Труды сотрудников ИВМ СО РАН

[Electronic resource]. - Electronic text data / I.V. Krasnov. - Electronic text data // Cornell University Library. - 2010

Полный текст на сайте arxiv.org

Держатели документа:
ИВМ СО РАН : 660036, Красноярск, Академгородок, 50, стр.44

Доп.точки доступа:
Краснов, Игорь Васильевич

[Text] : статья / A.P. Gavrilyuk, I.L. Isaev [et al.] // Physical review E. - 2009. - Vol. 80, Iss. 5. - Ст. 056404. - p. 1-6 10.1103/PhysRevE.80.056404 . -

Полный текст на сайте издательства

Держатели документа:
ИВМ СО РАН : 660036, Красноярск, Академгородок, 50, стр.44

Доп.точки доступа:
Isaev, I.L.; Karpov, S.V.; Krasnov, I.V.; Краснов, Игорь Васильевич; Shaparev, N.Ya.; Шапарев, Николай Якимович; Гаврилюк, Анатолий Петрович

[Text] / A.P. Gavrilyuk, I.V. Krasnov, N.Y. Shaparev // Jetp Lett. - 2002. - Vol. 76, Is. 7. - pp. 423-427, DOI 10.1134/1.1528694. - Cited References: 28 . - ISSN 0021-3640РУБ Physics, Multidisciplinary

Аннотация: A method of producing and confining ultracold electron-ion plasma with a strongly nonideal ion subsystem is considered. The method is based on the laser cooling of plasma ions by the radiation resonant with the ion quantum transition. A model is developed for the laser cooling of recombining plasma. Computer simulation based on this model showed that the ion nonideality parameter can be as large as similar to100. The data obtained demonstrate that the production of ultracold nonideal plasma is quite possible. (C) 2002 MAIK "Nauka / Interperiodica".


Доп.точки доступа:
Krasnov, I.V.; Краснов, Игорь Васильевич; Shaparev, N.Ya.; Шапарев, Николай Якимович; Гаврилюк, Анатолий Петрович

[Text] / T. Penza [et al.] // Planet Space Sci. - 2008. - Vol. 56, Is. 9. - P1260-1272, DOI 10.1016/j.pss.2008.04.005. - Cited References: 53 . - ISSN 0032-0633РУБ Astronomy & Astrophysics

Аннотация: We investigate the efficiency of the atmospheric mass loss due to hydrodynamic blow-off over the lifetime of the exoplanet HD209458b by studying numerically its hydrogen wind for host star X-ray and EUV (XUV) fluxes between 1 and 100 times that of the present Sun. We apply a time-dependent numerical algorithm which is able to solve the system of hydrodynamic equations straight through the transonic point of the flow including Roche lobe effects. The mass loss rates are calculated as functions of the absorbed energy in the thermosphere. Depending on the heating efficiency for a hydrogen-rich thermosphere the maximum temperature obtained in our study at 1.5R(p1) by neglecting IR cooling is about 5000-10,000 K for heating efficiencies of 10% and 60%, respectively. We find that the upper atmosphere of HD209458b experiences hydrodynamic blow-off even at such low temperatures if one does not neglect gravitational effects caused by the proximity of the planet to its Roche lobe boundary. Depending on the heating efficiency, we find from the solution of the hydrodynamic equations of mass, momentum, and energy balance that energy-limited mass loss rate estimations overestimate the realistic mass loss rate at present time for HD209458b by several times. Using the maximum heating efficiency for hydrogen-rich atmospheres of 60% we find that HD209458b may experience an atmospheric mass loss rate at present time of about 3.5 x 10(10) g s(-1). The mass loss rate evolves to higher values for higher XUV fluxes expected during the early period of the planet's host star evolution, reaching values of several times 10(12) gs(-1). The integrated mass loss is found to be between 1.8% and 4.4% of the present mass of HD209458b. We found that the influence of the stellar tidal forces on atmospheric loss (the Roche lobe effect) is not significant at 0.045 AU. For a similar exoplanet, but at closer orbital distances <= 0.02 AU, the combined effect of the Roche lobe and the high XUV radiation result in much higher thermal loss rates of about 2.6 x 10(11) g s(-1) and even more for early stages. This leads to a total loss over 4 Gyr of 27.5% of the planetary mass. (c) 2008 Elsevier Ltd. All rights reserved.

Полный текст на сайте правообладателя


Доп.точки доступа:
Penza, T.; Erkaev, N.V.; Еркаев, Николай Васильевич; Kulikov, Y.N.; Langmayr, D.; Lammer, H.; Micela, G.; Cecchi-Pestellini, C.; Biernat, H.K.; Selsis, F.; Barge, P.; Deleuil, M.; Leger, A.

