МОДЕЛИРОВАНИЕ ОСЦИЛИРУЮЩЕЙ СОСТАВЛЯЮЩЕЙ ТЕМПЕРАТУРНОГО ПОЛЯ, ВОЗНИКАЮЩЕЙ В РАДИОЧАСТОТНОМ ДИАПАЗОНЕ СПЕКТРА ПОД ДЕЙСТВИЕМ ПЕРИОДИЧЕСКОГО ИМПУЛЬСНОГО ИЗЛУЧЕНИЯ ЛАЗЕРА

Авторы
Файлы

Якункин М.М. Артамонов А.В. Статья в формате PDF 150 KB Интерес к исследованию осциллирующей составляющей температурного поля, возникающего под действием периодических -образных источников тепла, был стимулирован необходимостью разработки методов измерения теплофизических свойств пленок и тонких фольг [1]. Одна из проблем, которые возникают при исследовании тепловых свойств плёнок и тонких фольг, связана с резким (экспоненциальным) ростом тепловой прозрачности образцов с уменьшением их толщины . Поэтому, чтобы получить измеряемое в эксперименте затухание температурного сигнала, исследования проводят в существенно нестационарных температурных полях. В литературе описаны методы измерений основанные на нагреве синусоидальными и однокpaкто-импульсными источниками тепла. Эти методы разработаны для массивных образцов и их применение для плёнок встречают серьёзные трудности. Если образец не является аппаратным средством самого метода, достичь частоты колебаний при синусоидальном нагреве пpaктически невозможно из-за резкого уменьшения амплитуды колебаний с увеличением частоты. Чтобы увеличить степень нестационарности температурного поля используют метод однократного импульсного нагрева (с длительностью импульса τ порядка долей микросекунды). Однако его применение связано с большой случайной ошибкой из-за малой величины выборки и нестабильности хаpaктеристик силового тpaкта при малых длительностях импульса.

До настоящего времени эти метода рассматривались как альтернативные, поскольку в одном случае предполагается использование монохроматического гармонического нагрева, в то время как в другом играет роль именно ширина спектра. В результате остались неизученными возможности метода, основанные на периодическом резонансными источниками тепла с -образной плотностью мощности в импульсе. Наиболее разработанными источниками такого тепла являются лазеры с акустооптической регуляцией добротности резонатора. Было показано [2], что за счёт дополнительной степени свободы - коэффициента заполнения γ = τ∙ω можно выйти в радиочастотный спектр колебаний температуры и достичь амплитуд колебания в плёнках ~ 100 K почти не меняя среднюю мощность нагрева. Тем самым представленные к разработке методы, имеют степень нестационарности хаpaктерную для однократных импульсных методов, но в то же время позволяют сохранить и в ряде случаев уменьшить погрешность измерений, достигнутую с использованием гармонического нагрева.

Моделирование воздействия такого излучения на пленки связано с решением достаточно сложной нелинейной задачи, которое удается получить численным методом при малых значениях t [3], что весьма неудобно при использовании его в эксперименте. В связи с этим в работе изучена асимптотика задачи при t→∞, получено решение для квазистационарного теплового режима и проведено математическое моделирование осциллирующей составляющей температурного поля в средах с поверхностным и объёмным поглощением.

Для этого исходная нелинейная задача линеаризовалась по малому параметру , для которого строилось аналитическое решение в виде ряда

, , представляющего собой суперпозицию нормальных мод колебаний со спектром частот, совпадающим со спектром частот внешнего лазерного воздействия. Здесь - период следования импульсов лазерной генерации, а - прострaнcтвенная мода колебаний - коэффициенты Фурье разложения плотности поглощённой мощности лазерного излучения в ряд. Адекватность решения реальному физическому процессу проверялась в специальных экспериментах. Расчёты по полученной математической модели показали существование трёх конфигураций осциллирующих составляющих температурного поля, которые остаются устойчивыми в широком диапазоне изменения . Найдены границы устойчивости в зависимости от частотных хаpaктеристик внешнего лазерного воздействия и геометрии образцов. Установлено, что если коэффициент заполнения , где - длительность импульсов лазерной генерации, то реальная зависимость плотности поглощённой мощности лазерного излучения от времени может быть представлена - функцией.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

Travkin, V.S. and Catton, I. (2001c), "***ysis of Measuring Techniques for Superlattices Heat Conductivity Measurements," accepted to IMECE´2001, N.Y.
Якункин М.М. ТВТ 1991 Т29 с 702-709
А.А. Углов, И.Ю. Смуров, А.М. Лапшин, А.Г. Гуськов. Моделирование теплофизических процессов импульсного лазерного воздействия на металлы. - М.: Наука, 1991. 288 с.

ВИЗУАЛИЗАЦИЯ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ ЛАЗЕРНОГО ИЗЛУЧЕНИЯ С ПОВЕРХНОСТЬЮ УГЛЕРОДОСОДЕРЖАЩИХ МАТЕРИАЛОВ

Статья в формате PDF 102 KB...

