|
ИСТИНА |
Войти в систему Регистрация |
Интеллектуальная Система Тематического Исследования НАукометрических данных |
||
Динамика расширения газа в коническом сопле от сверхкритического состояния и образование кластеровкурсовая работа (Специалист)
- Научный руководитель: Лазарев А.В.
- Автор: Сазонов Артем Сергеевич
- Тип: Специалист
- Организация, в которой проходила защита: МГУ имени М.В. Ломоносова
- Кафедра: Кафедра физической химии
- Год защиты: 2022
- Курс: 3
- Аннотация: В последние годы в связи с изучением поведения вещества в экстремальных условиях предметом активных исследований являются процессы взаимодействия сверхинтенсивного (1018 Вт/см2) фемтосекундного лазерного излучения с атомными и молекулярными кластерами [1]. Эти исследования актуальны и в связи с решением ряда прикладных задач, таких как генерация высокоэнергетических частиц (электроны, ионы, нейтроны) для исследовательских методик в материаловедении [2-3], создание спектрально ярких источников рентгеновского излучения для оптимизации рентгеновской диагностики в медицине [4] и др. Кластеры в этих задачах служат в качестве лазерных мишеней. Как правило, методика получения кластеров в этом случае основана на расширении сверхзвуковых струй мономера из сопел в вакуум. Формирование их в струях является регулируемым (за счет изменения давления и температуры в камере сопла и геометрии сопла) процессом и поэтому удобно и для их генерации, и для их применения. В процессе расширения струи происходит быстрое падение плотности и температуры. Оба фактора способствуют образованию кластеров. Таким образом, сверхзвуковые газовые струи являются уникальным экспериментальным инструментом, позволяющим формировать кластерные среды с регулируемыми параметрами [5, 6]. В ряде случаев мономер (рабочее тело) может служить и газом-носителем для других компонентов струи (кластеров), представляющих исследовательский интерес. При этом рабочее тело струи играет роль термостата, обеспечивающего определенные термодинамические условия для этих компонентов. Присутствие этих компонентов не должно возмущать течение и параметры струи смеси не должны сильно отличаться от параметров струи чистого газа-носителя. Это возможно, например, когда их доля мала или, когда массы их молекул и газа-носителя сравнимы. Параметры струи (температура рабочего тела, его плотность, размеры кластеров и их концентрация) является исходной информацией для интерпретации результатов экспериментов с кластерными мишенями. Источником такой информации могут служить газодинамические модели расширения струи смеси газа-носителя с малой добавкой активного компонента. Изучение образования и эволюции крупных кластеров при расширении сверхзвуковых струй инертных газов от сверхкритических условий представляет интерес при их использовании в качестве лазерных мишеней в экспериментах по генерации высокоэнергетических частиц [7]. При этом возникает необходимость как разработки соответствующей газодинамической модели течения кластеризующегося газа, так и ее экспериментальной верификации, например, с использованием методов оптического рассеяния. Основной особенностью такой модели является рассмотрение газа-носителя как реального. Предметом настоящего исследования является построение адекватной газодинамической модели течения сверхкритического газа в сопле, ее приложение к описанию процесса кластеризации в струях аргона и криптона и ее экспериментальная проверка с использованием техники рэлеевского рассеяния.
- Добавил в систему: Лазарев Александр Владимирович