[Text] / H. . Lammer [et al.] // Astrobiology. - 2007. - Vol. 7, Is. 1. - P185-207, DOI 10.1089/ast.2006.0128. - Cited References: 104 . - ISSN 1531-1074РУБ Astronomy & Astrophysics + Biology + Geosciences, Multidisciplinary

Аннотация: Atmospheric erosion Of CO2-rich Earth-size exoplanets due to coronal mass ejection (CME)-induced ion pick up within close-in habitable zones of active M-type dwarf stars is investigated. Since M stars are active at the X-ray and extreme ultraviolet radiation (XUV) wavelengths over long periods of time, we have applied a thermal balance model at various XUV flux input values for simulating the thermospheric heating by photodissociation and ionization processes due to exothermic chemical reactions and cooling by the CO2 infrared radiation in the 15 mu m band. Our study shows that intense XUV radiation of active M stars results in atmospheric expansion and extended exospheres. Using thermospheric neutral and ion densities calculated for various XUV fluxes, we applied a numerical test particle model for simulation of atmospheric ion pick up loss from an extended exosphere arising from its interaction with expected minimum and maximum CME plasma flows. Our results indicate that the Earth-like exoplanets that have no, or weak, magnetic moments may lose tens to hundreds of bars of atmospheric pressure, or even their whole atmospheres due to the CME-induced O+ ion pick up at orbital distances <= 0.2 astronomical units. We have found that, when exposed to intense XUV fluxes, atmospheres with CO2/N-2 mixing ratios lower than 96% will show an increase in exospheric temperatures and expanded thermosphere-exosphere environments. Hence, they suffer stronger atmospheric erosion, which can result in the total loss of several hundred bars even if an exoplanet is protected by a "magnetic shield" with its boundary located at I Earth radius above the surface. Furthermore, our study indicates that magnetic moments of tidally locked Earth-like exoplanets are essential for protecting their expanded upper atmospheres because of intense XUV radiation against CME plasma erosion. Therefore, we suggest that larger and more massive terrestrial-type exoplanets may better protect their atmospheres against CMEs, because the larger cores of such exoplanets would generate stronger magnetic moments and their higher gravitational acceleration would constrain the expansion of their thermosphere-exosphere regions and reduce atmospheric escape.


Доп.точки доступа:
Lammer, H.; Lichtenegger, H.I.M.; Kulikov, Y.N.; Griessmeier, J.M.; Terada, N.; Erkaev, N.V.; Еркаев, Николай Васильевич; Biernat, H.K.; Khodachenko, M.L.; Ribas, I.; Penz, T.; Selsis, F.

[Text] / A. V. Vyatkin, V. V. Shaidurov, G. I. Shchepanovskaya // NUMERICAL ANALYSIS AND ITS APPLICATIONS. Ser. Lecture Notes in Computer Science : SPRINGER-VERLAG BERLIN, 2009. - Vol. 5434: 4th International Conference on Numerical Analysis and Applications (JUN 16-20, 2008, Lozenetz, BULGARIA). - P128-138. - Cited References: 9 . - ISBN 978-3-642-00463-6РУБ Computer Science, Theory & Methods + Mathematics, Applied + Statistics & Probability

Аннотация: In this paper a computer model is proposed which allows one to consider geodynamics processes of the Earth's expansion, contraction, heating and cooling. Geosphere dynamics is studied in the framework of a viscous heat-conducting compressible medium where medium density and viscosity vary with time and space. This model includes the Earth's crust, mantle, and the core as well.


Доп.точки доступа:
Shaidurov, V.V.; Шайдуров, Владимир Викторович; Shchepanovskaya, G.I.; Щепановская, Галина Ивановна; Вяткин, Александр Владимирович

/ A. P. Gavriluk, I. V. Krasnov, D. V. Sizikh // Optics Communications. - 1987. - Vol. 62, Is. 1. - P21-24 . - ISSN 0030-4018
Аннотация: The present work suggests a new effective method of resonance radiation cooling when a small additional force is applied. A mathematical analogy has been found which allows this method as well as the frequency-sweep techniques to be analyzed. This makes it possible to determine scan rates which do not agree with the generally accepted concept. A new role of quantum fluctuations which may result in a loss of cooling stability is shown. В© 1987.

Scopus

Держатели документа:
Computer Centre, SB AS USSR, Krasnoyarsk, USSR
ИВМ СО РАН

Доп.точки доступа:
Gavriluk, A.P.; Гаврилюк, Анатолий Петрович; Krasnov, I.V.; Краснов, Игорь Васильевич; Sizikh, D.V.

