстве.

 УДК 533.951. Отражение ультракоротких лазерных импульсов от ленгмюровских волн в плазме Панченко Александр Владимирович, Макаревич Леонид Александрович A.V.Panchenko@gmail.com Научные руководители: д. ф.-м. наук, проф. Буланов С.В., JARI, Kizu, Japan д. ф.-м. наук, проф. Каменец Ф.Ф., МФТИ Получение сверхмощных лазерных импульсов является одной из фундаментальных задач современной физики. Самым простым и дешё вым из известных способов значительного повышения интенсивности является метод, основанный на эффекте увеличения частоты света при его отражении от ленгмюровской волны (волны плотности электронов), с последующей фокусировкой [1]. Мощный лазерный импульс создаёт ленгмюровскую волну с параболическим профилем поверхности посто янной фазы. Резкий перепад электронной плотности в волне вызывает отражение встречных импульсов света. Параболическая форма образу ющегося зеркала приводит к фокусировке отражённого излучения. Этим достигается существенное увеличение интенсивности в фокальном пятне такого зеркала. Существующее теоретическое описание этого явления ис пользует в качестве основного приближение бесконечно малой толщины распределения электронной плотности в ленгмюровской волне [2].

В настоящей работе исследованы аберрации релятивистского параболи ческого зеркала, связанные с его конечной толщиной и различными реляти вистскими эффектами. Получено описание процесса фокусировки излучения на ленгмюровской волне, использующее более точное распределение плот ности в пике. Найдена зависимость распределения плотности интенсивности сфокусированного излучения от параметров плазмы. Для усиления эффекта локализации электромагнитной энергии предложена схема использования нескольких зеркал. Оценена эффективность данной схемы.

Работа поддержана в рамках работ, ведущихся по аналитической ве домственной целевой программе «Развития научного потенциала высшей школы (2006-2008 годы)» проект № 2.1.1.8781, РФФИ - проекты № 06 07-08054-офи, № 05-08-50089-а.

Литература 1. S.V. Bulanov et al., in Reviews of Plasma Physics, edited by V.D. Shafranov (Kluwer Academic/Plenum Publishers, New York, 2001), Vol. 22, p. 227.

2. Bulanov S. V., Esirkepov T., Tajima T. Phys. Rev. Lett., 91, (200).

 УДК 533. Методы Энского – Чепмена и проекционных операторов в теории броуновского движения Сазонов Василий Кириллович vasazonov@yandex.ru Научный руководитель: д. ф.-м. наук, профессор Аджемян Лоран Цолакович, Санкт-Петербургский государственный университет Рассматривается одномерное уравнение Фоккера–Планка, как кине тическое уравнение плотности распределения броуновских частиц в поле постоянной внешней силы:

p t r + r r + F p r p ([ p + kBTM p ]r) = 0, (1) M M где M–масса броуновской частицы, T–температура окружающей среды, p, r–импульс и координата, соответственно, –коэффициент трения. В предположении, что система броуновских частиц находится на гидро динамической стадии эволюции, для решения (1) применяются методы Энского–Чепмена и проекционных операторов. Данные изыскания ис пользуются для доказательства того, что при вышеописанных условиях уравнение диффузии является точным, т.е. не имеет никаких дополнитель ных поправочных членов младших порядков, которые могли бы быть унас ледованы от уравнения Фоккера–Планка. Проделанные промежуточные выкладки в методе проекционных операторов, могут иметь определенный математический интерес. Метод Энского –Чепмена позволил вычислить полную функцию распределения в зависимости от времени:

a ( i k ) ( + ) r(k,, ) = c e n(k, ). (2) Формула представлена в безразмерном виде и импульсном представле нии, k–Фурье образ координаты, –безразмерный импульс, n(k,) – рас пределение, удовлетворяющее уравнению диффузии.

УДК 519. Перенос программного комплекса BARSIC на платформу Java Спиридонов Владимир Владимирович, Керницкий Игорь Богданович, vlads@front.ru, k_i@rambler.ru Научный руководитель: канд. физ.-мат. наук, доцент физического факультета СПбГУ, Монахов В. В.

На кафедре вычислительной физики СПбГУ разрабатывается програм мный комплекс BARSIC [1], имеющий одноимённый язык программиро вания, интерактивную среду визуального проектирования интерфейса, исполняющую среду, а также набор математических библиотек.

Данный комплекс позволяет значительно повысить скорость создания и надежность программ в области управления компьютеризированными установками, обработки и визуализации физических данных, а также моде лирования физических явлений [2].В настоящее время исполняемая среда BARSIC реализована только для платформы Windows. Однако значитель ное число научных организаций в мире работают на других платформах (Linux, Mac OS и др.). В связи с этим нами ведётся работа по переписыванию исходных кодов среды BARSIC на мультиплатформенном языке Java.

