+
Вестник Дагестанского государственного университета. Серия 1: Естественные науки
2016. — Выпуск 4
Содержание:
+
В работе приведены экспериментальные и теоретические исследования волновых процессов в продолговатых структурах заряженных частиц без Дебаевского экранирующего фона. Для исследования был создан экспериментальный стенд, включающий в себя устройство для зарядки частиц и устройство для их захвата. В экспериментах использовались частицы оксида алюминия, которые предварительно инжектировались в устройство для их зарядки, где они, проходя под действием силы тяжести область коронного разряда, приобретали положительный заряд. После этого частицы и осаждались в ловушку Пауля, где происходил их захват, удержание и формирование продолговатых кулоновских структур. Для удержания частиц в ловушке у одного из ее торцов был установлен кольцевой электрод, на который подавался постоянный электрический потенциал того же знака, что и знак заряда частиц. У другого торца ловушки частицы удерживались с помощью эффективной силы Гапонова-Миллера, возникающей вследствие переменного электрического поля. У этого торца в эксперименте происходило самовозбуждение уединенной волны, которая двигалась вдоль кулоновской структуры без затухания. При приближении к кольцевому электроду или свободному торцу ловушки волна отражалась и двигалась в обратном направлении с той же скоростью. Была экспериментально определена скорость волны. Помимо этого была теоретически оценена скорость волны в структуре при следующих допущениях: кулоновская структура рассматривается в приближении сплошной среды, силы вязкого трения в расчетах не учитываются, плотность структуры на всей ее длине постоянна, скорость волны совпадает со скоростью звука. Теоретически оцененная скорость волны в структуре качественно совпала с экспериментальными результатами.
Загружаем данные из библиотечной системы...
Ключевые слова
+
Проведён анализ распространения электромагнитной волны вдоль канала факельного разряда, горящего в аргоне, с учётом его осевой неоднородности. Учёт осевой неоднородности канала разряда заключался в учёте изменения формы канала разряда и удельной электропроводности плазмы разряда с изменением осевой координаты. Для учёта изменения величины удельной электропроводности вдоль оси разряда были проведены измерения осевых распределений электронной и газовой температур. Измерение электронной температуры проводилось методом Орнштейна по линиям меди. Измерение газовой температуры осуществлялось по относительной интенсивности вращательных линий полосы гидроксила. Полоса гидроксила появлялась в спектре разряда при добавлении в плазмообразующий газ небольшого количества воздуха. Величина удельной электропроводности оценивалась по полученным значениям электронной и газовой температур. Форма канала факельного разряда, горящего в аргоне, принималась конусообразной. Расчёт распределения амплитуды радиальной компоненты электрического поля вдоль оси разряда проводился на основе модели канала разряда в виде неоднородной электрической линии. При расчёте предполагалось наличие отражения электромагнитной волны в конце канала разряда. В результате проведённых расчётов установлено, что амплитуда первой гармоники радиальной компоненты электрического поля уменьшается вдоль разрядной камеры на 10 %, а амплитуда четвёртой гармоники - на 50 %. Полученные результаты совпадают с результатами измерений, проведённых ранее для аналогичного разряда. Показано, что для факельного разряда, горящего в аргоне, при расчёте его характеристик не требуется учитывать отклонение величины удельной электропроводности от равновесных значений.
Загружаем данные из библиотечной системы...
Ключевые слова
+
В природе помимо простых магнитных упорядочений (ферромагнитного, антиферромагнитного или ферримагнитного) существует еще и новый тип магнитного упорядочения - модулированное. Такое упорядочение возникает в системах с конкуренцией обменного взаимодействия независимо от физической природы этого взаимодействия. Наиболее распространенной моделью статистической физики, применяемой для описания модулированных структур, является анизотропная модель Изинга с конкурирующими взаимодействиями (ANNNI-модель). Теоретическое и экспериментальное изучение моделированных структур является достаточно трудоемкой задачей, поэтому в настоящее время для их полного и всестороннего описания используют методы вычислительной физики, наиболее популярными и точными из которых являются методы Монте-Карло. В данной работе приведены результаты исследования двумерной ANNNI-модели методами Монте-Карло на основе стандартного алгоритма Метрополиса. Получены температурные зависимости термодинамических параметров для кубической системы с линейными размерами L = 32 при различных значениях параметра конкурирующего взаимодействия |J /J| = 0,1¸1. Показано, что с увеличением абсолютного значения параметра конкурирующего взаимодействия температуры переходов из ферромагнитно упорядоченного состояния в парамагнитное при |J /J|
Загружаем данные из библиотечной системы...