/ G. G. Krushenko [и др.] // Metallovedenie i Termicheskaya Obrabotka Metallov. - 1993. - Is. 3. - P3-4 . - ISSN 0026-0819
Аннотация: Blades of a three-blade boat screw propeller 40 mm in diameter chill cast from the AL2 alloy (11.2% Si; 0.4% Fe; 0.01% Mg; 0.02% Cu; Zn - traces) were studied. A method of correcting ultimate rupture strength ?v during tensile tests was suggested. Making allowances for ?v calculation results using the method described, the optimal conditions of thermocyclic treatment (TCT) of the AL2 alloy were chosen. TCT of the blades was carried out by the scheme 500-20В°C or 550-20В°C with the number of cycles n=3,5,7 allowance to stand for 10 min at the highest and lowest temperatures and cooling from the highest temperature in the final cycle either in the air or in water. The highest ?v values are attained after TCT by the scheme 500-20В°C (N=3) with subsequent cooling in water.

Scopus

Держатели документа:
Vychislitel'nyj Tsentr Sibirskogo, Otdeleniya RAN, Krasnoyarsk, Russian Federation
ИВМ СО РАН

Доп.точки доступа:
Krushenko, G.G.; Крушенко, Генрих Гаврилович; Anikina, V.I.; Balashov, B.A.; Vasilenko, Z.A.; Kovaleva, A.A.

/ A. P. Gavrilyuk, I. V. Krasnov, N. Ya. Shaparev // Tech. Phys. Lett. - 1997. - Vol. 23, Is. 1. - P61-62 ; Technical Physics Letters. - 1997. - Vol. 23, Is. 1. - P61-62, DOI 10.1134/1.1261618. - Cited References: 8 . - ISSN 1063-7850. - ISSN 1063-7850РУБ Physics, Applied

Аннотация: Laser cooling of resonant ions is shown to be applicable to the effective control of the temperature of charged particles in a low-temperature electron-ion plasma confined in a magnetic trap. (C) 1997 American Institute of Physics. [S1063-7850(97)02001-6].

WOS,
Scopus

Держатели документа:
Russian Acad Sci, Siberian Div, Computat Ctr, Krasnoyarsk, Russia
ИВМ СО РАН
Computation Center, Siberian Division, Russian Academy of Science, Krasnoyarsk, Russian Federation

Доп.точки доступа:
Gavrilyuk, A.P.; Гаврилюк, Анатолий Петрович; Krasnov, I.V.; Краснов, Игорь Васильевич; Shaparev, N.Ya.; Шапарев, Николай Якимович

[Text] / A. P. Gavrilyuk, I. V. Krasnov, N. Y. Shaparev ; ed. IV Krasnov // 11TH INTERNATIONAL VAVILOV CONFERENCE ON NONLINEAR OPTICS. Ser. PROCEEDINGS OF THE SOCIETY OF PHOTO-OPTICAL INSTRUMENTATION ENGINEERS (SPIE) : SPIE-INT SOC OPTICAL ENGINEERING, 1998. - Vol. 3485: 11th International Vavilov Conference on Nonlinear Optics (JUN 24-28, 1997, NOVOSIBIRSK, RUSSIA). - P142-150, DOI 10.1117/12.328228. - Cited References: 0 . - ISBN 0277-786X. - ISBN 0-8194-2943-0РУБ Optics

Аннотация: For the first time the optical method of electron-ion plasma cooling, trapping anti crystallizing (ou microscale) due to laser radiation action an plasma with resonant ions is proposed.

WOS

Держатели документа:
RAS, Siberian Branch, Krasnoyarsk Comp Ctr, Krasnoyarsk, Russia
ИВМ СО РАН

Доп.точки доступа:
Gavrilyuk, A.P.; Гаврилюк, Анатолий Петрович; Krasnov, I.V.; Краснов, Игорь Васильевич; Shaparev, N.Ya.; Шапарев, Николай Якимович; Krasnov, IV \ed.\

[Text] / A. P. Gavrilyuk, I. V. Krasnov, N. Y. Shaparev // Laser Phys. - 1998. - Vol. 8: 2nd International Conference on Modern Problems of Laser Physics (JUL 28-AUG 02, 1997, NOVOSIBIRSK, RUSSIA), Is. 3. - P653-656. - Cited References: 10 . - ISSN 1054-660XРУБ Optics + Physics, Applied

Аннотация: For the first time, the optical method of electron-ion plasma cooling, trapping, and crystallizing (on microscale) due to laser and microwave radiation action on plasma with resonant ions is proposed.

