Главная – Журналы – Поиск по журналам

В сентябре 2025 г. в Томском Академгородке прошла Международная конференция по импульсным лазерам и применениям лазеров (AMPL). Она проводится раз в два года в третью неделю сентября и в прошлом году собрался в семнадцатый раз. Тематика Конференции была традиционной. Участники представили устные и стендовые доклады, посвященные фундаментальным вопросам лазерной физики, физическим и химическим процессам в активных средах лазеров, новым активным средам, новым типам лазеров и лазерных систем, применению лазеров в науке, производстве, локации, медицине и других областях деятельности, проблемам вывода новых лазерных устройств и технологий на рынок, а также созданию и применению источников спонтанного излучения и использованию углеродных материалов. В организации биеннале приняли участие Институт оптики атмосферы СО РАН (г. Томск), Институт сильноточной электроники СО РАН (г. Томск). Впервые к подготовке мероприятия присоединился Институт физических наук Китайской академии наук (ИФН КАН) (г. Хэфэй, Китай), что подчеркивает международный характер конференции.

Природная вода содержит растворенное органическое вещество (РОВ), играющее важную роль в биогеохимических процессах и влияющее на функционирование водных экосистем. В настоящем исследовании анализируются спектрально-люминесцентные характеристики (оптические индексы, разностные спектры поглощения, квантовый выход флуоресценции, белковая флуоресценция) РОВ двух меромиктических водоемов на побережье Кандалакшского залива Белого моря (оз. Еловое и Трехцветное) на основе результатов экспедиционных работ 2025 г. Показано различие оптических индексов в слоях водоемов на разной глубине (поверхностном пресном слое, заглубленном солоноватом аэробном слое, хемоклине и придонной сероводородной зоне) и их связь с гидрохимическими параметрами. Объяснено возрастание квантового выхода флуоресценции РОВ в хемоклине Елового озера и его уменьшение в Трехцветном озере. Подобные исследования имеют большое значение для экологического мониторинга водных экосистем, а также понимания процессов, влияющих на оптические характеристики РОВ природной воды.

Расширение инструментальных и аналитических методов идентификации вредных примесей в атмосфере важно для решения экологических проблем. Настоящая работа посвящена развитию комплексного подхода к обнаружению в атмосферном воздухе вредных примесей по результатам измерений спектров поглощения воздуха, содержащего вредные примеси на исследуемой трассе, методами импульсной терагерцовой (ТГц) спектроскопии. Для анализа спектральных данных создана и применена нейронная сеть, обучение которой осуществляется на генерируемых массивах модельных спектров поглощения газовой смеси с различным качественным и количественным составом. Показано, что нейросеть способна идентифицировать пять газовых компонентов (NH₃, H₂CO, NO₂, H₂S, SO₂) концентрациями до 0,01 ppm с точностью до 90-95%. Серия экспериментов с реальными газами подтвердила высокую чувствительность ТГц-спектроскопии к низким концентрациям газа в смеси. Полученные результаты демонстрируют достаточную чувствительность комплексного метода для идентификации как одиночных газов, так и газовых смесей и могут быть использованы при мониторинге окружающей среды.

Меры по защите растений от различных возбудителей болезней должны приниматься своевременно, чтобы избежать возможных экономических потерь. Для объективной и надежной автоматизированной диагностики состояния растений необходимо внедрять новые подходы и включать их в существующие системы мониторинга и оценки. В работе описана экспериментальная установка, позволяющая по прямому поглощению излучения атмосферой детектировать наличие в воздухе повышенного содержания гормона стресса растений при их механическом повреждении. Исследование проводилось методом ИК-Фурье-спектроскопии. Результаты работы, с одной стороны, открывают возможность детектирования стресса у растений путем анализа спектра поглощения ИК-излучения атмосферой над плантацией, с другой - формируют достаточно широкий круг задач фундаментального характера, решение которых приведет к созданию эффективной методики дистанционной диагностики состояния растительного покрова.

Развитие технологий неразрывно связано с увеличением экологической нагрузки. Для оперативного мониторинга состояния водных сред необходимо создание сенсора, который смог бы определять наличие и концентрацию в водной среде нескольких ионов одновременно. В работе используются углеродные точки в качестве люминесцентных наносенсоров для детектирования ионов тяжелых металлов в водных средах. Применение методов машинного обучения к спектрам фотолюминесценции наночастиц в многокомпонентных водных растворах солей позволило одновременно измерить концентрации искомых веществ (катионы тяжелых металлов). Путем сравнительного анализа оценено качество решения обратной задачи с помощью многослойных персептронов и рекуррентной нейронной сети; показано, что рекуррентные нейронные сети менее эффективны. Сравнение результатов применения нейронных сетей и рентгенофлуоресцентного анализа для определения ионного состава заводских технологических сред свидетельствует, что точность разработанного наносенсора полностью удовлетворяет требованиям контроля и мониторинга состава сточных и технологических вод. Результаты работы подтверждают возможность использования углеродных точек в качестве наносенсора, одновременно определяющего семь ионов в жидкой среде.

