Особенности формирования голограмм периодических структур в некогерентном свете с опорной дифракционной решеткой
QR код
Аннотация. Рассмотрены особенности формирования голограмм периодических структур в некогерентном свете при использовании опорной дифракционной решетки. Описано устройство для реализации предложенной записи голограмм и показана возможность формирования голограмм периодических структур с произвольной настройкой полос голографической структу-ры в формируемой голограмме. Установлена зависимость поведения вектора решетки голографической структуры в форми-руемой голограмме от величины разворота опорной решетки, а также от соотношений периодов опорной решетки и исследуе-мой периодической структуры.
Ключевые слова: голограмма периодической структуры, некогерентный свет, опорная дифракционная решетка, вектор решетки.
Для цитирования: Авласевич, Н.Т. Особенности формирования голограмм периодических структур в некогерентном свете с опорной дифракционной решеткой / Н.Т. Авласевич, А.М. Ляликов // Проблемы физики, математики и техники. – 2022. – № 3 (52). – С. 7–12. – DOI: https://doi.org/10.54341/20778708_2022_3_52_7. – EDN: AJMCSE
Информация об авторах:
Энергетические характеристики векторных декартовых пучков Куммера с переносимой конечной мощностью
QR код
Аннотация. Предложены новые векторные решения параболического уравнения, описывающие декартовы световые пучки Куммера. Установлены ограничения на параметры, при которых пучки Куммера переносят конечную мощность и являются физически реализуемыми. Проведено графическое моделирование интенсивности и поперечных потоков энергии векторных пучков Куммера.
Ключевые слова: декартовы пучки, пучки Куммера, квадратичная интегрируемость.
Для цитирования: Гиргель, С.С. Энергетические характеристики векторных декартовых пучков Куммера с переносимой конечной мощностью / С.С. Гиргель // Проблемы физики, математики и техники. – 2022. – № 3 (52). – С. 13–17. – DOI: https://doi.org/10.54341/20778708_2022_3_52_13. – EDN: ARKFHO
Информация об авторах:
Многопереходные солнечные элементы на основе GaInN / GaN / GaInP / GaAs / Si / InGaAsP
QR код
Аннотация. Выполнена оценка предельной эффективности многопереходных солнечных элементов с помощью термодинамического подхода к расчету эффективности. Согласно проведенным исследованиям, эффективность однопереходных солнечных элементов для исследуемых материалов не превышает 50%. Увеличение числа p-n переходов от одного до шести приводит к повышению эффективности преобразования солнечного излучения от ~18,2% до ~62,5% (при понижающем коэффициенте d=0,8) и от ~20,2% до ~55,5% (при понижающем коэффициенте d=0,7 … 0,89). Показано, что наиболее оптимальны по эффективности солнечные элементы с шестью p-n переходами.
Ключевые слова: аналитическая модель, распределение Планка, термодинамический подход, солнечный спектр, понижающий коэффициент, ширина запрещенной зоны, p-n переход, предельная эффективность.
Для цитирования: Есман, А.К. Многопереходные солнечные элементы на основе GaInN / GaN / GaInP / GaAs / Si / InGaAsP / А.К. Есман, Г.Л. Зыков, В.А. Потачиц // Проблемы физики, математики и техники. – 2022. – № 3 (52). – С. 18–21. – DOI: https://doi.org/10.54341/20778708_2022_3_52_18. – EDN: BLXQGP
Информация об авторах:
Генерация волн суммарной частоты в поверхностном слое сферической частицы
QR код
Аннотация. В приближении Вентцеля – Крамерса – Бриллюэна численно решена задача о генерации волн суммарной частоты в поверхностном оптически нелинейном слое диэлектрической сферической частицы, помещённой в диэлектрик, при её облучении двумя плоскими эллиптически поляризованными электромагнитными волнами. Произведён анализ зависимости пространственного распределения генерируемого излучения от независимых компонент тензора нелинейной диэлектрической восприимчивости поверхностного слоя и от размера частицы. Выделены отличия и сходство результатов, полученных на основе моделей Вентцеля – Крамерса – Бриллюэна и Релея – Ганса – Дебая.
Ключевые слова: генерация суммарной частоты, модель Вентцеля – Крамерса – Бриллюэна, модель Релея – Ганса – Дебая, диаграммы направленности.