В данной работе были рассмотрены следующие задачи: подключение вы сокопроизводительных математических библиотек к коду Java и перенос на платформу Java компонента BarsicBrowser, отвечающего за работу с WWW.

Результаты, полученные в работе: разработана основа специальной биб лиотеки Java, инкапсулирующей подключение и работу с библиотеками на языке Fortran, что позволило добиться высокой производительности и обойти ряд ограничений, связанных с принципиальными различиями в языках Java и Fortran;

написан компонент Java с открытыми исходными кодами для работы с WWW, обеспечивающий поддержку технологий и стандартов HTML 4.01, DOM, DOM HTML, CSS, JS, наличие API для навигации, кроссплатформенность.

В дальнейшем также планируется портирование компонента BarsicGraph (библиотека научной графики программного комплекса BARSIC).

Литература.

1. V. V. Monakhov, A. V. Kozhedub, P. A. Naumenko, L. A. Evstigneev, M. A. Krukelis, D. V. Solodovnikov, and I. B. Kernitskii. BARSIC: A Programming System for Physicists. Programming and Computer Software, Vol. 1, No. , 2005, pp. 157–165.

2. Monakhov V.V., Kozhedub A.V., Kashin A.N. Integrated Environment for Physical Experiments Control. Abstracts of the First International Conference “Modern Trends in Computational Physics”, Dubna, Russia, 1998, p.125.

УДК 531.19:544.77.022. Стадии медленной релаксации в растворе со сферическими мицеллами Шахнов Кирилл Сергеевич shakh@dominanta.spb.ru Научный руководитель: д.ф-м. наук, проф. Щекин Александр Кимович зав. кафедры статистической физики физического факультета СПБГУ Понятие о «медленных» релаксационных процессах в мицеллярных растворах как процессах, связанных с установлением полного равновесия через распад и образование мицелл, сопровождаемых прямыми и обрат ными потоками молекулярных агрегатов через потенциальный барьер мицеллообразования, на сегодняшний день является общепринятым. В полном релаксационном процессе будем различать стадию со степенным изменением концентраций мицелл и мономеров ПАВ во времени и стадию с экспоненциальным их изменением. Эти стадии медленной релаксации мы, соответственно, будем называть степенной и экспоненциальной.

Важной особенностью степенной стадии, в отличие от экспоненциальной, является зависимость характерных времен и самой протяженности сте пенной стадии от того, сверху или снизу приближаются к равновесным значениям релаксирующие характеристики мицеллярного раствора. Ранее были сделаны общие оценки отношения времен медленной релаксации при экспоненциальной и степенной релаксации в ситуации, когда после начального возмущения концентрация мономеров ПАВ убывает, а кон центрация мицелл растет. В данном сообщении путем аналитического и численного решения системы уравнений из кинетического уравнения аг регации и уравнения баланса ПАВ найдены и исследованы аналитические соотношения для времен медленной релаксации растворов на степенной и экспоненциальной стадиях в самом общем случае, как с ростом концен трации мицелл, так и с ее убыванием. Среди этих соотношений имеются как новые, так и обобщающие, известные ранее. Особое внимание при этом уделено поведению времен в окрестности первой критической кон центрации мицеллообразования.

Обсуждены возможности экспериментального нахождения харак терных времен медленной релаксации и проведено сравнение с экспери ментальной зависимостью времени экспоненциальной релаксации для неионного ПАВ Тритон X100. Изучена зависимость этих времен от на чальных условий. Полученные общие соотношения проверены с помощью капельной и квазикапельной термодинамических моделей молекулярных агрегатов ПАВ.

C. Оптика и спектроскопия, лазерная физика 4 УДК 535. Состав и морфология металлических структур, осажденных на поверхность диэлектрика методом ЛОМР Аверина Анастасия Валерьевна, Поволоцкий Алексей Валерьевич, ava2005@mail.ru Научный руководитель: к.ф.-м.н., Маньшина А. А., НИИ лазерных исследований Наиболее эффективным в классе методов локального нанесения метал лов на различные типы подложек считается метод лазерного осаждения металлов из растворов электролитов (ЛОМР). Целью данной работы являлась реализация метода ЛОМР в стационарном и в динамическом (без сканирования лазерного излучения по поверхности подложки и со сканированием, соответственно) режимах для создания медных структур на поверхности диэлектрика;

определение оптимальных параметров осаж дения металлических структур в стационарном режиме, получение осаж денных структур фиксированного размера в диапазоне от 5 до 100 мкм, а так же получение металлических дорожек.

В наших работах была выбрана именно медь, т.к. она обладает рядом преимуществ по сравнению с другими металлами, претендующими на осаждение методом ЛОМР (главным образом - это способность выдержи вать большую плотность тока и наибольшая удельная проводимость).

