Главная – Журналы – Поиск по журналам

Филаментация мощных фемтосекундных импульсов в газе вызывает большой теоретический и практический интерес с точки зрения исследования масштабных спектральных и временных трансформаций, происходящих с лазерным излучением в среде, для получения сверхширокого (суперконтинуального) излучения. Это излучение востребовано для задач нелинейной фемтосекундной диагностики окружающей среды, передачи оптической информации по атмосферному каналу, современных оптических технологий обработки материалов. Представлены результаты экспериментальных исследований влияния давления газовой среды (азот) в оптической кювете на характеристики фемтосекундного лазерного излучения, распространяющегося в режиме филаментации. Показано, что в условиях повышенного давления азота (до 11 атм) и острой геометрической фокусировки фемтосекундного излучения реализуется его керровская самофокусировка, которая с увеличением давления газа переходит из режима одиночной филаментации в режим формирования множества интенсивных световых нитей - постфиламентов. Вследствие фазовой самомодуляции фемтосекундного импульса и образования плазмы в газе происходит существенное обогащение спектрального состава излучения, а ширина спектра импульса увеличивается практически линейно с повышением давления в кювете. Впервые установлено, что с увеличением остроты начальной фокусировки пучка уширение спектра лазерного импульса приобретает асимметрию и реализуется преимущественно в длинноволновую область. Кроме того, при повышении давления газа в оптической ячейке средний размер образующихся интенсивных световых постфиламентов внутри пучка уменьшается и может составлять доли миллиметра.

Статья посвящена исследованию возможности дистанционного обнаружения капельно-жидких поверхностных следов органофосфатов с помощью метода лазерной фрагментации/лазерно-индуцированной флуоресценции (ЛФ/ЛИФ). Показано, что процесс образования характеристических PO-фрагментов (молекул оксида фосфора) следов органофосфатов на бумажной поверхности имеет инерционный характер. Установлено, что задержка зондирующего лазерного импульса (247,78 нм) относительно фрагментирующего (266 нм) на 2 мкс приводит к образованию максимальной концентрации PO-фрагментов и увеличению интенсивности их флуоресценции примерно в 7 раз по сравнению с одноимпульсным способом возбуждения и примерно в 2,3 раза по сравнению с одновременным двухимпульсным воздействием. Экспериментальные данные демонстрируют, во-первых, возможность дистанционного обнаружения поверхностных следов органофосфатов в капельно-жидком состоянии методом двухимпульсной ЛФ/ЛИФ; во-вторых - необходимость организации оптимальных условий лазерного воздействия для повышения эффективности процесса ЛФ/ЛИФ. Полученные результаты способствуют дальнейшим исследованиям эффективности обнаружения следов органофосфатов на других типах поверхностей-носителей.

Исследовалось влияние высоты и толщины стального корпуса на формирование и скорость ударного ядра (УЯ). Кроме того, тестировались образцы, сохраненные при мягком торможении. Показано, что влияние корпуса на скорость УЯ сосредоточено преимущественно в верхней части заряда, примыкающей к лайнеру. В случае, когда корпус составляет 0.5 полной высоты заряда, скорость УЯ может достигать более 90 % от скорости ядра при корпусе, равном полной высоте заряда. Удаление нижней половины корпуса боеголовки, формирующей УЯ, позволяет эффективно уменьшить общую массу боеголовки без существенного влияния на скорость УЯ.

Исследовалось получение сваркой взрывом соединения алюминиевого сплава Al 5052 с магниевым сплавом AZ31B с добавкой и без добавки частиц карбида кремния (SiC(p)) в зону сварного шва. Методом сканирующей электронной микроскопии показано наличие зон расплава и пор в случае сварки без SiC(p) и их отсутствие при сварке с добавкой SiC(p). Рентгенография выявила интерметаллические соединения Al₁₂Mg₁₇ и AlMg в обычном сварном шве (без SiC(p)), тогда как в сварном шве, упрочненном SiC(p), интерметаллические соединения не обнаружены. Максимальная микротвердость наблюдалась вблизи границы раздела сваренных сплавов и связана со значительной пластической деформацией, возникающей при соударении пластин. Прочность сварного шва, армированного карбидом кремния, на сдвиг (124.5 МПа) и растяжение (201 МПа) была выше, чем прочность сварного шва без SiC(p) (104 и 135 МПа соответственно). Что касается коррозионных свойств, то после 120 дней погружения образцов в морской раствор наблюдалось незначительное снижение их массы (0.01692 г/см²).