17 06 2026 4:20:23

ВЛАГАЛИЩНАЯ ЛАЗЕРОПУНКТУРА

Статья в формате PDF 135 KB...

16 06 2026 21:33:54

Национально-региональный компонент преподавания искусства пейзажа в вузе как педагогическая проблема

Статья в формате PDF 263 KB...

15 06 2026 1:26:45

ЭКОНОМИЧЕСКИЙ КРУГООБОРОТ В ФАРМАЦЕВТИЧЕСКОЙ ОТРАСЛИ

Статья в формате PDF 127 KB...

14 06 2026 21:23:29

ОСОБЕННОСТИ ПЕДАГОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА В МЕДИЦИНСКОМ ВУЗЕ

Статья в формате PDF 151 KB...

13 06 2026 3:17:44

ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЕ ИНФОРМАЦИОННЫЕ СИСТЕМЫ

Статья в формате PDF 125 KB...

12 06 2026 21:18:26

КАЛЬМАРЫ КАК ФУНКЦИОНАЛЬНЫЕ ИНГРЕДИЕНТЫ ПИЩЕВЫХ ПРОДУКТОВ ИЗ ГИДРОБИОНТОВ

Статья в формате PDF 393 KB...

11 06 2026 1:49:36

ВЛИЯНИЕ РАССЕКАТЕЛЯ ПОТОКА НА ВЫГРУЗКУ ЗЕРНА

Статья в формате PDF 94 KB...

10 06 2026 17:26:26

Молекулы средней массы плазмы крови при сифилисе

Статья в формате PDF 106 KB...

09 06 2026 1:31:29

ПЕРЕОЦЕНКА ОСНОВНЫХ СРЕДСТВ В СВЕТЕ МСФО

Статья в формате PDF 104 KB...

08 06 2026 21:51:48

Регенерация адсорбентов от ионов свинца после сорбционной доочистка сточных вод

Статья в формате PDF 108 KB...

07 06 2026 11:34:26

РЕФОРМИРОВАНИЕ МЕЖБЮДЖЕТНЫХ ОТНОШЕНИЙ В РФ

Статья в формате PDF 119 KB...

06 06 2026 9:46:43

МЕТОДИКА РАЗРАБОТКИ ТЕРРИТОРИАЛЬНОГО КОМПЛЕКСНОГО КАДАСТРА МИНЕРАЛЬНО-СЫРЬЕВЫХ РЕСУРСОВ

Статья в формате PDF 110 KB...

05 06 2026 19:59:32

ИСТОРИКО-КУЛЬТУРНОЕ НАСЛЕДИЕ МАРИИНСКОЙ ВОДНОЙ СИСТЕМЫ В ФУНКЦИОНАЛЬНО-ПЛАНИРОВОЧНОЙ СТРУКТУРЕ Г. ВЫТЕГРЫ

Статья в формате PDF 301 KB...

04 06 2026 15:22:37

ЗАГРЯЗНЕНИЕ РЕКИ ТЕЗА В ПРОМЫШЛЕННЫХ РАЙОНАХ г. ШУЯ

Статья в формате PDF 689 KB...

03 06 2026 15:35:33

Имунно-биологическая реактивность здоровых жителей крайнего северо-западного региона России

Статья в формате PDF 118 KB...

02 06 2026 12:19:21

ИССЛЕДОВАНИЕ КЕРАМИЧЕСКОЙ КОМПОЗИЦИИ ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ ЛЕГКОГО ЗАПОЛНИТЕЛЯ

Статья в формате PDF 266 KB...

01 06 2026 21:31:41

ОЦЕНКА ТЕХНОГЕННОГО ЗАГРЯЗНЕНИЯ АТМОСФЕРЫ В РЕЗУЛЬТАТЕ ШТАТНЫХ ВЫБРОСОВ ТЕПЛОЭЛЕКТРОСТАНЦИЙ

Статья в формате PDF 127 KB...

31 05 2026 22:57:32

ИНТЕГРАЦИЯ ПРОМЫШЛЕННЫХ ПРЕДПРИЯТИЙ КАК ОСНОВНОЕ НАПРАВЛЕНИЕ ПРЕДУПРЕЖДЕНИЯ И ПРЕОДОЛЕНИЯ КРИЗИСОВ

Статья в формате PDF 101 KB...

30 05 2026 15:50:52

ДИНАМИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ КОНКУРЕНЦИИ ДВУХ ФИРМ НА ОДНОРОДНОМ РЫНКЕ

Рассмотрена экономико-математическая модель конкуренции двух фирм на однородном рынке сбыта. Приводится формулировка соответствующей задачи Коши для системы обыкновенных дифференциальных уравнений первого порядка, описывающей динамику развития системы, которая может быть легко обобщена на случай произвольного количества конкурирующих предприятий. Дана экономическая интерпретация полученных результатов. ...

