О.А. Гулевич, Л.Б. Волкомирская
Институт земного магнетизма, ионосферы и распространения радиоволн им. Н.В. Пушкова РАН, Москва, Россия
Ключевые слова: георадар, спектральный анализ, глубинная георадиолокация, МОЭМВ-ОГТ, АЧХ
Произведен анализ амплитудно-частотных характеристик (АЧХ) данных глубинного георадарного исследования с изменяемым расстоянием разноса приемника и передатчика, проведенного в зоне распространения многолетнемерзлых пород на территории Надымского района, ЯНАО. Представлены оригинальные АЧХ исходных данных, прошедших лишь базовую предобработку с исследованием влияния расстояния удалений приемника и передатчика от 100 до 750 м, размеров и положения области анализа по расстоянию удалений и глубине. Данный подход позволяет наблюдать закономерности эволюции электромагнитного импульса в геологической среде на поздних стадиях процесса в спектральной области. Показано, что при увеличении расстояния от источника, помимо общего затухания полезного сигнала, наблюдаются следующие основные эффекты: амплитуда полезного сигнала смещается в область низких частот; ширина спектра сужается; происходит экстремальный рост спектральных компонент в низкочастотной области, в основном обусловленный эффектом дрейфа нулевой линии. Применение методик спектрального анализа к данным глубинной георадиолокации по аналогии с данными сейсморазведки перспективно для повышения качества обработки и интерпретации полевых данных.
С.В. Кривовичев1,2,@, А.С. Осипов1, М.С. Авдонцева2, Ц.Х. Чен3, Г.О. Самбуров1, О.Ф. Гойчук1, И.В. Пеков4, Т.Л. Паникоровский1,2, И.К. Ли3 1 Центр наноматериаловедения, Кольский научный центр РАН, Апатиты, Россия; 2 Кафедра кристаллографии, Институт наук о Земле, Санкт-Петербургский государственный университет, Санкт-Петербург, Россия 3 Школа ресурсов, окружающей среды и материалов, Университет Гуанси, Нанньин, Китай;
4 Геологический факультет, Московский государственный университет, Москва, Россия
Ключевые слова: соболевит, гибридная кристаллическая структура, антиперовскит, титаносиликаты, теория функционала электронной плотности, ультраагпаитовые породы, Ловозерский щелочной массив, Кольский полуостров, Арктика.
Низкомарганцевый соболевит из месторождения Карнасурт (Ловозеро, Кольский полуостров) изучен методами электронно-зондового микроанализа, монокристальной и высокотемпературной порошковой дифрактометрии, теории функционала электронной плотности (DFT). Эмпирическая формула минерала может быть записана как Na7.04(Ca0.87Mg0.16)S1.03(Ti1.48Zr0.20Mn2+0.18Nb0.10 Fe2+0.06)S2.02Si2.05P2.02O17.12F0.88. Кристаллическая структура уточнена до R1 = 0.037 в группе P21/c [a = 7.0908(3), b = 5.4108(2), c = 40.6179(19) Å, b = 93.095(4)o, V = 1556.11(11) Å3]. Основу структуры составляют титаносиликат-фосфатные HOH слои [Ti2O2[Si2O7](PO4)]5‒ (TS-блоки), в пространстве между которыми расположен AC-комплекс, образованный катионами Na+, Ca2+ и Mg2+, группами (P1O4)3‒ и анионами F‒. Анионы F‒ октаэдрически координированы атомами Na и Ca с образованием антиперовскитовых цепочек [FA3] (A = Ca, Na), вытянутых параллельно оси b. Кристаллохимическая формула имеет вид (Na6.92Ca0.92Mg0.16)S2.00(Ti1.46Zr0.18Mn2+0.15Nb0.15Fe2+0.06)S2.00(Si2O7)(PO4)2 (F0.81O0.19)S1.00, что соответствует идеализированной формуле Na7CaTi2O2[Si2O7](PO4)2F и позволяет рассматривать соболевит как диморф квадруфита. Соотношения между соболевитом и квадруфитом могут быть описаны как псевдо-политипные. Термическое расширение соболевита является типичным для слоистых структур с небольшой коррекцией на сдвиговые деформации. Согласно теоретическим расчетам, соболевит является полупроводником p-типа с шириной запретной зоны около 2.75 эВ. Изменение отношения Ti/Nb в сторону увеличения количества Nb влияет на зонную структуру, превращая соболевит из полупроводника в полуметалл или даже металл. Материал демонстрирует сильное поглощение в ультрафиолетовой области с коэффициентом поглощения до 2×105 см‒1. Общая структурная архитектура соболевита сочетает черты как титаносиликатов, так и антиперовскитных структур, что делает его ярким примером гибридных структур с потенциально перспективными функциональными свойствами.