WOS,
Scopus

Держатели документа:
Russian Acad Sci, Krasnoyarsk Comp Ctr, Moscow 117901, Russia
ИВМ СО РАН
Krasnoyarsk Computer Center, Siberian Division, Russian Academy of Sciences, Russian Federation

Доп.точки доступа:
Krasnov, I.V.; Краснов, Игорь Васильевич; Shaparev, N.Ya.; Шапарев, Николай Якимович; Гаврилюк, Анатолий Петрович

[Text] / S. V. Kozlova, I. I. Ryzhkov // Eur. Phys. J. E. - 2014. - Vol. 37, Is. 9. - Ст. 87, DOI 10.1140/epje/i2014-14087-0. - Cited References: 44. - The authors are grateful to Dr. A. V. Minakov for assistance in ANSYS Fluent numerical calculations. This work is supported the Krasnoyarsk Regional Foundation of Scientific and Technical Activity (Grant 02/13). . - ISSN 1292-8941. - ISSN 1292-895XРУБ Chemistry, Physical + Materials Science, Multidisciplinary + Physics, Applied + Polymer Science

Аннотация: In this paper, laminar convective heat transfer of water-alumina nanofluid in a circular tube with uniform heat flux at the tube wall is investigated. The investigation is performed numerically on the basis of two-component model, which takes into account nanoparticle transport by diffusion and thermophoresis. Two thermal regimes at the tube wall, heating and cooling, are considered and the influence of nanoparticle migration on the heat transfer is analyzed comparatively. The intensity of thermophoresis is characterized by a new empirical model for thermophoretic mobility. It is shown that the nanoparticle volume fraction decreases (increases) in the boundary layer near the wall under heating (cooling) due to thermophoresis. The corresponding variations of nanofluid properties and flow characteristics are presented and discussed. The intensity of heat transfer for the model with thermophoresis in comparison to the model without thermophoresis is studied by plotting the dependence of the heat transfer coefficient on the Peclet number. The effectiveness of water-alumina nanofluid is analyzed by plotting the average heat transfer coefficient against the required pumping power. The analysis of the results reveals that the water-alumina nanofluid shows better performance in the heating regime than in the cooling regime due to thermophoretic effect.

WOS

Держатели документа:
[Kozlova, Sofya V.
Ryzhkov, Ilya I.] Inst Computat Modelling SB RAS, Krasnoyarsk 660036, Russia
ИВМ СО РАН

Доп.точки доступа:
Kozlova, S.V.; Ryzhkov, I.I.; Рыжков, Илья Игоревич; Krasnoyarsk Regional Foundation of Scientific and Technical Activity [02/13]

/ I. F. Shaikhislamov [et al.] // Astrophys. J. - 2014. - Vol. 795, Is. 2, DOI 10.1088/0004-637X/795/2/132 . - ISSN 0004-637X
Аннотация: In the present series of papers we propose a consistent description of the mass loss process. To study in a comprehensive way the effects of the intrinsic magnetic field of a close-orbit giant exoplanet (a so-called hot Jupiter) on atmospheric material escape and the formation of a planetary inner magnetosphere, we start with a hydrodynamic model of an upper atmosphere expansion in this paper. While considering a simple hydrogen atmosphere model, we focus on the self-consistent inclusion of the effects of radiative heating and ionization of the atmospheric gas with its consequent expansion in the outer space. Primary attention is paid to an investigation of the role of the specific conditions at the inner and outer boundaries of the simulation domain, under which different regimes of material escape (free and restricted flow) are formed. A comparative study is performed of different processes, such as X-ray and ultraviolet (XUV) heating, material ionization and recombination, H+ 3 cooling, adiabatic and Lyα cooling, and Lyα reabsorption. We confirm the basic consistency of the outcomes of our modeling with the results of other hydrodynamic models of expanding planetary atmospheres. In particular, we determine that, under the typical conditions of an orbital distance of 0.05AU around a Sun-type star, a hot Jupiter plasma envelope may reach maximum temperatures up to ∼9000K with a hydrodynamic escape speed of ∼9 km s-1, resulting in mass loss rates of ∼ (4-7) · 1010 g s-1. In the range of the considered stellar-planetary parameters and XUV fluxes, that is close to the mass loss in the energy-limited case. The inclusion of planetary intrinsic magnetic fields in the model is a subject of the follow-up paper (Paper II).

Scopus,
Полный текст (доступен только в локальной сети)

Держатели документа:
Institute of Computational Modelling, SB RASKrasnoyarsk, Russian Federation

Доп.точки доступа:
Shaikhislamov, I.F.; Khodachenko, M.L.; Sasunov, Y.L.; Lammer, H.; Kislyakova, K.G.; Erkaev, N.V.; Еркаев, Николай Васильевич

/ I. I. Ryzhkov, S. P. Tsarev // Phys. Fluids. - 2015. - Vol. 27, Is. 7. - Ст. 072103, DOI 10.1063/1.4926891 . - ISSN 1070-6631
Аннотация: The linear stability of mechanical equilibrium in a two-layer system formed by different phases of the same binary mixture is investigated. The temperature difference is applied to the layers by heating and cooling the opposite rigid boundaries. In the state of mechanical equilibrium, the applied temperature gradient induces concentration gradients due to the Soret effect. The conservation of mass for the mixture components leads to the dependence of layer thicknesses on the applied temperature difference. In weightlessness, the main mechanisms of instability in the considered system are related to phase change and Marangoni effect. The calculations are performed for cyclohexane-methanol binary mixture, which has a liquid-liquid miscibility gap. The analytical solution of amplitude equations for monotonic perturbations is found and expression for the critical temperature difference is derived. It is shown that the phase change instability is long-wave and favoured when the difference between interfacial concentrations in the basic state decreases. When the Marangoni effect is taken into account, additional monotonic and oscillatory modes appear. They result from the interplay between thermocapillarity and phase change with latent heat release/absorption. The most unstable monotonic and oscillatory modes are identified depending on the heating regime and relative thickness of the layers. © 2015 AIP Publishing LLC.