29 05 2026 11:32:56

ОБЕСПЕЧЕНИЕ ЗАПАСНЫМИ ЧАСТЯМИ ГРУЗОВЫХ АВТОМОБИЛЕЙ В ГОРОДЕ КОМСОМОЛЬСК-НА-АМУРЕ

Статья в формате PDF 380 KB...

28 05 2026 8:50:11

ОСОБЕННОСТИ ПЕРЕДАЧИ ЭКСПРЕССИВНОСТИ ПРИ ПЕРЕВОДЕ ТЕКСТОВ ПОЛИТИЧЕСКОГО ДИСКУРСА

Статья в формате PDF 348 KB...

27 05 2026 7:14:39

БИОЛОГИЧЕСКИЕ ЭФФЕКТЫ ЭФИРНОМАСЛИЧНЫХ РАСТИТЕЛЬНЫХ ЭНДЕМИКОВ ВОЛГОГРАДСКОЙ ОБЛАСТИ

Статья в формате PDF 250 KB...

26 05 2026 14:28:34

ПРОБЛЕМА СОХРАНЕНИЯ ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ЗДОРОВЬЯ ПЕДАГОГА В УСЛОВИЯХ МОДЕРНИЗАЦИИ

Статья в формате PDF 108 KB...

25 05 2026 10:14:51

ЗАНЯТОСТЬ ЖЕНЩИН ИННОВАЦИОННОГО ТИПА: ТЕОРИЯ, МЕТОДОЛОГИЯ ИССЛЕДОВАНИЯ, УПРАВЛЕНИЕ

Статья в формате PDF 279 KB...

24 05 2026 23:39:20

СТАТУСНЫЕ ЧЕРТЫ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОГО УЧРЕЖДЕНИЯ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ

Статья в формате PDF 119 KB...

23 05 2026 1:26:12

ОРГАНИЗАЦИЯ САМОСТОЯТЕЛЬНОЙ РАБОТОЙ СТУДЕНТОВ

Статья в формате PDF 290 KB...

22 05 2026 0:16:12

Новый подход психотерапевтического лечения больных алкоголизмом обращающихся за хирургической помощью

Статья в формате PDF 114 KB...

21 05 2026 10:12:33

ГЕНЕРАЦИЯ ДЕНДРИТНЫХ КЛЕТОК ИЗ КЛЕТОКПРЕДШЕСТВЕННИКОВ КОСТНОМОЗГОВОГО ПРОИСХОЖДЕНИЯ

Статья в формате PDF 134 KB...

20 05 2026 14:55:10

НЕОНАТОЛОГИЧЕСКАЯ СЛУЖБА В СТРУКТУРЕ АМБУЛАТОРИИ ВРАЧЕЙ ОБЩЕЙ ПРАКТИКИ

Статья в формате PDF 95 KB...

19 05 2026 16:59:34

О ЦЕЛЕСООБРАЗНОСТИ ПРОВЕДЕНИЯ ПАРЕНТЕРАЛЬНОГО ПИТАНИЯ В РАННЕМ ПОСЛЕОПЕРАЦИОННОМ ПЕРИОДЕ У ПАЦИЕНТОВ ПОСЛЕ МИКРОВАСКУЛЯРНОЙ ДЕКОМПРЕССИИ КОРЕШКА ТРОЙНИЧНОГО НЕРВА

Был изучен нутритивный профиль у 55 больных накануне операции микроваскулярной декомпрессии корешка тройничного нерва и в течение первых пяти суток раннего послеоперационного периода. Больные были распределены в две группы, разница в интенсивной терапии между которыми заключалась в использовании парентерального питания до того момента, когда пациент самостоятельно не начинает адекватно питаться и принимать жидкость. Изучались такие параметры, как абсолютное число лимфоцитов, уровни общего белка, альбумина и трaнcферрина плазмы крови. Было достоверно доказано положительное влияние на исходно скомпрометированный нутритивный статус проведения парентерального питания в раннем послеоперационном периоде после данной разновидности нейрохирургических вмешательств. ...

18 05 2026 3:37:24

Исходы рецидивирующего бронхита у детей

Статья в формате PDF 105 KB...

17 05 2026 22:37:43

РАЗМЕРНЫЕ ЭФФЕКТЫ И ПОВЕРХНОСТНОЕ НАТЯЖЕНИЕ ЧИСТЫХ МЕТАЛЛОВ

В работе для 55 элементов периодической системы рассчитаны поверхностное натяжение, критический радиус и постоянная Толмена. Для металлов с низкой температурой плавления величина поверхностного натяжения составляет доли Дж/м2, а для тугоплавких – единицы Дж/м2. Критический радиус d хаpaктеризует внутренние размерные эффекты и не превышает 10 нм для исследованных металлов. ...