Для цитирования: Капшай, В.Н. Генерация волн суммарной частоты в поверхностном слое сферической частицы / В.Н. Капшай, Е.Д. Головин, А.А. Шамына // Проблемы физики, математики и техники. – 2022. – № 3 (52). – С. 22–27. – DOI: https://doi.org/10.54341/20778708_2022_3_52_22. – EDN: CERJIG
Информация об авторах:
Вынужденные колебания круговой трёхслойной пластины ступенчато-переменной толщины, побуждаемые ударным воздействием
QR код
Аннотация. Представлена задача о вынужденных колебаниях круговой трёхслойной пластины, имеющей ступенчатое изменение толщины внешних обрамляющих слоёв. Рассмотрено историческое изменение подходов к построению механико-математической модели для решения поставленной задачи. При описании деформирования пластины применена гипотеза «ломаной нормали»: для тонких внешних слоёв использованы гипотезы Кирхгофа, для относительно толстого срединного заполнителя – гипотеза Тимошенко. Уравнения движения пластины получены из вариационного принципа Гамильтона. Построено решение для определения перемещений, возникающих в пластине при вынужденных колебаниях, побуждаемых ударным воздействием. Приведены численные результаты полученного решения и выполнен анализ влияния вида функции ударного воздействия на характер колебаний.
Ключевые слова: круговая трёхслойная пластина, пластина ступенчато-переменной толщины, вынужденные колебания, удар.
Для цитирования: Маркова, М.В. Вынужденные колебания круговой трёхслойной пластины ступенчато-переменной толщины, побуждаемые ударным воздействием / М.В. Маркова // Проблемы физики, математики и техники. – 2022. – № 3 (52). – С. 28–36. – DOI: https://doi.org/10.54341/20778708_2022_3_52_28. – EDN: CRBKKQ
Информация об авторах:
Определение параметров двухлучевой лазерной очистки кварцевого сырья с применением искусственных нейронных сетей и метода конечных элементов
QR код
Аннотация. С помощью искусственных нейронных сетей выполнено моделирование процесса двухлучевой лазерной очистки кварцевого сырья. Для формирования обучающих массивов данных и массивов данных для тестирования нейронных сетей была использована программа конечно-элементного анализа ANSYS. Расчеты были выполнены для 500 вариантов входных параметров, 40 из которых были использованы для тестирования нейронных сетей. Изучено влияние параметров нейросетевых моделей на точность определения максимальных температур в частицах кварца, формируемых в результате двухлучевого воздействия. Определены параметры нейронных сетей, обеспечивающие приемлемые результаты при прогнозировании температур в зоне лазерной обработки. Полученные результаты могут быть использованы при определении технологических параметров процессов двухлучевой лазерной очистки кварцевого сырья.
Ключевые слова: нейронная сеть, лазерная очистка, кварцевое сырье, ANSYS.
Для цитирования: Определение параметров двухлучевой лазерной очистки кварцевого сырья с применением искусственных нейронных сетей и метода конечных элементов / Ю.В. Никитюк, Е.Б. Шершнев, С.И. Соколов, И.Ю. Аушев // Проблемы физики, математики и техники. – 2022. – № 3 (52). – С. 37–41. – DOI: https://doi.org/10.54341/ 20778708_2022_3_52_37. – EDN: EFURGI
Информация об авторах:
Исследование влияния электрических параметров импульсного источника питания СВЧ магнетрона на режимы генерации плазмы СВЧ разряда
QR код
Аннотация. Изучено влияние электрических режимов управляемого импульсного инверторного источника электропитания СВЧ магнетрона на условия генерации плазмы СВЧ разряда большого объёма (около 9000 см3) в крупногабаритной камере СВЧ плазмотрона резонаторного типа. Исследовано влияние параметров анодного тока в цепи электропитания СВЧ магнетрона на оптические характеристики СВЧ разряда. Проведен сравнительный анализ оптических характеристик формируемого в импульсном и непрерывном режиме генерации СВЧ разряда в зависимости от выходной мощности источника электропитания СВЧ магнетрона. Установлено, что уменьшение скважности между пачками импульсов анодного тока и последующий переход к постоянному режиму приводит к непропорциональному увеличению энерговклада в плазму СВЧ разряда.
Ключевые слова: СВЧ разряд, СВЧ магнетрон, непрерывный режим работы, оптическое свечение плазмы.