Scopus,
WOS

Держатели документа:
Institute of Computational Modelling SB RAS, Akademgorodok, Krasnoyarsk, Russian Federation
Institute of Space and Information Technologies, Siberian Federal University, 79 Svobodny pr., Krasnoyarsk, Russian Federation

Доп.точки доступа:
Tsarev, S.P.; Рыжков, Илья Игоревич

[Text] / I. V. Krasnov, L. P. Kamenshchikov // Laser Phys. - 2015. - Vol. 25, Is. 11. - Ст. 115501, DOI 10.1088/1054-660X/25/11/115501. - Cited References:26 . - ISSN 1054-660X. - ISSN 1555-6611РУБ Optics + Physics, Applied

Аннотация: On the basis of numerical simulations and analytical calculations it is proved that the dissipative optical superlattice induced by the rectified gradient force is able to create and trap cold ion Coulomb clusters. In contrast to our previous work (2014 Opt. Commun. 312 192), in the present paper, we do not use the approximation of slow ions (SI), but take into account the non-conservative nature of the trapping force in the optical superlattice as well as the velocity dependence of the friction coefficient of ions and multiplicative nature of the quantum fluctuations of optical forces. It is shown that these factors significantly affect both the formations conditions of the ion Coulomb clusters and their characteristics. It is also demonstrated that their consequences can be well-described by the renormalized SI model. In this model, the electric ion charge is replaced by the effective charge which depends on the light field parameters.

WOS,
Scopus

Держатели документа:
Russian Acad Sci, Inst Computat Modelling, Siberian Div, Krasnoyarsk 660036, Russia.

Доп.точки доступа:
Kamenshchikov, L.P.; Каменщиков, Леонид Петрович; Краснов, Игорь Васильевич

/ A. P. Gavrilyuk, I. L. Isaev // Quantum Electron. - 2015. - Vol. 45, Is. 11. - P1037-1042, DOI 10.1070/QE2015v045n11ABEH015856 . - ISSN 1063-7818
Аннотация: Laser cooling of ions of electron-ion plasma is studied under the action of spontaneous radiation pressure forces. It is shown that the use of a constant detuning of the laser frequency from the quantum transition frequency ω0 in ions significantly limits the conditions under which the ions are cooled. To extend the range of initial temperatures of possible cooling of ions and to increase the cooling efficiency we suggest scanning the laser frequency detuning so that the cooling rate remained maximal in the process of changing the temperature of ions. In the case of an optimal detuning, we have found an asymptotic expression for the cooling rate and identified intervals of electron concentrations and temperatures, where cooling of ions is possible. © 2015 Kvantovaya Elektronika and Turpion Ltd.

Scopus,
WOS

Держатели документа:
Institute of Computational Modelling, Siberian Branch, Russian Academy of Sciences, Akademgorodok 50, str. 44, Krasnoyarsk, Russian Federation
Siberian Federal University, prosp. Svobodnyi 79, Krasnoyarsk, Russian Federation

