Academic literature on the topic 'Лазерна фізика'

30 вересня виповнюється 90 років відомому вченому в галузі фізики твердого тіла, нелінійної оптики та квантової електроніки, лауреату Ленінської премії (1966), Державних премій СРСР (1982), УРСР (1974) та України (1994) в галузі науки і техніки, заслуженому діячеві науки і техніки України (1992), повному кавалеру ордена «За заслуги», лауреату премії ім. К.Д. Синельникова НАН України (1998), академіку-секретарю (1990—1998) Відділення фізики і астрономії НАН України, директору (1987—2006) Інституту фізики НАН України (нині — почесному директору), доктору фізико-математичних наук (1963), професору (1968), академіку НАН України (1982) Михайлу Семеновичу Бродину.

In recent decades, due to the use of computer technology, the results of research in a particular area of science and technique are accumulated very quickly. In the process of creating a database of optical images and knowledge base is appeared the task of classification method absence. Without such a method the creating the structure of data warehouse is difficult to solve. The classification of the tasks and the obtained results requires considerable attention in order to ensure their rapid and accurate search and further use. Classification is one of the most important tasks of large database analysis used in Data Mining. Assessment of classification accuracy can be performed using cross-checking or a test set. The proposed method is suitable for use when the accuracy of the test set classification meets the established requirements. In the field of optics and laser physics dealt with the problem, which usually is grouped by the next attributes: the initial field pattern, the type of the optical system, the characteristics of the obtained spatial distribution of light as the number of maxima, minima, zeros of intensity and other significant objects. The question of classification of the tasks themselves was considered in the paper for the first time. The method of classification of problems in optics and laser physics is developed. It is applied to the problems of diffraction, interference and observation of microobjects. The classification is carried out with the help of mathematical methods, a formal description of the objects and the decision trees method. The 5 classes was chosen: "meaning the task", "solution method", "appointment", "complexity", "way of expression." The attributes of the problem classification are "visual-optical", "optical", "computational", "experimental", "qualitative", "fundamental", "applied", "simple", "complex", "textual", "numerical", "graphical". The scheme of problems in optics and laser physics classification is shown. Decision-making to determine the attributes of the problem is carried out using the decision trees method. Application of the results in search engines of big databases and pattern recognition problems is discussed.

В статті розглянуті питання можливості використання акустичних методів для контролю зміни фізико-механічних характеристик металоконструкцій довготривалої експлуатації. Також наведені різні способи збудження та прийому ультразвукових хвиль: імпендансний; лазерно-фазовий, когерентний. Особливу увагу звернуто на когерентий спосіб, який, завдяки стрімкому розвитку обчислювальної техніки, дозволив створити новітні інформаційно-вимірювальні пристрої – дефектоскопи на ультразвукових фазованих решітках(УЗФР). Показано переваги систем УЗФР та можливості використання іх для оцінки зміни мікроструктури матеріалу металоконструкцій, які експлуатуються в складних умовах.

В роботі досліджені технології обробки і зміцнення поверхневого шару деталей із сталі 45, що на першому етапі передбачають відновлення геометрії поверхні, борування і лазерну обробку борованого шару. Проведений аналіз структуроутворення пошарових зон в залежності від технологічних методів обробки, розроблена методика визначення параметрів мікротвердості, пружності, коефіцієнту пластичності відповідних локальних зон за допомогою приладу “Micron-gamma”. Проведені дослідження фізико-механічних властивостей робочих шарів і мікротвердості. За результати проведених досліджень на відповідних зразках деталей із сталі 45 отримані зображення мікроструктур робочих поверхонь, приведені таблиці і графіки розподілу мікротвердості поверхневого шару деталі. Представлені результати доводять про доцільність використовування розроблених технологій відновлення і зміцнення широкого спектру деталей із сталі 45 у машинобудуванні.

