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.
Фенолы - потенциальные продукты трансформации фармацевтических загрязнителей - представляют собой угрозу для здоровья человека. В настоящей работе исследуется фототрансформация сульфаметоксазола в воде. Эксперименты по облучению были проведены в условиях стационарного фотореактора с использованием УФ-излучения эксиламп KrCl (λ = 222 нм), XeBr (λ = 282 нм), XeCl (λ = 308 нм) и бактерицидного облучателя ОУФб-04 (λ = 180-275 нм). Общее содержание фенолов в фотопродуктах сульфаметоксазола определялось колориметрическим методом с реактивом Фолина-Чокальтеу. Подробно описаны изменения, наблюдаемые в спектрах поглощения и флуоресценции после облучения водных растворов сульфаметоксазола. Показано образование трех флуоресцирующих фотопродуктов, один из которых оказался устойчивым и накапливался в растворе независимо от выбранного источника УФ-излучения. Общее содержание фенолов увеличилось после облучения УФ-источниками. В частности, после 128 мин облучения эксилампой KrCl общее содержание фенолов в четыре раза превысило исходное и составило 331,89 мг GAE/г. Результаты работы могут использоваться при исследовании механизма деградации сульфаниламидов, идентификации токсичных продуктов распада и оценки их антиоксидантной активности.
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.
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.
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.
В настоящей работе исследуются динамика и пространственное распределение тлеющего разряда атмосферного давления в потоке аргона в режиме генерации плазмы, содержащей частицы металла. Разрядная система из двух симметричных танталовых электродов - тиглей со вставками из легкоплавкого металла (магния), функционировала при токе 100-600 мА и достаточно высоком напряжении горения от 150 до 200 В с расходом аргона 1-3 л/мин без перехода в режимы искрового или дугового разряда. Самоподдержание разряда в импульсном режиме обеспечивалось в результате послесвечения распадающейся плазмы во временном промежутке между импульсами тока. Показано, что независимо от режима электропитания (постоянный, однополярный или биполярный импульсный ток) наиболее интенсивное излучение атомов металла наблюдалось вблизи катода тлеющего разряда. Результаты работы представляют интерес для исследователей, занятых вопросами генерации потоков аэрозолей, синтеза наноструктурированных материалов и применения газового разряда для генерации оптического излучения.
Статьи
1 - 10 из 46468
Начало | Пред. |
12345
|
След. |
Конец
Наш сайт использует куки. Продолжая им пользоваться, вы соглашаетесь на обработку персональных данных в соответствии с политикой конфиденциальности. Подробнее