Ключевые слова
+
В работе продемонстрирована возможность сепарации частиц с помощью переменных электрических полей квадрупольного типа, создаваемых с помощью линейных ловушек Пауля. Было показано, что изменяя параметры ловушки (расстояния между электродами, величину и частоту переменного напряжения, подаваемого на электроды ловушки), возможно как отделять от порошка частицы определенного размера, так и пространственно разделять частицы внутри ловушки.
Загружаем данные из библиотечной системы...
Ключевые слова
+
В работе проведено исследование зарядки частиц полидисперсного порошка Al O в коронном разряде. Размеры частиц составляли от 4 до 50 мкм. Для частиц такого размера основным механизмом зарядки является ударная зарядка. В этом случае заряд частиц пропорционален напряженности электрического поля и квадрату размера частицы. Использовалась следующая конфигурация коронного разряда. Высокое напряжение подавалось на решетку из пяти вертикально ориентированных электродов из вольфрамовой проволоки диаметром 70 мкм. Расстояние между электродами составляло 1 см. По обе стороны от коронирующих электродов находились решетки заземленных электродов из стальных стержней диаметром 3 мм. Конструкция была смонтирована в канале квадратного сечения 6х6 см. Зарядка частиц производилась при напряжении на коронирующих электродах, равном 18,5 кВ. Ток коронного разряда составлял 380 мкА для положительной короны и 705 мкА для отрицательной короны. С помощью линейной электродинамической ловушки измерялись заряды и массы отдельных частиц. Размеры частиц находились в диапазоне от 19,3 мкм до 35,4 мкм. Заряды частиц находились в диапазоне от 3,53∙10 e до 12,4∙10 e. Было выяснено, что частицы заряжались в поле напряженностью от 10 кВ/см до 20 кВ/см. Эффективность зарядки была несколько выше в случае зарядки в положительном коронном разряде. С помощью плоского конденсатора измерялись средние значения размеров и зарядов частиц. Средний размер частиц составил 34 мкм. Средние заряды частиц составляли 4,21∙10 e, 5,65∙10 e и 5.84∙10 e в случае напряжения коронного разряда 13 кВ, 15 кВ и 18,5 кВ соответственно.
Загружаем данные из библиотечной системы...
Ключевые слова
+
В статье представлены экспериментальные данные электрических характеристик разряда постоянного тока с полым катодом в неоне и параметров разряда на границе перехода к нормальному разряду, полученные при уменьшении температуры разряда до температуры кипения жидкого азота. Эксперименты проведены при давлении неона P = 18-187 Па и токах разряда I = 0,01-3,5 мА. Исследован характер трансформации границы перехода к нормальному разряду при охлаждении. Обнаружено, что характер изменения вольт-амперных характеристик разряда (ВАХ) при охлаждении от комнатной температуры до температуры жидкого азота при одинаковом давлении аналогичен изменению ВАХ, наблюдаемому при увеличении давления газа при комнатной температуре. При постоянных значениях температуры и тока разряда с увеличением давления газа наблюдался рост напряжения на разряде и рост напряжённости электрического поля в положительном столбе разряда. При малом токе разряда (около 1 мА), величина которого определялась давлением газа, обнаружены отклонения поведения ВАХ положительного столба разряда от теории Шоттки. При охлаждении газа трансформация ВАХ происходила по траектории, описываемой отношением изменения величины электрического поля к изменению величины тока разряда. В исследуемом диапазоне давлений газа наклон траектории был отрицательный, а её длина зависела от давления и могла быть различной при разном значении тока разряда. В режиме охлаждения при определённом постоянном значении тока разряда изменение температуры газа приводило к смене механизма разряда, где наблюдалась немонотонная зависимость напряжения на исследуемом участке столба разряда от температуры. При охлаждении граница перехода к нормальному разряду смещалась в область меньших токов, напряжённость электрического поля в положительном столбе разряда и на границе перехода к нормальному разряду увеличивалась, а величина приведённой напряжённости электрического поля уменьшалась во всех исследованных диапазонах тока разряда, давления и концентрации неона.