В результате проведенных исследований был определён оптимальный диапазон мощности лазерного излучения для осаждения меди методом ЛОМР в стационарном режиме. Было обнаружено, что при мощностях лазерного излучения меньше 240 мВт не удается инициировать химичес кую реакцию восстановления меди. При мощностях, превышающих мВт, происходит разрушение осаждённой структуры.

В динамическом режиме металлические дорожки осаждались в выяв ленном оптимальном диапазоне мощностей. Исследование зависимости морфологии осажденных структур от скорости сканирования при разных мощностях лазерного излучения показало, что создание непрерывных металлических дорожек возможно при любых мощностях лазерного излучения в исследуемом диапазоне, но только при малых скоростях сканирования (около 0.01 мм/с). При увеличении скорости сканирования осаждение металла происходит неравномерно, что неизбежно приводит к образованию разрывов. При большой скорости сканирования 0.1 мм/с металл осаждается в виде отдельных точек.

Исследование состава осажденных структур с помощью сканирующего электронного микроскопа CEM-SCAN 4 DV, оснащенного спектрометром энергетической дисперсии, показало, что дорожки состоят из меди.

УДК 533.6.071. Компьютерная интерферометрия плазменных образований в сверхзвуковых струях Бабаджанянц Мария Карэновна MariaBabadjaniants@yandex.ru Научный руководитель: д. ф.-м. наук, проф. Машек И.Ч, физический факультет СПбГУ Целью представляемой работы является отработка метода определения параметров состояния плазменных образований (далее – плазмоидов) с характерными временами жизни 1.0-10 мксек. в относительно разрежен ных потоках газа с помощью методов многолучевой интерферометрии.

Для анализа интерферометрических данных в работе была создана программа, реализующая построение картины интерференции и прини мающая в качестве входных параметров распределение концентраций нейтральных атомов и электронов, а также значений температур и дав лений в исследуемой области.

Компьютерное построение интерференционной картины позволяет тестировать правильность решения обратной задачи (то есть определения параметров плазмоида, используя картину интерференции и некоторые дополнительные предположения относительно симметрии распределения плотностей и концентраций в исследуемой среде). Предполагается реали зация метода инверсии Абеля для решения обратной задачи.

Интерфейс программы дружественен по отношению к пользователю.

За созданием картины интерференции можно наблюдать непосредственно из окна приложения. Проект написан на языке С++ и представляет собой Windows-приложение. Для сравнения расчетной и экспериментальной картин интерференции использовались экспериментальные данные, по лученные на установке [1], моделирующей условия полета летательного аппарата на высотах 15-20 км, при статическом давлении до 50 Торр и числах Маха 1,5-2.15. Плазменные образования создавались в области непосредственно перед моделью с помощью микроволнового разряда СВЧ-диапазона и имели характерный диаметр 10 мм, при длине 20 мм.

Результатом представляемой работы является отработанный метод численного построения компьютерных интерферограмм, а так же прове денный анализ сходства и различия экспериментальных и теоретически полученных данных.

1. Анисимов Ю.И., Бабаджанянц М.К., Лашков В.А., Машек И.Ч. Мате риалы V Международной научно-технической конференции «Квантовая Электроника», Минск, Белоруссия, 2004г. Стр.156.

УДК 538.911, 538. Формирование центров оптического рассеяния при спекании керамики Nd:Y2O Вьюхина Ирина Владимировна Научный руководитель: к.т.н., Иванов М.Г., Институт электрофизики УрО РАН Выдающиеся результаты двух японских научных групп [1,2] по син тезу оптической керамики инициировали проведение подобных научных исследований по всему миру. В России исследования по синтезу лазерной керамики ведутся, в частности, в ИЭФ УрО РАН, где получены прозрач ные образцы Nd:Y2O. К сожалению, они отличаются от японских образцов более высоким коэффициентом ослабления излучения ~0,5 см–1.

В данной работе сообщается о результатах исследований данных об разцов керамики при помощи оптического микроскопа OLYMPUS, про веденных в ЦКП УрГУ, и объясняется причина высокого коэффициента ослабления. Показано, что в синтезированных образцах существуют три типа дефектов, являющихся центрами оптического рассеяния и приводя щих к ослаблению излучения: поры, включения, примесная фаза.

Установлено, что поры имеют характерный размер 0.5 мкм. Содержа ние пор в образцах зависит от метода компактирования и режима спекания керамики и составляет от 1 до 1000 ppm Включения (крупные дефекты) образованы крупными частицами исходного материала, попавшими на стадии лазерного синтеза в нанопорошок, из которого спекается керамика. Характер ный размер включений составляет 100 мкм и их содержание - 110 ppm.

В результате серии экспериментов показано, что ослабление излучения обусловлено, в первую очередь, наличием примесной фазы, отличающейся величиной показателя преломления от материала кристаллитов a-Y2O.



Pages:   || 2 | 3 | 4 |
 



Похожие работы:





 
© 2013 www.libed.ru - «Бесплатная библиотека научно-практических конференций»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.