Том 192, № 8 (2022)
Обзоры актуальных проблем
Колебательные режимы концентрационной конвекции
Аннотация
Представлены результаты экспериментального изучения колебательных режимов концентрационной конвекции Марангони, обусловленных конкуренцией капиллярного и гравитационного механизмов движения в двухфазных системах жидкостей. Применение оптических методов позволяет перейти от качественного описания явлений к количественным измерениям и выявить зависимости периода осцилляций и продолжительности колебательного режима от характеристик распределения концентрации поверхностно-активных веществ (ПАВ), физико-химических свойств контактирующих жидкостей и используемых ПАВ, их поверхностной активности. Проанализировано развитие колебательных режимов течения вблизи пузырьков и капель в вертикальных и горизонтальных слоях, а также вблизи вертикальной межфазной границы.
Успехи физических наук. 2022;192(8):817-840
817-840
Фазовые сингулярности и оптические вихри в фотонике
Аннотация
Со второй половины XX в. широкое распространение получили идеи разработки методов формирования оптических вихрей (ОВ) или ОВ-пучков — областей кругового движения потока энергии в электромагнитной волне вокруг так называемых точек фазовых сингулярностей. Уникальность таких световых полей заключается в особой спиральной структуре волнового фронта, обеспечивающей наличие у них орбитального углового момента (ОУМ), который может быть передан веществу и вызвать вращательное движение нано- и микрообъектов. В настоящее время ОВ-пучки активно используются для решения как прикладных, так и фундаментальных проблем оптики и фотоники. Последовательно рассмотрены этапы развития, а также основные достоинства и недостатки методов формирования ОВ-пучков — от возникновения фазовых сингулярностей при рассеянии света в неоднородных средах до последних разработок в области вихревых микролазеров для контролируемой генерации световых полей с заданным ОУМ на нано- и микромасштабе.
Успехи физических наук. 2022;192(8):841-866
841-866
Оптические ловушки и манипуляторы. Современные концепции и дальнейшие перспективы
Аннотация
Обзорная работа направлена на обобщение фундаментальных концепций, которые необходимы для понимания механизмов и принципов оптического захвата как в жидких средах, так и в воздухе. Одной из задач статьи является ознакомление широкой аудитории с мировым опытом и перспективами развития основных фундаментальных принципов функционирования оптических пинцетов различного назначения. Детально описаны варианты конструктивных решений оптических манипуляторов с точки зрения универсальности и энергоэффективности их применения в широком спектре современных практических целей и задач.
Успехи физических наук. 2022;192(8):867-892
867-892
Приборы и методы исследований
Ускорительный источник нейтронов для бор-нейтронозахватной терапии
Аннотация
Для бор-нейтронозахватной терапии (БНЗТ) онкологических заболеваний разработан ускорительный источник нейтронов. Генерация нейтронов в нём осуществляется при взаимодействии протонного пучка, ускоренного в электростатическом ускорителе-тандеме, с литиевой мишенью. Источник обеспечивает генерацию нейтронного потока, оптимального для проведения терапии, и обладает рядом уникальных практических характеристик для использования в клинических условиях. В частности, отличительными особенностями используемого ускорителя-тандема являются компактная конструкция (в которой не применяются ускорительные трубки), надёжность, простота и гибкость в эксплуатации, а также относительно невысокая стоимость. Представлен подробный обзор результатов, полученных в экспериментах с прототипом нейтронного источника. Обсуждаются предварительные результаты тестирования первого специализированного нейтронного источника, предназначенного для клинических испытаний БНЗТ.
Успехи физических наук. 2022;192(8):893-912
893-912
Дистанционное измерение распределения температуры на поверхности твёрдых тел при воздействии мощного лазерного излучения
Аннотация
Представлен обзор последних результатов по применению гиперспектральных изображений для получения распределения температуры и коэффициента излучения на поверхности твёрдых тел при лазерном нагреве в ячейках высокого давления. В 2016 г. было предложено использовать двойной акустооптический фильтр, позволяющий получать большой набор экспериментальных точек на кривой Планка для достижения высокой точности определения температуры. Использование акустооптического фильтра также позволяет визуализировать распределение интенсивности инфракрасного лазерного излучения, изучать процессы плавления и измерять теплопроводность металлов при высоких давлениях и температурах.
Успехи физических наук. 2022;192(8):913-925
913-925
Вертикальная рефракция света в приземном слое атмосферы: традиционные проблемы определения рефракции и новые технические достижения
Аннотация
Практически все используемые методы определения рефракции основаны на теории, созданной Ньютоном. Исследования Ньютона, Эйлера, Ориани, Бернулли и др. сводились к определению геометрического пути луча. Однако ввиду многообразия условий прохождения света в приземном слое атмосферы не представляется возможным с достаточной достоверностью определить рефракцию. Проведён анализ апробированных научной общественностью современных методов и средств эффективного определения рефракции, которые позволяют выполнять оптические измерения с инструментальной точностью используемого прибора.
Успехи физических наук. 2022;192(8):926-943
926-943
Новости физики в сети Internet (по материалам электронных препринтов)
Успехи физических наук. 2022;192(8):944-944
944-944