Загружаем данные из библиотечной системы...
Ключевые слова
+
В рамках разработки нанотехнологических методов для детектирования белков на уровне отдельных молекул предлагается подход на основе метода атомно-силовой микроскопии (АСМ). Подход предназначен для высокочувствительного обнаружения белков (в том числе белковых маркеров заболеваний человека) в анализируемом растворе для решения задач биомедицинских исследований. Для концентрирования молекул определяемого белка из объема анализируемой среды (буферный раствор, разбавленная биологическая жидкость) используются АСМ-чипы с иммобилизованными молекулами-зондами против определяемого белка. Регистрация биомолекул осуществляется при сканировании поверхности чипа зондом атомно-силового микроскопа. Важным фактором, определяющим производительность анализа, является число типов белков, которые можно одновременно определять в исследуемой пробе с использованием одного чипа. Для этого необходимо создание на поверхности АСМ-чипа массива из отдельных зон с различными типами молекул-зондов, иммобилизованных в каждой зоне. В связи с малым размером площади сканирования АСМ при реализации такого подхода необходимо маркирование поверхности АСМ-чипа для обеспечения точного позиционирования зонда АСМ относительно каждой зоны. В настоящей статье предложен метод формирования массива меток на поверхности АСМ-чипов. Маркирование поверхности АСМ-чипов при помощи магнетронного напыления реализовано с помощью последовательного магнетронного распыления хрома и вольфрама. Металлы наносились с использованием аргоновой плазмы в разряде постоянного тока на поверхность АСМ-чипа из силанизированной слюды, закрытой металлическим экраном с отверстиями. Продемонстрирована устойчивость сформированных меток на поверхности чипов в процессе процедуры анализа белков. Предложенный подход позволит в перспективе использовать АСМ-чипы для определения палитры биомаркеров, что открывает путь к использованию подхода на основе АСМ для многопараметрического анализа биоматериала.
Загружаем данные из библиотечной системы...
Ключевые слова
+
Репличным методом Монте-Карло выполнены исследования критических свойств трехмерной фрустрированной модели Изинга на треугольной решетке с учетом взаимодействий вторых ближайших соседей. Используя теорию конечно-размерного скейлинга, рассчитаны статические критические индексы теплоемкости a , восприимчивости g , намагниченности b , радиуса корреляции n и индекс Фишера.
Загружаем данные из библиотечной системы...
Ключевые слова
+
Антиферромагнитная модель Изинга на гексагональной решетке исследована высокоэффективным алгоритмом Ванга-Ландау метода Монте-Карло. Вычислена плотность состояний системы и рассчитаны температурные зависимости внутренней энергии U , свободной энергии F , энтропии S , теплоемкости C и кумулянтов Биндера Ukm . Показано отсутствие вырождения основного состояния и наличие фазового перехода второго рода. Определена температура фазового перехода T = 1.5.
Загружаем данные из библиотечной системы...
Ключевые слова
+
В работе изучаются вопросы гельдеровости решений эллиптических систем первого порядка в области на плоскости. Выделен класс таких систем (системы Бельтрами), для которых имеет место гельдеровость решений. Коэффициенты системы Бельтрами - измеримые ограниченные функции, которые удовлетворяют (кроме условия эллиптичности) условию типа Кордеса, т. е. условию на разброс собственных значений матрицы коэффициентов. Система Бельтрами - недивергентная эллиптическая система. Отметим, что и в случае дивергентных эллиптических систем второго порядка матрицы коэффициентов должны удовлетворять условию типа Кордеса (иначе не будет гельдеровости решений).
Загружаем данные из библиотечной системы...
Ключевые слова
+
Исследовано влияние концентрации пероксида водорода и ионов железа (II) (реактива Фентона (Fe /H O )) на кинетику окисления хромового темно-синего (ХТ). Окисление ХТ реактивом Фентона описывается на модели реакции псевдо-первого порядка. Исследовано влияние концентрации пероксида водорода и ионов железа (II) на константу скорости окисления ХТ. Показано, что с ростом концентрации пероксида водорода от 0,04 до 0,25 М в растворе увеличивается скорость процесса окисления красителя. Установлено, что степень обесцвечивания раствора ХТ при оптимальных концентрациях пероксида водорода 0,25 М и ионов железа 0,6 мг/л составляет 91 %.