Источники коротковолнового излучения, генерируемого при взаимодействии высокоинтенсивного излучения с веществом, востребованы для экспериментальных исследований в области физики, химии и биологии. Для воспроизводимости параметров генерируемых коротковолновых импульсов необходимо использовать фемтосекундные импульсы со стабилизацией фазы несущей частоты (CEP - Carrier-Envelope Phase) относительно огибающей импульса. Работа посвящена исследованию влияния амплитудных шумов огибающей импульса на ошибку определения СЕР. Для системы стабилизации СЕР, основанной на f-2f-интерферометре с разрешением спектральной интерференционной картины, показано, что с увеличением шумов исходного импульса ошибка определения CEP из излучения суперконтинуума возрастает и достигает порядка 100 мрад при уровне шумов огибающей 1%. При генерации суперконтинуума увеличение пиковой мощности излучения усиливает влияние шумов на ошибку определения СЕР. Полученные результаты могут быть использованы для разработки и оптимизации систем измерения фазы несущей частоты относительно огибающей фемтосекундных импульсов с частотой следования килогерцового диапазона.

Повышение частотно-энергетических характеристик лазеров является важной задачей, связанной как с фундаментальными проблемами, так и с внедрением новых технических решений. Повышение частоты следования импульсов активных сред на парах металлов, в частности атома марганца, необходимо для создания высокоскоростных лазерных мониторов. В работе представлены результаты исследования спектральных характеристик излучения активного элемента на переходах атома марганца при возбуждении высокочастотным полупроводниковым источником, основанным на концепции LTD-генератора. Излучение со средней мощностью 250 мВт, включающее в себя видимую и ИК-компоненты, было зарегистрировано при частоте следования импульсов 75 кГц. Экспериментально установлено, что видимая компонента исчезает на частотах свыше 75 кГц, что ранее не наблюдалось. При частоте следования импульсов 125 кГц средняя мощность излучения составляла 200 мВт. В ИК-области спектра наибольший вклад (> 50%) вносит излучение на длине волны 1291,37 нм. Результаты работы могут быть использованы при визуально-оптической диагностике различных процессов в схемах лазерного монитора.

Газовый разряд представляет собой эффективный преобразователь электрической энергии в оптическое излучение. Механизмы развития тока и количественный вклад процессов размножения и эмиссии электронов остаются неопределенными даже в простейшем разряде - аномальном тлеющем. В работе были исследованы вольт-амперные характеристики и распределение напряжения в области катодного падения потенциала в разряде постоянного тока в гелии в диапазонах давлений 3,5-9 торр и напряжений 200-1700 В. Продемонстрирован немонотонный характер вольт-амперных характеристик при работе в условиях минимизации контролируемых и неконтролируемых примесей. Показано, что при вкладываемых в разряд мощностях свыше 3,5 Вт наблюдается нарушение асимптотического приближения длины катодного падения потенциала к значению 0,37 от нормальной длины, что связано с изменением концентрации частиц в прикатодной области. Полученный эмпирический закон позволил уточнить известные аппроксимации изменения температуры и концентрации частиц от вкладываемой в разряд мощности, что актуально для описания кинетики процессов в высоковольтных газовых разрядах, используемых в качестве источника оптического излучения.

В статье исследуется роль абстрагирования в информатике как инструмента управления сложностью через иерархию уровней абстракции, где каждый уровень инкапсулирует предыдущий, формируя логические конструкции. Объектно ориентированное программирование демонстрирует, как абстракции организуют взаимодействие сущностей, отражая философскую концепцию информации как основы реальности. В отличие от естественных наук, информатика конструирует свой предмет через абстракции - алгоритмы, структуры данных, устанавливая «закономерности» в виде инвариантов, которые, подобно природным законам, обеспечивают предсказуемость, но допускают временное нарушение для адаптации. Баланс между свободой проектирования и необходимостью порядка подчеркивает уникальность дисциплины как своего рода метанауки, сочетающей творчество и формальные ограничения.

Целью исследования является определение содержания трансформаций категории «субъектность» в постнеклассических метасубъектных саморазвивающихся моделях научного познания (В.С. Степин, В.Е. Лепский), во второй и третьей искусственной природе (А.Ю. Нестеров). Кибернетический подход обеспечивает междисциплинарный характер исследования и позволяет получать и использовать результаты, полученные в различных областях кибернетического знания. «Терминологический пробел», выявленный в определении области исследования, восполняется понятием «кибернетика автоматов», которое указывает на технические системы по переработке информации. Саморазвивающийся характер постнеклассических моделей позволяет установить и зафиксировать консциентный (от лат. conscientia - сознание) аспект саморазвивающихся моделей. Развитие рекурсивной парадигмы (Ю. Хуэй), исследования в области алгоритмизации мышления (В.В. Целищев) позволяют использовать рекурсивный подход для анализа категории «метасубъектность». Процессуальный подход, основанный на процессуальном понимании мира (В.А. Лекторский, А.В. Смирнов), используется для раскрытия содержания связи категорий «субъект» и «метасубъект» в саморазвивающихся моделях. Полученные результаты позволяют сделать предположение, что именно область кибернетики автоматов в ближайшей перспективе будет представлять собой пространство глобального синтеза социально-правового, психологического, этического знания в формально-логической и алгоритмической среде кибернетики для реализации консциентного аспекта метасубъектности моделей третьей искусственной природы; это определяет содержание трансформации категории «субъектность» в постнеклассических метасубъектных саморазвивающихся моделях научного познания.