Доп.точки доступа:
Isaev, I. L.; Гаврилюк, Анатолий Петрович
Свободных экз. нет

[Текст] : статья / Н. А. Тестоедов [и др.] // Вестник Сибирского государственного аэрокосмического университета им. академика М.Ф. Решетнева. - 2015. - Т. 16, № 2. - С. 364-367 . - ISSN 1816-9724
   Перевод заглавия: The possibility of constructing a radio communication using orbital reflectors and magnetic antennas polarization rotating
Аннотация: Применение космоса для традиционных радиолюбительских приложений возможно с помощью относительно дешевых маложивущих микроспутников, которые выводятся на низкие орбиты экипажем космической станции. Радиосвязь может быть построена на базе отражателей и частотно-независимых малых магнитных антенн с вращающейся поляризацией, которые должны выполнять специальную функцию - связывать излученную в пространстве электромагнитную энергию с электронными компонентами аппаратуры, и поэтому они являются одними из основных элементов, определяющих построение радиотехнических систем. Поскольку в природе нет магнитных зарядов и, следовательно, нет магнитного тока, понимаемого как движение этих зарядов, то магнитный излучатель как элемент магнитного тока не может быть осуществлен, однако если антенный излучатель изначально создает переменное вращающееся вихревое магнитное поле, создать антенну возможно, реализовав в ней свойства магнитоэлектрической индукции. Первая телефонная спутниковая связь между Америкой и Великобританией была налажена через массивный экспериментальный американский спутник Echo1, запущенный на низкую околоземную орбиту, который представлял собой шар диаметром около 30 м, изготовленный из радиоотражающего материала. Тип такого спутника связи можно применить и в предлагаемой радиосвязи. Однако поскольку приемные и передающие антенны являются узконаправленными, то космический аппарат должен иметь на орбите такую ориентацию, чтобы он принял сигнал и отразил его. Диаметр сферы при этом может быть значительно меньших размеров, а положение на орбите можно удерживать корректирующей двигательной установкой, расположенной в центре масс. Радиоотражающая поверхность может быть выполнена из надувной пленки или сетеполотна, изготовленного, например, из позолоченной вольфрамовой проволоки диаметром порядка 30 мкм, разворачиваемого в сферу в трансформируемой конструкции. Возможен вариант выполнения сетеполотна из магнитно-мягкого материала типа сталей Э8, Э10, железа «Армко» или пермаллоя, которые являются идеальными проводниками магнитных потоков и не требуют охлаждения до криогенных температур.
The use of space for traditional Amateur radio applications is possible using relatively cheap only briefly long microsatellites, which are displayed on a low orbit of the space station crew. The radio can be built on the basis of reflectors and frequency-independent small magnetic antenna with circular polarization, which must fulfill a special function: to associate radiated into space electromagnetic energy with electronic components of the apparatus, and therefore are one of the main defining elements of the building radio systems. Since there are no magnetic charges, and therefore, no magnetic current, understood as the movement of these charges, a magnetic emitter, a magnetic current element, cannot be accomplished, however, if the antenna radiator initially creates an alternating rotating vortex magnetic field, it is possible to create the antenna having in it the properties of magneto-electric induction. The first satellite phone communication between America and Britain was established through a massive experimental American satellite Echo1, launched into low earth orbit, which represented a ball with a diameter of about 30 m, made of radiotracer material. The type of such a communication satellite can be used in the proposed radio communications. However, since the receiving and transmitting antennas are highly directional, the spacecraft must be in the orbit of such an orientation that it took the signal and reflected it. The diameter of the sphere can be much smaller, and the position in orbit to keep a corrective propulsion system, located in the center of mass. Radioreflective surface may be made of an inflatable film or setpolicy made, for example, of gold-plated tungsten wire with a diameter of about 30 ?m deployed in the field in transformable structures. Possible embodiment of setpolicy of magnetically soft material type steel A, E, iron “Armco” or permalloy, which are perfect conductors of magnetic flux and do not require cooling to cryogenic temperatures.

РИНЦ

Держатели документа:
АО «Информационные спутниковые системы» имени академика М. Ф. Решетнёва»
Институт вычислительного моделирования СО РАН

Доп.точки доступа:
Тестоедов, Н.А.; Testoedov N.A.; Двирный, В.В.; Dvirnyi V.V.; Крушенко, Генрих Гаврилович; Krushenko G.G.; Двирный, Г.В.; Dvirnyi G.V.

[Текст] : статья / Д. А. Архипов [и др.] // Научно-технический вестник информационных технологий, механики и оптики. - 2015. - Т. 15, № 6. - С. 1000-1007 . - ISSN 2226-1494
   Перевод заглавия: Performance optimization of the diode-pumped solid-state laser for space applications