Проведено численное моделирование повреждающего действия цилиндрических зарядов на стальную пластину при скоростях падения 0 ÷ 800 м/с и углах падения 0 ÷ 90° без изменения расстояния по вертикали между центром цилиндрического заряда и мишенью. Показано, что существует четыре основных вида разрушения стальной пластины: пластическая деформация, краевой разрыв, надрыв в центре пластины и лепестковый излом. При скорости падения, равной нулю, угол падения не влияет на картину повреждения мишени, мишень пластически деформируется. С увеличением угла падения максимальный прогиб стальной пластины сначала уменьшается, а затем увеличивается. Когда скорость падения заряда составляет 200 и 400 м/с, а угол падения превышает 75°, режим повреждения стальной пластины уже не пластическая деформация, а разрыв по границе или повреждение центрального сегмента. С увеличением скорости падения энергия, действующая на пластину, растет, а значит, и плотность энергии, действующей на пластину, увеличивается. В результате разрушительное действие заряда на пластину всегда возрастает с увеличением скорости падения.

В проточной кольцевой цилиндрической камере диаметром 503 мм впервые реализованы режимы непрерывной спиновой детонации безуглеродных смесей аммиак/водород - воздух.

Численно изучено управление горением дросселирующими струями в двухсекционном канале с высокоскоростным потоком. Для создания в первой секции интенсивного горения углеводородного топлива в околозвуковом режиме применяются импульсы первой дросселирующей струи. Для поддержания режима перед расширением канала применяется боковая подача топлива после отключения первой струи. Для увеличения полноты сгорания топлива во второй секции используется вторая дросселирующая струя. Решаются осредненные по Рейнольдсу уравнения Навье - Стокса, замыкаемые k- ε-моделью турбулентности. Горение моделировалось брутто-реакцией. Установлен пульсирующий режим горения водорода во второй секции при воздействии на него холодной дросселирующей струей. Изучено ее влияние на полноту сгорания водорода.

Исследована возможность существования волн горения в смесях CH₄/воздух с содержанием метана α = 5 ÷ 8 % (об.) и в смесях CH₄/воздух/угольная взвесь в закрытом вертикальном канале длиной 6.75 м и диаметром 0.07 м при поджигании сверху. Опыты выполнены при начальном давлении 0.1 МПа, среднеобъемной концентрации пыли 100 ÷ 530 г/м³ и размере частиц 0 ÷ 200 мкм. Установлено, что горение не инициируется в газовых и газоугольных смесях с α ≤ 5 ÷ 5.5 % (об.). Полученные результаты указывают на влияние направления силы тяжести на зажигание и горение смесей и на низкий по сравнению с метаном энергетический вклад угольных частиц.

Представлены новые данные о параметрах детонации обедненных, стехиометрических и обогащенных горючих систем метан --- кислород (воздух) и водород --- кислород (воздух) при их ингибировании азотом и углекислым газом. При варьировании соотношения между исходными компонентами обнаружено более сильное гасящее влияние углекислого газа на параметры продуктов горения и детонации.

Цель работы - изучить количественные закономерности трансформации растворенного органического вещества в диоксиде углерода в образцах подземных льдов, отобранных из характерных обнажений Российской Арктики, в условиях экспериментальной инкубации. Продемонстрировано два пика эмиссии СО₂ в ходе инкубации, где первый связан с утилизацией растворенного органического углерода подземных льдов, а второй обусловлен мобилизацией органического вещества из твердой фракции оттаявших подземных льдов. Определены высокие значения содержания биоразлагаемого растворенного органического углерода (более 65 % в одном из образцов) и значимая положительная корреляция (R² = 0.82) между величиной кумулятивной эмиссии СО₂ и количеством биоразлагаемого растворенного органического углерода в оттаявших образцах подземных льдов. Полученные данные свидетельствуют о высоком потенциале подземных льдов как источника лабильного углерода в окружающую экосистему при термоденудации.