Н.Н. Неведрова1, З.Я. Кузина1, А.М. Санчаа1, Е.В. Балков1 1Институт нефтегазовой геологии и геофизики им А.А.Трофимука Сибирского отделения Российской академии наук, Новосибирск, Россия
Ключевые слова: Электротомография, численное моделирование, трехмерная инверсия, верификация данных, количественный анализ
В статье представлена методика количественной верификации трехмерных геоэлектрических моделей, построенных по данным электротомографии (ЭТ) в сложных геологических условиях. В качестве примера реальных данных рассмотрен набор измерений в зоне разломов юго-восточного ограничения Горловской впадины (Новосибирская область), где наблюдается повышение сейсмической активности за последние годы. Она, вероятно, вызвана разработкой крупных угледобывающих карьеров. Актуальность работы обусловлена интерпретационной неоднозначностью данных ЭТ в неоднородных геологических средах, появлением артефактов в инверсионных моделях, что впоследствии может приводить к ложной трактовке результатов. Предлагается перейти от традиционного визуального сравнения результатов инверсии полевых и синтетических данных к количественному анализу. Для этого разработано программное средство ERT_Comp, в котором вычисляется относительная разность между модельными и полевыми значениями кажущегося удельного сопротивления на конкретных разносах. Применение методики для полевых данных с трёх параллельных профилей позволило количественно обосновать выбор оптимальной 3D геоэлектрической модели, отражающей наличие субвертикальной разломной зоны. Предложенный подход не снимает неоднозначность полностью, но существенно повышает достоверность интерпретации. Перспективы работы связаны с использованием градиентных моделей и установлением стандартизированных пороговых значений относительных отклонений для выбора наилучшей интерпретационной модели.
Попов М.С.1, Борисов Д.Г.1, Левченко О.В.1, Фрей Д.И.1,2, Иванова Е.В.1 1Институт Океанологии им. П.П. Ширшова, Российская Академия Наук, Москва, Россия
2Морской гидрофизический институт, Российская Академия Наук, Севастополь, Россия
Ключевые слова: сейсмоакустическое профилирование, донные осадки, сейсмофации, акустические образы
Зона трансформного разлома Романш является одним из основных глубоководных проходов, по которым Антарктическая донная вода (важнейший компонент Атлантической меридиональной циркуляции) распространяется из западной в восточную часть Атлантического океана. Влияние интенсивного потока Антарктической донной воды и других процессов осадконакопления на формирование осадочного чехла в долине разлома Романш остается слабо изученным. Для исследования процессов осадочного заполнения долины разлома в данной работе был проанализирован большой набор данных сейсмоакустического профилирования с высоким разрешением. Полученные результаты были сопоставлены с результатами численного моделирования скоростей и направлений придонных течений. В статье представлена первая комплексная карта распределения акустических образов донных отложений вдоль всей трансформной долины. На основе данных о распределении акустических образов отложений сделаны выводы о закономерностях распространения основных генетических типов донных осадков. Представленные результаты позволяют рассматривать трансформную долину разлома Романш как перспективный объект для изучения истории водообмена между западной и восточной Атлантикой.
А. С. Сальников1, В. С. Селезнев2, П. В. Громыко2, В.М. Соловьев3, Ю.И. Колесников1 1 Институт нефтегазовой геологии и геофизики им. А.А. Трофимука Сибирского отделения Российской академии наук, Новосибирск, Россия
2 Сейсмологический филиал Федерального исследовательского центра «Единая геофизическая служба РАН», Новосибирск, Россия
3Алтае‐Саянский филиал Федерального исследовательского центра «Единая геофизическая служба РАН», Новосибирск, Россия
Ключевые слова: угольные пласты, разрывные нарушения, сейсморазведка, преломленные и отраженные волны.