УДК	535.015; 53.082.6

Аннотация: Предмет исследований. Теоретически и экспериментально исследованы теплофизические и оптические методы стабилизации характеристик твердотельного лазера с диодной накачкой для его применения в системах лазерной космической связи и лазерной дальнометрии. Методы. Исследования проведены с использованием оригинальной конструкции лазерного модуля твердотельного лазера с диодной накачкой, которая включает в себя Nd:YAG активный элемент лазера в виде слэба с оптической накачкой излучением линейки лазерных диодов типа QCW 400W производства фирмы NORTHROP GRUMMAN, неустойчивый двухпроходный резонатор с поворотом апертуры пучка на 180° и выводным зеркалом с переменным коэффициентом отражения, систему термостабилизации режимов генерации линеек лазерных диодов на основе гипертеплопроводящих пластин. Гипертеплопроводящие пластины позволяют исключить традиционные проточные системы охлаждения рабочих элементов твердотельных лазеров. Режим стабилизации температуры обеспечивается с помощью алгоритма широтно-импульсной модуляции мощности дополнительных электрических нагревателей. Для компенсации нестационарных тепловых искажений показателя преломления слэба в схему резонатора лазера включен призменный отражатель с углом при вершине 120°. На его узкие грани нанесено отражающее покрытие, а на широкую - просветляющее. В результате тройного отражения пучка внутри отражателя происходит поворот апертуры пучка на 180°. При осевой симметрии температурных искажений слэба такая процедура приводит к компенсации фазовых искажений выходного лазерного пучка. Для подавления паразитной генерации в слэбе используются диэлектрические оптические покрытия широких граней слэба. Основные результаты. Теоретически и экспериментально показано, что применение гипертеплопроводящих пластин совместно с алгоритмом широтно-импульсной модуляции позволяет обеспечить стабилизацию температуры подложек линеек лазерных диодов с точностью ± 0,1 °С и, одновременно выравнивать распределения температуры по ее поверхности с отклонением менее 1 °С. Оптическая схема резонатора лазера позволяет сохранить угловую расходимость излучения, превышающую дифракционный предел не более чем в два раза, при мощности накачки до 100 Вт. Показано, что для повышения эффективности световой накачки и коэффициента полезного действия лазера в целом необходимо использовать многослойные покрытия широких оптических поверхностей слэба на основе чередующихся слоев SiO2 и ZrO2. Практическая значимость. Предложена оригинальная конструкция лазерного модуля твердотельного лазера с диодной накачкой, позволяющая за счет температурной стабилизации линейки лазерных диодов и компенсации искажений оптического качества активного элемента оптимизировать режимы накачки и генерации излучения твердотельных лазеров. Разработанные методы оптимизации характеристик твердотельного лазера с диодной накачкой применимы и в космических условиях, что становится определяющим фактором при разработке лазеров космического базирования.
Subject of Research. Thermophysical and optical techniques of parameter regulation for diode pumped solid-state laser are studied as applied to space laser communication and laser ranging lines. Methods. The investigations are carried out on the base of the original design of diode pumped solid-state laser module that includes the following: Nd:YAG slab element, diode pumped by 400W QCW produced by NORTHROP GRUMMAN; two-pass unstable resonator with rotation of the laser beam aperture about its axis through 1800; the output mirror of the resonator with a variable reflection coefficient; hyperthermal conductive plates for thermal stabilization of the laser diode generation modes. The presence of thermal conductive plates excludes conventional running water systems applied as cooling systems for solid-state laser components. The diodes temperature stabilization is achieved by applying the algorithm of pulse-width modulation of power of auxiliary electric heaters. To compensate for non-stationary thermal distortions of the slab refractive index, the laser resonator scheme comprises a prism reflector with an apex angle of 1200. Narrow sides of the prism are covered with reflective coating, and its wide side is sprayed with antireflection coating. The beam aperture is turned around its axis through 1800 because of triple reflection of the beam inside the prism. The turning procedure leads to compensating for the output beam phase distortions in view of symmetric character of the aberrations of slab refractive index. To suppress parasitic oscillations inside the slab, dielectric coatings of wide sides of the slab are used. Main Results. We have demonstrated theoretically and experimentally that the usage of hyperthermal conductive plates together with the algorithm of pulse-width modulation provides stabilizing of the diode substrate temperature accurate within ± 0.1 °С and smoothing the temperature distribution along the plate surface accurate within 1 °С. Optical schematic diagram of the laser resonator keeps the laser beam divergence not exceeding a diffraction limit more than twice under a light pump power of 100 W. We have also shown that to increase the lasing efficiency, slab multilayer dielectric coatings made of SiO2 и ZrO2 should be used. Practical Relevance. We have proposed original design of the diode pumped solid-state laser module optimizing the generation and pump modes of solid-state lasers by the temperature stabilization technique for laser diode array and by compensation of the slab aberrations. The techniques are also applicable under space conditions; that is an important factor at developing the space-based lasers.

РИНЦ

Держатели документа:
«Научно-исследовательский институт оптико-электронного приборостроения» (ОАО «НИИ ОЭП»)
ФГБУН Институт вычислительного моделирования Сибирского отделения Российской академии наук

Доп.точки доступа:
Архипов, Д.А.; Arkhipov D.A.; Венглюк, В.И.; Venglyuk V.I.; Деревянко, В.А.; Derevyanko V.A.; Егоров, М.С.; Egorov M.S.; Резунков, Ю.А.; Rezunkov Yu.A.; Степанов, В.В.; Stepanov V.V.

[Текст] : статья / Е. Н. Васильев // Журнал Сибирского федерального университета. Серия: Техника и технологии. - 2015. - Т. 8, № 8. - С. 1017-1023, DOI 10.17516/1999-494X-2015-8-8-1017-1023 . - ISSN 1999-494X
   Перевод заглавия: Mathematical Model for the Calculation of the Characteristics of the Cooling Thermoelectric Modules

УДК

537.32

Аннотация: Представлена математическая модель теплообмена в ветви термоэлектрического модуля, основанная на стационарном уравнении теплопроводности с зависящими от температуры коэффициентами. Определено влияние конструктивных и эксплуатационных параметров термоэлектрического модуля на эффективность охлаждения.
The mathematical model of heat exchange in a arm of the thermoelectric module based on the stationary equation of heat conductivity with the coef?cients depending on temperature is presented. In? uence of thermoelectric module design and operational data on ef?ciency of cooling is de? ned.