Були проведені дослідження методів вибору оптимальних технологічних процесів для зміцнення поверхневого шару деталей. Наведено аналіз фізико-механічних характеристик покриттів після відповідних видів зміцнення з урахуванням структурних змін у поверхневих шарах. Вказано критеріальні оцінки технологічних методів зміцнення — азотування, бордування, бороцементації, лазерної обробки, іонно-плазмове азотування, термічна обробка, а також отримані критеріальні оцінки продуктивності технологічного обладнання та економічні показники. Міцність сталей забезпечується низкою зміцнюючих механізмів: твердорозчинні, дислокаційні, дисперсні, гранітні, субструктурні та перлітні. У сталях, загартованих до мартенситу, значення дислокаційних та субструктурних механізмів зміцнення, які залежать від вмісту розчиненого вуглецю. Збільшення міцності значно зменшує пластичність, в'язкість і збільшує межу крихкості. Для середньовуглецевихферитно-перлітних сталей вміст вуглецю або кількість перліту в структурі є головним фактором зміни міцності та пластичності. Зі збільшенням вмісту вуглецю ударна в'язкість зменшується, а крихкість зростає. Найбільш привабливими за властивостями є середньовуглецеві та середньолеговані сталі (0,3—0,5% С; σ0,2 = 700..850 МПа , σv = 900—1100 МПа). Особливості цих сталей - підвищені міцнісні властивості, низька чутливість до концентраторів напруги, висока витривалість та достатня в'язкість. Високоміцні середньолеговані сталі із вмістом 0,4% С забезпечують σв = 2100 МПа. При максимально можливих значеннях мікротвердості пластичність різко зменшується, коефіцієнти Kp, межа текучості — σt (МПа), коефіцієнт утворення тріщин KSU (дж/см2), коефіцієнт збільшення довжини δ (%), коефіцієнт стиснення Ψ (%). Червона лінія показує динаміку змін мікротвердості в залежності від методів і технологій зміцнення. При максимально можливих значеннях мікротвердості різко зменшується пластичність, коефіцієнти Kp, межа текучості - σt (МПа), коефіцієнт утворення тріщин KSU (дж/см2) ), коефіцієнт збільшення довжини δ (%), коефіцієнт стиснення Ψ (%). З аналізу фізико-механічних властивостей посилених покриттів найпоширенішої та найрозвиненішої у світовій практиці можна визначити основні значення показників зносостійкості, довговічності, мікротвердості, пластичності для сучасних покриттів, які можна отримати за допомогою різних технологій. Розроблена методика визначення оптимальних способів і технологій зміцнення поверхневого шару деталей зі сталі 45 за критеріальними показниками ефективності. Визначено основні значення основних показників, що складають рівень D0, що обов'язково необхідні для зміцнених поверхонь за відповідними технологіями.

На сучасному етапі розвиток технологій виробництва, а відповідно і шкідливі викиди продуктів технологічного процесу, зріс до такого рівня, що впливає на стан екосистем як локального, так глобального характеру, що призводить до зміни клімату, породження екологічних катастроф із тяжкими наслідками для соціальної інфраструктури. Відповідно, проблема ідентифікації та діагностики джерел забруднень різної фізико-хімічної та енергетичної структури є надалі актуальною. Проведено аналіз літературних джерел, у яких розглянуто проблему екомоніторингу за період 1980-2017 рр. і викладено результати досліджень та історію катастроф за останні 100 років. Обґрунтовано методи лабораторних досліджень, вимірювальні засоби та інструментарій, державні нормативи, міжнародні програми екологічної безпеки, що підтверджує актуальність дослідження. Сформульовано завдання дослідження, обґрунтовано методи створення комплексних систем екомоніторингу на підставі інформаційних і системних технологій і інформаційно-ресурсної концепції управління та прийняття рішень для мінімізації шкідливих викидів в атмосферу. Проведено аналіз структури джерел забруднень, які породжуються енергоактивними техногенними системами з ієрархічною структурою організації технологічного процесу. Розглянуто структуру енергоактивної техногенної системи на прикладі енергоблоку ТЕС. Проведено аналіз режимів функціонування енергоактивного об'єкта на технологічному рівні термодинамічних енергетичних перетворень, визначено критичні стани. На підставі літературних і технічних даних побудовано таблиці, які характеризують властивості палива (вугілля), хімічну структуру продуктів згорання і їх викиди в атмосферу й екосередовище (воду і ґрунти).