Рентабельность, эффективность и безопасность труда в угледобывающей промышленности зависят от горно-геологических условий. Довольно часто геологический прогноз не подтверждается, особенно при наличии мелкоамплитудных тектонических нарушений и локальных геологических неоднородностей, поэтому большое значение имеет развитие и применение геофизических методов, в том числе сейсморазведки в различных модификациях. В статье представлены результаты наземных сейсмических работ на Чульмаканском угольном месторождении Республики Саха (Якутия) для уточнения общего геологического строения участка исследований, выделения маломощных угольных пластов, изучения особенностей их строения, выявления тектонических нарушений. Показано, что в условиях изучения тонкоструктурных объектов метод отраженных волн в силу фундаментальных физических и технологических ограничений не может являться единственным источником достоверной информации. По данным совместной интерпретации отраженных и впервые преломленных волн с опорой на материалы скважин уверенно прослежены и уточнены параметры простирания маломощных угольных пластов, а также выявлен ряд тектонических нарушений, не обнаруживаемых с помощью бурения. Также показано, что целенаправленное развитие методологии, технических средств и технологий интерпретации преломленных волн является не просто академическим интересом, а насущной производственной необходимостью.
Э.С. Персиков1, П.Г. Бухтияров1, А.Г. Сокол2, А.Н. Крук2, Д.М. Султанов1. 1Институт экспериментальной минералогии им. Д.С. Коржинского РАН, Черноголовка, Россия
2Институт геологии и минералогии им. В.С. Соболева СО РАН, Новосибирск, Россия
Ключевые слова: вязкость, структура, базальт, модельные кимберлит и ультраосновные расплавы, температура, давление, верхняя мантия, модель
Получены экспериментальные данные по температурной и барической зависимостям вязкости модельных ультраосновных и базальтовых расплавов при мантийных термодинамических параметрах. А на основе систематических экспериментально – теоретических исследований установлены обобщенные закономерности температурной, и барической зависимостей вязкости деполимеризованных магматических расплавов (базальтовые, ультраосновные, кимберлитовые) в условиях верхней мантии. Установлена аномальная и экстремальная зависимость вязкости базальтовых расплавов от давления — с ростом давления вязкость таких расплавов уменьшается, проходит через минимум и далее растет. Тогда как для деполимеризованных ультраосновных расплавов зависимость их вязкости от давления соответствует теоретической зависимости, т.е. с ростом давления вязкость таких расплавов экспоненциально растёт. Разработана структурно-химическая модель достоверных прогнозов и расчетов вязкости магматических расплавов в полном диапазоне их основности от кислых до ультраосновных при Т,Р- параметрах земной коры и верхней мантии с погрешностью, соизмеримой с экспериментальной. С использованием компьютерной версии этой модели установлены характерные особенности изменения вязкости ультраосновных и базальтовых расплавов при их подъёме из мантии в земную кору.
Фенол поступает в окружающую среду в результате сжигания растений и биомассы, а также антропогенных выбросов. Фенольные соединения могут служить предшественниками органических аэрозолей, негативно влияя на здоровье человека и снижая атмосферную видимость. Статические спектры поглощения фенола, п-крезола и ванилина были получены и проанализированы с помощью компьютерного моделирования квантово-механической молекулярной динамики. Оптические спектры усреднялись по возбужденным мгновенным ситуативным молекулярным конформерам, флуктуирующим вдоль траекторий эволюции системы. Фотодинамическая диссипация электронно-возбужденных состояний молекул изучена посредством генерирования траектории в неадиабатической молекулярной динамике. Изменения в электронной структуре фенола, п-крезола и ванилина, точки пересечения и диссоциация поверхностей потенциальной энергии получены в приближении смешанных исходных состояний с противонаправленным спином на базе временно-зависимой теории функционала плотности. Разрыв связи О-Н в гидроксильной группе с последующим депротонированием вызывает незначительные структурные деформации изученных молекул. Показано, что при возбуждении диссоциация гидроксильной группы происходит через электронный переход на σ-МО, локализованный на удлиненной связи O-H. Результаты работы могут применяться в области экологии окружающей среды для разработки устройств на основе фотохимии, для мониторинга и очистки от фенольных загрязнений.