РИНЦ

Держатели документа:
Институт вычислительного моделирования СО РАН

Доп.точки доступа:
Vasilyev E.N.

[Текст] : статья / В. В. Шайдуров // Вестник Сибирского государственного аэрокосмического университета им. академика М.Ф. Решетнева. - 2015. - Т. 16, № 3. - С. 624-630 . - ISSN 1816-9724
   Перевод заглавия: The magnetic effects of the Tunguska events in 1908

УДК

523.64

52-33

Аннотация: Предлагается новое объяснение геомагнитного эффекта, зарегистрированного магнитографами Иркутской обсерватории во время тунгусской катастрофы 1908 года. Эффект состоял в локальном возмущении геомагнитного поля, начавшемся через две с половиной минуты после основного взрыва в эпицентре тунгусских событий в бассейне реки Подкаменная Тунгуска Красноярского края. Возмущение продолжалось 6 часов и носило немонотонный характер. К настоящему времени выдвинуто несколько гипотез для объяснения этого эффекта. Но большая часть этих гипотез не согласуется с другими данными, а остальные пока не подтверждены количественными показателями или модельными расчетами. Излагаемое здесь объяснение основано на установленном факте распыления в атмосфере микрочастиц и субмикронных вкраплений железа и его окислов в результате абляции и взрыва как главной части тунгусского космического тела, так и его других фрагментов. При остывании этих микрочастиц и вкраплений ниже определенной температуры (называемой точкой Кюри) в магнитном поле Земли за счет хорошо изученного эффекта термонамагничивания они получили значительный удельный магнитный момент. После этого они двигались с учетом взаимодействия с магнитным полем Земли, преимущественно вдоль магнитных силовых линий. В результате осаждения они образовали зоны повышенной намагниченности и повышенной магнитной восприимчивости почв в районе тунгусской катастрофы. Эти зоны тщательно выделены А. П. Бояркиной и С. Д. Сидорас в ходе палеомагнитных исследований рыхлых осадочных пород района тунгусской катастрофы. Причем они существенно отличаются от зон повышенного выпадения других немагнитных материалов. Более того, геометрический анализ зон выпадения магнитных материалов позволяет оценить наклон траектории главного космического тела. Эта оценка в сочетании с другими данными дает довольно большой угол входа тунгусского космического тела к поверхности Земли - около 76. Такая величина угла находится в согласии с результатами современного математического моделирования высоты взрыва главного тунгусского космического тела.
In the paper a new explanation for the magnetic effect registered by magnetographs of the Irkutsk Observatory during the Tunguska catastrophe in 1908 is presented. The effect was due to a local perturbation of the geomagnetic field, which began two and a half minutes after the main explosion at the epicenter of the Tunguska event in the basin of the Podkamennaya Tunguska River in Krasnoyarsk Region. The disturbance lasted for 6 hours and had a non-monotonic behavior. By now, several hypotheses have been proposed to explain this effect. But the most part of them is not consistent with other data, and the others have been not yet confirmed by quantitative parameters or model computations. The present explanation is based on the established fact of the sputtering of microparticles and submicron inclusions of iron and its oxides in the atmosphere as a result of the ablation and the explosion of the main part of the Tunguska cosmic body and its other fragments. These microparticles and inclusions, when cooling below a certain temperature (called the Curie point) in the Earth's magnetic field due to the well-studied effect of termomagnetization, received a significant unit magnetic moment. After that they moved with regard to the interaction with the Earth’s magnetic field, mainly along the magnetic field lines. In consequence of the deposition, they formed zones of high magnetization and high magnetic susceptibility of soils in the Tunguska catastrophe area. These zones were carefully marked out by A. P. Boyarkina and S. D. Sidoras during the paleomagnetic studies of friable sediments in the Tunguska catastrophe area. Moreover, they differ significantly from the areas of increased deposition of other, non-magnetic materials. Furthermore, the geometrical analysis of deposition areas of magnetic materials admits estimating the trajectory slope of the main cosmic body. This estimation in combination with other data gives a quite large entrance angle of the Tunguska cosmic body to the surface of the Earth about 76 This angle magnitude is in agreement with the results of the modern mathematical modeling of the explosion height of the main part of the Tunguska cosmic body.

РИНЦ,
Полный текст сборника

Держатели документа:
Институт вычислительного моделирования СО РАН

Доп.точки доступа:
Shaidurov V.V.