Для цитирования: Тихон, О.И. Исследование влияния электрических параметров импульсного источника питания свч магнетрона на режимы генерации плазмы СВЧ разряда / О.И. Тихон, С.И. Мадвейко, С.В. Бордусов // Проблемы физики, математики и техники. – 2022. – № 3 (52). – С. 42–47. – DOI: https://doi.org/10.54341/20778708_2022_3_52_42. – EDN: EKYZCG
Информация об авторах:
Параметрический анализ цилиндрической гиперлинзы с субволновым разрешением для ТГц волн
QR код
Аннотация. Предложена модель и проведен параметрический анализ геометрических параметров цилиндрической гиперлинзы с помощью численного моделирования для терагерцовых волн. Исследованы зависимости формирования изображения от двух щелей с субволновым разрешением в зависимости от количества слоев, толщины слоев диэлектрика и металла, радиуса и толщины гиперлинзы. Найдены оптимальные параметры гиперлинзы для формирования качественного изображения с субволновым разрешением в ближней и дальней зонах.
Ключевые слова: гиперлинза, параметризация, численное моделирование, ТГц диапазон.
Для цитирования: Фаняев, Ив.А. Параметрический анализ цилиндрической гиперлинзы с субволновым разрешением для ТГц волн / Ив.А. Фаняев, Иг.А. Фаняев, С.А. Хахомов // Проблемы физики, математики и техники. – 2022. – № 3 (52). – С. 48–55. – DOI: https://doi.org/10.54341/20778708_2022_3_52_48. – EDN: ELSIUA
Информация об авторах:
Оптимизация параметров поглощающих метаматериалов на основе П-образных элементов
QR код
Аннотация. На основании численного моделирования определены значения параметров поглощающей структуры, состоящей из проводящих П-образных элементов, обеспечивающих формирование слабо отражающих структур с одновременно сильным поглощением волн в СВЧ-диапазоне. Многокритериальная оптимизация параметров метаматериала была выполнена с использованием генетического алгоритма MOGA, встроенного в модуль DesignXplorer программы ANSYS Workbench. В качестве варьируемых факторов использовались период структуры, ширина и толщина проводящего слоя П-образных элементов. В качестве откликов использовались резонансная частота и соответствующие значения коэффициентов отражения и коэффициентов поглощения метаматериала. Для создания проекта поглощающей структуры и определения значений откликов была использована программа ANSYS HFSS. Численный эксперимент проводился с использованием выборки, полученной методом латинских гиперкубов в модуле DesignXplorer программы ANSYS Workbench. Проведено сравнение параметров метаматериала, полученных в результате оптимизации, и параметров, полученных в результате конечно-элементного моделирования в программе ANSYS HFSS. Максимальная относительная погрешность результатов, полученных при использовании алгоритма MOGA, не превысила 1% при определении резонансных частот падающего излучения, 6% при определении коэффициентов поглощения метаматериала и 13% при определении коэффициентов отражения метаматериала.
Ключевые слова: метаматериал, поглощение, отражение, многокритериальная оптимизация, MOGA, ANSYS.
Для цитирования: Оптимизация параметров поглощающих метаматериалов на основе П-образных элементов / С.А. Хахомов, А.Л. Самофалов, Ю.В. Никитюк, И.В. Семченко, И.Ю. Аушев // Проблемы физики, математики и техники. – 2022. – № 3 (52). – С. 56–60. – DOI: https://doi.org/10.54341/20778708_2022_3_52_56. – EDN: DVNAMK
Информация об авторах:
Особенности кинетики электронно-лучевого диспергирования полимеров в условиях лазерного ассистирования
QR код
Аннотация. Проведено аналитическое описание зарядки поверхности полимерной мишени при электронно-лучевом диспергировании в условиях лазерного ассистирования, результаты которого использованы при интерпретации кинетических закономерностей диспергирования ПММА, ПЭТ, ПТФЭ при ассистировании излучением с λ=532 нм и λ=266 нм. Для данных полимеров определен характер влияния длины волны ассистирующего излучения на кинетические параметры диспергирования. Сделано заключение о доминирующем воздействии фотоинициируемой электронной эмиссии, вызванной лазерным излучением, при электронно-лучевом диспергировании ПММА. При диспергировании ПТФЭ основное влияние излучения заключается в дополнительном фотохимическом воздействии. Зависимость кинетических параметров диспергирования ПЭТ от длины волны ассистирующего излучения объясняется различным характером воздействия; основным влиянием фотоэлектронной эмиссии при воздействии излучения с λ=266 нм и фотохимическими изменениями под действием излучения с λ=532 нм.
Ключевые слова: полимеры, электронно-лучевое диспергирование, лазерное ассистирование, зарядка поверхности, фотостимулированная электронная эмиссия.