Під час проведення підготовки здобувачів вищої освіти у галузі машинобудування дуже важливо здійснювати потужну практичну підготовку, в межах якої можна підтвердити набуті теоретичні знання та здійснити спробу їх застосування для виготовлення реальних об’єктів. На жаль, у навчальних планах не залишилось місця для будь-якої виробничої практики. Практика, що залишилась, перейшла в розряд непотрібної та безглуздої втрати часу з боку студента, який жодним чином не зацікавлений у набутті нових вмінь та закріпленні вже надбаних. Із боку підприємства також зазвичай нема жодної зацікавленості у якісному проведенні практики. Таким чином, вищий навчальний заклад має самостійно дбати про покращення конструкторської підготовки здобувача. У даній роботі розглянуто вплив участі студентів у гуртках науково-технічного спрямування на успішність засвоєння теоретичних знань. Розглянуто досвід діяльності науково-технічного гуртка «Моделювання складних інженерних систем із застосуванням 3D технологій», який створено при кафедрі лазерної техніки та фізико-технічних технологій Навчально-наукового інституту матеріалознавства та зварювання ім. Є. О. Патона КПІ ім. Ігоря Сікорського задля пробудження у майбутніх фахівців машинобудівної галузі бажання працювати за обраною спеціальністю; розвинення просторового мислення; висвітлення перспективності інженерної справи для подальшого розвитку особистості та суспільства; окреслення основних напрямів розвитку систем автоматизованого проектування та визначення важливості застосування попереднього моделювання складних інженерних систем. Основою роботи гуртка став 3D-принтер, що здатний друкувати достатньо великі моделі з пластикового філаменту. Наведено приклади робіт з проектування та конструювання вузлів, що виконано гуртківцями, та користь із застосування цих розробок у навчальному процесі для демонстрації майбутнім поколінням студентів готових вузлів. Так гуртківці розробили оптико-механічні вузли з двома лінзами та можливістю юстирування однієї з них; спроектували та виготовили кільканадцять юстирувальних вузлів тощо. Робота студентів у гуртку підвищує зацікавленість студентів у результаті своєї діяльності та ініціює саме творчий підхід до праці. Робота гуртка протягом усього двох років переконливо свідчить про позитивні наслідки залучення студентів до науково-технічних гуртків та необхідність більш активного залучення студентів до лав гуртківців. Доведено високу ефективність застосування методу повного циклу виготовлення виробу – від кресленика до готового вузла – на бажання студента засвоювати нові знання та навички у проєктуванні та моделюванні складних вузлів.

Холодні атоми навчилися отримувати за допомогою лазерного охолодження: потік фотонів з лазера, взаємодіючи з атомами, гальмує їх. Атом, поглинаючи фотон, який рухається йому назустріч, отримує імпульс поглинання. Після цього він перевипромінює фотон рівноймовірно у всі сторони, але початковий імпульс який отримав атом залишається нескомпенсованим. Отже, отримуючи велику кількість таких імпульсів в сторону, протилежну траєкторії руху, атом гальмує майже до повної зупинки.

Дисертація на здобуття наукового ступеня доктора фізико-математичних наук за спеціальністю 01.04.07 - фізика твердого тіла.- Харківський національний університет ім. В. Н. Каразіна, Харків, 2003. Дисертація присвячена розв'язанню проблеми встановлення фізичних механізмів формування структури при дискретному осадженні на підкладку пароплазмового потоку, сформованого імпульсним лазерним розпиленням одноелементних металевих і напівпровідникових мішеней, а також дослідженню структурних і фазових перетворень у плівках у постконденсаційний період. Запропоновані моделі і встановлені умови утворення епітаксійних, полікристалічних і аморфізованих газонасичених конгломератних структур. Детальнодосліджені стадії росту й експериментально обґрунтована модель поверхні епітаксіального лазерного конденсату, що визначає структурні перебудови при подальшому відпалі чи при природному старінні. На підставі узагальнення всіх отриманих даних уперше виявлені і класифіковані основні типи структурних і фазових станів, характер нерівноважності і типи релаксаційних процесів, що протікають у постконденсаційний період у лазерних конденсатах ряду металів з різним ступенем хімічної активності.
Dissertation to get the degree of doctor of science in physics and mathematics, speciality 01.04.07 - solid-state physics.- V.N. Karazin Kharkiv National University, Kharkiv, 2003. The dissertation is devoted to the solution of a problem of establishment of physical mechanism of structure formation at discrete deposition on a substrate of a vapour-plasmous stream, generated by pulse laser sputtering of single-element metal and semiconductor targets, as well as to the research of structural and phase transformations in films in the post-condensation period. The models are proposed and the conditions of formation of epitaxial, polycrystalline and amorphous gas saturated conglomerate structures are established. The stages of growth are in details investigated and the model of epitaxial laser condensate surface which predetermines structural reorganizations at subsequent annealing or aging is experimentally proved. On the basis of generalization of all received data, the basic types of structural and phase condition, character of nonequilibriumiti and types of relaxational processes in post condensation period in laser condensates of metals with various degree of chemical activity were discovered and classified for the first time.