Последние три десятилетия уделяется большое внимание изучению свойств высотных разрядов в атмосфере Земли, а также взаимодействию высокоэнергичных электронов с газами в атмосферах других планет и их спутников. Этот интерес обусловлен появлением новых данных для этих объектов, в первую очередь благодаря совершенствованию методов оптического наблюдения. В настоящей работе представлены результаты экспериментальных и теоретических исследований отношений спектральной плотности энергии излучения четырех полос первой положительной системы азота (1+) к спектральной плотности энергии излучения полосы второй положительной системы азота (2+) на длине волны 337 нм. Проведено сравнение полученных отношений для атмосферного воздуха и азота с малым содержанием примесей при давлении 0,04-0,4 торр. Показано, что в смеси азота с кислородом увеличивается скорость тушения триплетного состояния B3Πg азота, в результате чего уменьшается рассматриваемое отношение спектральных плотностей энергии излучения при переходе от условий чистого азота к воздуху. Подтверждено, что тушение состояния B3Πg молекулами азота и кислорода возрастает с увеличением плотности атмосферы Земли. Полученные данные могут быть полезны при изучении физических процессов, протекающих на фоне взаимодействия высокоэнергичных электронов с газами в атмосферах планет и их спутников, которые содержат преимущественно азот.
Разработка лазерных источников излучения в желто-красной области спектра с расширенным диапазоном регулируемых параметров генерации является актуальной и востребованной задачей в биомедицинских приложениях. В настоящей работе представлены результаты экспериментальных исследований спектральных, временных, пространственных и энергетических характеристик излучения атомов неона, возбуждаемых импульсным индукционным цилиндрическим разрядом. Получена лазерная генерация на переходах 3 p → 3 s нейтральных атомов неона на длинах волн 594,4 и 614,3 нм. Соотношение интенсивностей данных спектральных компонент I594 : I614 зависело от условий накачки и изменялось от 1 : 1 при давлениях 0,2–0,3 торр до 1 : (2...4) при оптимальном давлении около 0,13 торр. Максимальное значение энергии излучения 17 мкДж достигнуто при зарядном напряжении 29 кВ (ограничено предельными характеристиками системы возбуждения). Понижение напряжения до значений менее 20 кВ приводило к срыву генерации. Исследование временных характеристик излучения показало, что лазерная генерация на обеих длинах волн начинается одновременно. Длительность импульсов излучения была одинаковой и достигала в среднем 12,5 ± 0,5 нс на полувысоте, что соответствовало импульсной мощности более 1,4 кВт. Результаты работы могут быть использованы для создания газоразрядных лазеров с гибкой настройкой параметров излучения, востребованных в офтальмологии.
М.А. ЛАВРУХИН, П.А. БОХАН, П.П. ГУГИН, Д.Э. ЗАКРЕВСКИЙ, Г.В. ШЕВЧЕНКО
Институт физики полупроводников им. А.В. Ржанова СО РАН, Новосибирск, Россия lavrukhin@isp.nsc.ru
Ключевые слова: лазер на парах ртути, лазерная генерация, лазеры на самоограниченных переходах, наносекундный коммутатор, эптрон
Страницы: 348-352
Одним из базовых направлений развития лазеров на RM-переходах атомов и ионов металлов является их применение в системах усиления яркости. Для совершенствования таких систем важное значение имеет расширение их спектрального диапазона функционирования, а также повышение частоты следования импульсов излучения. Перспективным путем решения этих задач является использование нового класса скоростных высокочастотных коммутаторов на основе щелевого разряда (эптронов) для накачки RM-лазеров, в частности функционирующих в УФ-диапазоне. В настоящей работе представлены результаты исследования частотно-энергетических характеристик лазера на самоограниченном переходе иона ртути (λ = 398,4 нм). Быстродействующий коммутатор позволил получить импульсы напряжения с фронтом 2-3 нс на электродах газоразрядной трубки и обеспечить генерацию в режиме сдвоенных импульсов до частоты 300 кГц. Обнаружено, что энергия генерации лазерного излучения сильно зависит от температуры и частоты, с ростом температуры оптимальная частота уменьшается. Продемонстрирована генерация лазерного излучения в виде цугов, состоящих из четырех импульсов. Достигнутые высокие частоты следования импульсов лазерной генерации в совокупности с малой длиной волны могут способствовать созданию уникальных систем усиления яркости на основе Hg+ RM-лазера.
Наш сайт использует куки. Продолжая им пользоваться, вы соглашаетесь на обработку персональных данных в соответствии с политикой конфиденциальности. Подробнее