Для цитирования: Особенности кинетики электронно-лучевого диспергирования полимеров в условиях лазерного ассистирования / М.А. Ярмоленко, А.В. Рогачев, А.С. Руденков, А.М. Михалко // Проблемы физики, математики и техники. – 2022. – № 3 (52). – С. 61–66. – DOI: https://doi.org/10.54341/20778708_2022_3_52_61. – EDN: FXEIMS
Информация об авторах:
К вопросу регуляризуемости краевой задачи типа наклонной производной для эллиптических систем второго порядка на плоскости
QR код
Аннотация. Рассматривается множество эллиптических систем двух дифференциальных уравнений с частными производными второго порядка на плоскости с положительным характеристическим определителем. Задача типа наклонной производной для системы из в ограниченной области Ω с гладкой границей ∂Ω состоит в отыскании решения по заданным граничным значениям производных по некасательным к ∂Ω направлениям l1 и l2. Известно, что множество имеет три компоненты гомотопической связности. Известно также, что если система из является системой ортогонального типа и l1, l2 – векторные поля, неколлинеарные в каждой точке границы, то задача типа наклонной производной является нетеровой в классической постановке (независимо от гомотопического класса системы). В настоящей статье для каждой компоненты приводится представитель, обладающий следующими свойствами: каждая компонента произвольного дважды непрерывно дифференцируемого решения является бигармонической функцией и краевая задача типа наклонной производной для этого представителя не является регуляризуемой. Следовательно, регуляризуемость задачи типа наклонной производной для рассматриваемых эллиптических систем не связана с гомотопическим классом системы.
Ключевые слова: : эллиптическая система, регуляризуемая краевая задача, условие Лопатинского, гомотопическая классификация.
Для цитирования: Басик, А.И. К вопросу регуляризуемости краевой задачи типа наклонной производной для эллиптических систем второго порядка на плоскости / А.И. Басик, Е.В. Грицук, Т.В. Копайцева // Проблемы физики, математики и техники. – 2022. – № 3 (52). – С. 67–71. – DOI: https://doi.org/10.54341/20778708_2022_3_52_67. – EDN: GFUZYC
Информация об авторах:
О пересечении функторных не -подгрупп в группах с операторами
QR код
Аннотация. В работе рассматривается строение подгруппы, связанной с пересечением ядер максимальных A-допустимых подгрупп, которые одновременно не принадлежат формации и не содержат -корадикал, индексы которых имеют определенные ограничения. Установлены основные свойства соответствующей обобщенной подгруппы Фраттини.
Ключевые слова: конечная группа, формация, -корадикал.
Для цитирования: Бородич, Р.В. О пересечении функторных не -подгрупп в группах с операторами / Р.В. Бородич // Проблемы физики, математики и техники. – 2022. – № 3 (52). – С. 72–75. – DOI: https://doi.org/10.54341/ 20778708_2022_3_52_72. – EDN: GHELYE
Информация об авторах:
О единицах и их обобщениях в полиадических группоидах специального вида. I
QR код
Аннотация. В статье изучаются единицы и их обобщения в полиадических группоидах специального вида, то есть в полиадических группоидах с l-арной операцией ηs,σ,k, которая называется полиадической операцией специального вида и определяется на декартовой степени Ak n-арного группоида <A,η> с помощью подстановки σ∈Sk и n-арной операции η.
Ключевые слова: полиадическая операция, n-арная группа, единица, подстановка.
Для цитирования: Гальмак, А.М. О единицах и их обобщениях в полиадических группоидах специального вида. I / А.М. Гальмак // Проблемы физики, математики и техники. – 2022. – № 3 (52). – С. 76–81. – DOI: https://doi.org/ 10.54341/20778708_2022_3_52_76. – EDN: GSUIIC
Информация об авторах:
Конечные группы со слабо субнормальными подгруппами Шмидта из некоторой максимальной подгруппы
QR код
Аннотация. Подгруппа H называется слабо субнормальной в G, если H=<A,B> для некоторой субнормальной в G подгруппы A и полунормальной подгруппы B из G. Здесь подгруппа B называется полунормальной в группе G, если существует подгруппа Y такая, что G=BY и BX – подгруппа для каждой подгруппы X из Y. Конечную ненильпотентную группу, все собственные подгруппы которой нильпотентны, называют группой Шмидта. Если в группе с нильпотентной максимальной подгруппой коммутант силовской 2-подгруппы из максимальной подгруппы содержится в центре силовской 2-подгруппы, то группа будет разрешимой. Если максимальная подгруппа группы ненильпотентна, то в ней существует подгруппа Шмидта. Строение группы, в частности, ее разрешимость, будет зависеть от свойств подгрупп Шмидта из максимальной подгруппы группы. В данной работе устанавливается разрешимость конечной группы, в которой некоторые подгруппы Шмидта из максимальной подгруппы группы слабо субнормальны в группе.