Загружаем данные из библиотечной системы...
Ключевые слова
+
В статье приводятся итоги многолетнего изучения растительного покрова локальной территории Предгорного Дагестана - Талгинского ущелья. Талгинское ущелье предгорий представляет рефугиум разноценотических биот. Это связанно с условиями пересеченного и скалистого рельефа, который создает широкий диапазон параметров среды обитания. Здесь распространены разные группы растений со специфическими экологическими адаптациями, что определяет их неоднородность и гетерогенный характер. Растительный мир этой территории деградирует не только по естественным причинам, но и под воздействием антропогенных факторов. В результате хозяйственной деятельности изучаемый растительный покров обедняется аборигенными видами, их жизненные показатели снижаются, репродуктивный потенциал падает. Необходимы государственный контроль за природопользованием и программы по сохранению биоразнообразия.
Загружаем данные из библиотечной системы...
Ключевые слова
+
Изучена специфика реакции озимой мягкой пшеницы ( Triticum aestivum L.) сортов Афина, Гром и Таня на засоление среды хлоридом натрия для оценки генетического потенциала проростков с применением дисперсионного анализа. Показана эффективность использования методов лабораторной диагностики адаптивного и продуктивного потенциала сортов в случае низкого уровня хлорида натрия в среде (100 и 150 мг/л). Исследование демонстрирует возможность оценки солеустойчивости сортов озимой мягкой пшеницы на ранних этапах онтогенеза при проращивании семян и культивировании проростков в условиях, стимулирующих дружные всходы, прирост линейных размеров и биомассы проростков. Это позволило сопоставить проростки одного морфологического возраста, что затруднительно, при высоком содержании NaCl в среде. Дисперсионный анализ позволил расположить морфометрические параметры проростков в следующий убывающий ряд по чувствительности к NaCl: длина 1 листа > длина самого развитого корня = сырая биомасса корней > сырая биомасса надземной части >> высота колеоптиля = количество корней. Изменчивость 8-сут. проростков по признакам высота колеоптиля и количество корней в этих условиях оказалась настолько низкой, что делает неэффективным их применение в качестве тест-критериев для сравнительной оценки устойчивости сортов. Сорта проявляют специфичность в реакции на NaCl: у сорта Таня способствует накоплению сухой биомассы корней, у сортов Афина и Гром - надземной сферы. Оценка устойчивости к NaCl по совокупности морфометрических параметров позволяет расположить изученные сорта последовательно в ряд: с. Таня >> с. Афина > с. Гром.
Загружаем данные из библиотечной системы...
Ключевые слова
+
В статье представлены результаты экспериментальных исследований по изучению физиолого-биохимических показателей организма рыб в условиях нефтяного загрязнения водной среды. Исследованы эмбриогенез, аномалии развития, рост, поведенческие реакции, сердечный ритм, содержание общего белка, изменение активности лизосомальных протеиназ в теле молоди кутума на ранних стадиях онтогенеза (0+). Выявлены изменения всех исследованных показателей рыб под воздействием нефти в диапазоне концентраций 0,1-40 мг/мл. Реагирование белкового обмена на нефтяное загрязнение выражалось либо увеличением общего белка, либо его снижением по сравнению с контролем, то есть имело фазовый характер. Показано снижение содержания общего белка у молоди кутума при продолжительном воздействии нефти и сравнительно высокая активность кислых эндопротеиназ лизосом в раннем развитии (молодь 0+), что указывает на ведущую роль кислых пептид-гидролаз в деградации белка, необходимого для обеспечения аминокислотами и пептидами для поддержания гомеостаза организма молоди в период, когда происходит переход на экзогенное питание. Активность пептид-гидролаз лизосом у рыб в контроле возрастает по мере «взросления», что указывает на интенсификацию протеолиза, связанную с ускорением темпов роста по мере развития молоди. Таким образом, приспособление, лежащее в основе всех адаптационных связей в организме, может осуществляться за счет биологических механизмов, включающих изменение морфологических, физиологических и поведенческих реакций гидробионтов.
Загружаем данные из библиотечной системы...
Ключевые слова
Вверх