Ключевые слова: конечная группа, разрешимая группа, подгруппа Шмидта, слабо субнормальная подгруппа, максимальная подгруппа.
Для цитирования: Зубей, Е.В. Конечные группы со слабо субнормальными подгруппами Шмидта из некоторой максимальной подгруппы / Е.В. Зубей // Проблемы физики, математики и техники. – 2022. – № 3 (52). – С. 82–85. – DOI: https://doi.org/10.54341/20778708_2022_3_52_82. – EDN: GSZHBR
Информация об авторах:
Нильпотентность коммутанта конечной группы с полусубнормальными подгруппами Шмидта
QR код
Аннотация. Ненильпотентная конечная группа, у которой все собственные подгруппы нильпотентны, называется группой Шмидта. Подгруппа A называется полунормальной в группе G, если существует подгруппа B такая, что G=AB и AB1 – собственная в G подгруппа для каждой собственной подгруппы B1 из B. Если A либо субнормальна в G, либо полунормальна в G, то подгруппа A называется полусубнормальной в группе G. Устанавливается нильпотентность коммутанта группы, у которой все подгруппы Шмидта полусубнормальны.
Ключевые слова: конечная группа, подгруппа Шмидта, полунормальная подгруппа, субнормальная подгруппа.
Для цитирования: Княгина, В.Н. Нильпотентность коммутанта конечной группы с полусубнормальными подгруппами Шмидта / В.Н. Княгина // Проблемы физики, математики и техники. – 2022. – № 3 (52). – С. 86–89. – DOI: https://doi.org/10.54341/20778708_2022_3_52_86. – EDN: HJSCLA
Информация об авторах:
Многокритериальная оптимизация распределения ресурсов в процессе производства готовой продукции
QR код
Аннотация. Представлена математическая модель многокритериального управления производством готовой продукции при оптимальном сочетании технологических режимов (ТР). Задача определения оптимального сочетания ТР в производстве определенного вида продукции по критериям минимизации стоимости ресурсов и временных затрат с учетом максимально возможного качества продукции решена с использованием потокового программирования, как задача определения кратчайшего пути или минимального расхода ресурсов и времени с учетом лексикографического упорядочивания значимости критериев оптимизации.
Ключевые слова: технологический процесс, потоковая модель, многокритериальное управление, принцип оптимальности Беллмана, качество.
Для цитирования: Демиденко, О.М. Многокритериальная оптимизация распределения ресурсов в процессе производства готовой продукции / О.М. Демиденко, Е.М. Борчик, А.И. Якимов // Проблемы физики, математики и техники. – 2022. – № 3 (52). – С. 90–96. – DOI: https://doi.org/10.54341/20778708_2022_3_52_90. – EDN: HPJWKR
Информация об авторах:
Особенности реактивного магнетронного нанесения пленок оксида тантала при различных способах подачи газа в камеру
QR код
Аннотация. Проведены исследования процессов реактивного магнетронного распыления Ta мишени в Ar/O2 смеси газов. Установлены зависимости напряжения разряда, скорости нанесения и электрофизических характеристик пленок оксида тантала от способа газоподачи и концентрации кислорода в Ar/O2 смеси газов. Установлено, что металлический, переходной и реактивный режим работы системы распыления определяются изменением скорости нанесения пленок. Независимо от способа подачи рабочих газов в камеру, начальное формирование диэлектрических пленок оксида тантала с низким оптическим поглощением наблюдается в переходном режиме работы системы.
Ключевые слова: тонкие пленки, оксид тантала, реактивное магнетронное распыление, скорость нанесения, диэлектрические свойства.
Для цитирования: Особенности реактивного магнетронного нанесения пленок оксида тантала при различных способах подачи газа в камеру / Х.Т. Доан, Д.А. Голосов, В.А. Бурдовицин, С.М. Завадский, С.Н. Мельников // Проблемы физики, математики и техники. – 2022. – № 3 (52). – С. 97–104. – DOI: https://doi.org/10.54341/ 20778708_2022_3_52_97. – EDN: HSPOIT
Информация об авторах: