Вестник БФУ им. И. Канта

Вестник Балтийского федерального университета им. И. Канта. Серия: ФИЗИКО-МАТЕМАТИЧЕСКИЕ И ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ

Теоретическая и прикладная физика

Алгебраический метод построения точных решений уравнений Максвелла в изотропном, неоднородном двумерном диэлектрике

Аннотация

Изучены дискретные изоспектральные симметрии для двумерной линейной задачи — преобразования Дарбу (Мутара). В качестве приложения построены некоторые сингулярные и аналитические интегрируемые потенциалы (описывающие диэлектрическую проницаемость) для уравнений Максвелла в двумерной неоднородной среде.


We study discrete isospectral symmetries for the linear problem in spatial dimensions two, by developing a Darboux (Moutard) transformation formalism for this problem. As an application, we construct some singular and nonsingular integrable potentials (dielectric permitivity) for the Maxwell equations in a 2D inhomogeneous medium.

Скачать статью

Исследование влияния параметров и топологии магнитного поля периферийной зоны стационарного плазменного двигателя на эффективность работы катода-компенсатора

Аннотация

Приведены результаты исследования влияния характеристик (параметров и топологии) магнитного поля СПД типа СПД-100 на эффективность работы катода-компенсатора при изменении его места расположения. Выявлено влияние на эффективность работы катода-компенсатора не только топологии магнитного поля, но и величины магнитной индукции в зоне его размещения. Отмечено наличие корреляции между изменением индукции магнитного поля в месте расположения катода и параметрами двигателя. Определена допустимая для обеспечения высоких интегральных характеристик и требуемого ресурса индукция магнитного поля в зоне его размещения, не превышающая 30 Гс.


In this paper it is investigated an influence of magnetic field characteristics (parameters and topology) of SPT using SPT-100 thruster model on efficiency of cathode-compensator operation while the cathode is translated. During investigations the comparison results of experiments and calculations suggests influence on efficiency of cathode-compensator operation either magnetic field topology or magnetic field induction in cathode position. It is founded a correlation between magnetic field induction in cathode position and thruster performance. It is determined assumptive magnetic field induction less as 30 Gauss in cathode position for better performance and requisite lifetime of thruster.

Скачать статью

Метод построения проекционных операторов для волн Пуанкаре и Россби в атмосфере

Аннотация

Традиционно в экспериментальных исследованиях волновой структуры атмосферы определяют частоту волн. Эти данные, как правило, недостаточны для установления типа волновых возмущений, так как не определен пространственный масштаб волн. Проблемы могут быть разрешены с помощью применения метода операторов проектирования, который позволяет идентифицировать вклад известных типов волн в наблюдаемом волновом поле. В работе представлена процедура построения проекционных операторов для планетарных волн Пуанкаре и Россби в сферической атмосфере в приближении «мелкой воды». Предложенная процедура позволяет получить обобщенный вид оператора проектирования без использования приближения β-плоскости.

Traditionally, in experimental studies of the wave structure of the atmosphere determine the frequency of the waves. These data are generally insufficient to identify the type of wave disturbances as well as the spatial scale is not defined waves. Problems can be solved by applying the method of projection operators, which allows us to identify the contribution of certain types of waves in the observed wave field. This work presents a procedure for constructing the projection operators for the Poincare and Rossby planetary waves in the spherical atmosphere in the approximation of "shallow water". The proposed procedure allows to obtain the generalized form of the projection operator approach without the use of β-plane.

Скачать статью

Нелинейные диссипативные структуры как модель двумерных оптических солитонов

Аннотация

Изучены преобразования Дарбу — Лапласа для уравнений Бойти — Леона — Пемпинелли. Эти уравнения являются (1+2)-мерными обобщением модели sh-Гордон и дополнительно редуцируются в диссипативное уравнение Бюргерса в одномерном пределе. Построены как локализованные решения, так и решения, демонстрирующие наличие режимов с обострением.


We study the Darboux and Laplace transformations for the Boiti — Leon — Pempinelli equations (BLP). These equations are the (1+2) generalization of the sinh-Gordon equation. In addition, the BLP equations reduced to the Burgers equation in a one-dimensional limit. Localized nonsingular solutions in both spatial dimensions and anti ”blow-up” solutions are constructed.

Скачать статью

О взаимодействии кубита с флуктуирующим окружением

Аннотация

Показано, что уравнения Гурвица и Мозурского для системы, состоящей из кубита, взаимодействующего с флуктуирующим окружением, при выполнении определенных условий сводятся к уравнениям эволюции кубита. В свою очередь данные уравнения допускают обобщение к виду, который предполагает существование перепутанных состояний объединенной системы. Из них два состояния симметричны и два — антисимметричны, причем одно симметричное состояние стационарно.



It is shown that the equations of Gurvitz and Mozyrsky for a system consisting of a qubit interacting with a fluctuating environment in certain conditions are reduced to evolution equations of the qubit. Such evolution equations for the qubit can be generalized to the form, which implies the existence of entangled states of the combined system. Among these entangled states two are symmetric, and two — antisymmetric. One symmetric state is stationary.

Скачать статью

Плазмонное усиление флуоресценции органолюминофоров в полимере и на поверхности кремнезема

Аннотация

Исследован синтезированный коллоидный раствор наночастиц серебра в воде, обладающий устойчивостью, с плазмонным резонансом на длине волны λ = 430 нм. Обнаружено усиление флуоресценции молекул родамина 6Ж в присутствии наночастиц серебра на поверхности силохрома. Показано усиление флуоресценции молекул Р6Ж в матрице поливинилового спирта на серебряных пленках, полученных электроосаждением. Обнаружено, что на шероховатых серебряных пленках проявляется плазмонный резонанс на длине волны λ ~ 400 нм.



It has been found that in the synthesised hydrosol of silver plasmon resonance on lengths of waves λ = 430 nm has. It has been observed that in the presence of silver nanoparticles on a surface of silochrom increases the fluorescence of rhodamine 6G molecules. Fluorescence enhancement rhodamine 6G molecules in matrix of polyvinyl alcohol on the silver films received by electrodeposited reduction has been investigated. It is found that on rough silver films it is manifested plasmon resonance on lengths of waves of λ ~ 400 nm.

Скачать статью

Радиофизика и радиотехника

Динамика приземного аэрозоля по лидарным наблюдениям в Калининграде

Аннотация

Представлены результаты наблюдений динамики приземного аэрозоля, выполненные с применением двухволнового (532 и 1064 нм) атмосферного лидара (LSA-2S) с декабря 2011 по январь 2012 г. в утренние часы (8—10 ч) — во время прохождения солнечного терминатора. Установлено, что в данный период появляются осцилляции характеристик аэрозоля с периодами 15—20 мин. Предполагается, что они могут быть вызваны возбуждением внутренних гравитационных волн в области солнечного терминатора.


This paper presents the results of observations of the dynamics of groundlevel aerosol made using two-wavelength (532, 1064 nm) atmospheric lidar (LSA-2S). The observations were made in December 2011 — January 2012 in the morning (8—10 h LT) in order to study the dynamics of aerosol during of the solar terminator period. In the observations revealed that appear aerosol characteristics oscillations with periods of 15—20 min during the period of the solar terminator. It is assumed that these oscillations can be caused by the excitation of internal gravity waves in the solar terminator.

Скачать статью

Исследование линии вытекающей волны с излучателем щелевого типа произвольной длины методом эквивалентных схем

Аннотация

Разработана эквивалентная схема для описания электрических процессов в линии вытекающей волны со щелью произвольной длины в стенке волновода. На эквивалентной схеме щель замещена неоднородностью резистивно-емкостного типа с распределенными параметрами. Произведен расчет линии и определены оптимальные режимы при работе на передачу и прием.


The equivalent circuit is developed to describe the electrical processes in the antenna of leaky wave. The slot of an arbitrary length in the waveguide wall is considered as non-uniformity of resistive-capacitive type with distributed parameters. The calculations are performed to determine the optimal values of the antenna parameters.

Скачать статью

Исследование приемного тракта линии вытекающей волны методом эквивалентных схем

Аннотация

Разработана эквивалентная схема приемного тракта линии вытекающей волны. Регулярная линия передачи представлена однородной двухпроводной линией без потерь. Линия имеет излучатель в виде щели, который образует неоднородность резистивно-емкостного типа. Составлена и решена система уравнений электрического равновесия для эквивалентной схемы, найдены электрические параметры схемы. Исследован баланс мощности приемного тракта.


The equivalent circuit is developed to describe the electrical processes in the receiver path of the leaky wave antenna. The line has the slot-type radiator which is considered as a resistive-capacitive non-uniformity. The slot in the waveguide wall is considered as non-uniformity of resistivecapacitive type. The system of equations is composed and solved to investigate the balance of power in the receiver path and found the electrical parameters of the scheme.

Скачать статью

Метод анализа высокочастотного транзисторного автогенератора

Аннотация

Предложен метод анализа автогенератора (АГ) с контуром между коллектором и базой, основанный на графическом решении уравнения АГ и позволяющий целенаправленным выбором параметров элементов схемы добиваться требуемых характеристик автогенератора.


The method for analyzing the oscillator with the circuit between collector and base is suggested. It based on graphic solution the generator equation and allow us to make realaized choise of electric scheme parameters to achieve the required oscillator characteristics.

Скачать статью

Метод многоимпульсной регистрации сигнала ядерного магнитного резонанса в неоднородном магнитном поле

Аннотация

Представлены результаты серии экспериментов, целью которых было исследование возможности применения композитных импульсов для улучшения однородности магнитного поля и изучения возможности идентификации соединений на основе релаксационных характеристик ЯМР сигналов.


This paper presents the results of a series of experiments whose purpose was to investigate the possible use of composite pulses to improve the homogeneity of the magnetic field and study the possibility of identifying compounds based on the relaxation characteristics of the NMR signals.

Скачать статью

Многоканальная гибридная атмосферно-оптическая система связи

Аннотация

Рассмотрена возможность применения новой разработанной многоканальной гибридной атмосферно-оптической системы связи, которая позволяет увеличить пропускную способность, производительность, надежность и эффективность канала связи. Построена симуляционная модель разработанной системы.


The possibility of application of the newly developed multi-channel hybrid atmospheric optical communication system, which allows to increase the capacity, performance, reliability and efficiency of the communication channel. A well constructed simulations of the developed system.

Скачать статью

Модель ионосферного сигнала с мультипликативной помехой

Аннотация

Показано, что нестационарность параметров составляющих ионосферного сигнала приводит к мультипликативной помехе, оказывающей значительное влияние на получение достоверных данных при приеме ионосферных сигналов. Дана оценка дисперсии амплитуд при приеме ионосферных сигналов с мультипликативной помехой. Представлены результаты исследования эффективности методов доплеровской фильтрации при приеме ионосферных сигналов.


It is shown that unsteadiness parameters of components of the ionospheric signal leads to multiplicative noise. It largely affects the reliable data when receiving ionospheric signals. The estimation of the variance of the amplitudes for the reception of ionospheric signals with multiplicative noise. The results of studying the effectiveness of the methods of Doppler filtering when  receiving ionospheric signals.

Скачать статью

Оценка параметров ионосферного сигнала

Аннотация

Представлена методика оценки параметров двухлучевого ионосферного сигнала методом максимального правдоподобия. Приведены результаты модельных экспериментов, а также расчеты реальных ионосферных сигналов на трассе Москва — Калининград.


The technique of an estimation of parameters of a dual-beam ionospheric signal is presented by a method of the maximum credibility. Results of modeling calculations and results of calculations of real ionospheric signals on line Moscow — Kaliningrad are resulted.

Скачать статью

Проверка электромагнитной совместимости электроракетной двигательной установки с помощью электродинамического имитатора тягового модуля

Аннотация

Рассмотрен характер колебания разрядного тока стационарного плазменного двигателя. Определен максимальный уровень создаваемых кондуктивных помех во всех режимах работы электродинамического имитатора тягового модуля.


The noise nature of discharge current oscillations of the stationary plasma thruster has been revealed. The maximal level of generated low-frequency conducted interferences in all the modes of the electro-dynamic thrust module simulator operation has been determined.

Скачать статью

Математика

Исследование комплекснозначного нелинейного уравнения в частных производных

Аннотация

Рассмотрено нелинейное комплекснозначное уравнение в частных производных. К данному уравнению применены некоторые способы наождения точных решений, присущие уравнениям с солитоноподобными решениями. В частности, проведено исследование уравнения на наличие свойства Пенлеве, найдены решения в виде рядов Лорана, точные решения в виде бегущих волн и решения, полученные методом Хироты.


Several ways of finding of the exact solutions inherent in the equations with soliton like solutions were applied to the given equation. In particular the presence of property of Penleve in the equation was conducted, solutions in the form of numbers of Lorana, exact solutions in the form of running waves and solutions received by the method of Hiroty were found.

Скачать статью

Математическая модель транспортировки релятивистских электронных пучков. Аналогия с уравнениями газовой динамики

Аннотация

Проведено аналитическое сравнение гиперболической системы из четырех уравнений для моментов функции распределения электронов релятивистского электронного пучка (РЭП), моделирующей процессы его транспортировки в газовой среде, и уравнений газовой динамики для идеального политропного газа. Найденная аналогия между этими моделями позволила уточнить математическую постановку задачи для РЭП и облегчить выбор граничных условий задачи.


Analytical comparison of hyperbolic system consists of four equations for moments of the distribution function of relativistic electron beam (REB), the modeling transportation processes in the gas environment and the equations of gas dynamics of ideal polytropic gas was carried out. The found analogy between these models allowed to specify mathematical statement of a problem for REB and to facilitate a choice of edge conditions of the task.

Скачать статью

Математическое моделирование в дорожном строительстве

Аннотация

Рассматриваются математические модели для оценки качества дорожно-строительных материалов. Построена математическая модель современного асфальтобетонного завода с несколькими асфальтосмесительными установками. Дана методика определения надежностиработы завода по выпуску асфальтобетонных смесей.


Mathematical models for an estimation of quality of road-building materials are considered. The mathematical model of the modern asphalt-concrete factory with several asphalt-mixing installations is constructed. The technique of definition of reliability of work of a factory on release asphalt-concrete mixes is given.

Скачать статью

Нейроитерационный метод реконструкции распределенных физических полей

Аннотация

Предложенный в работе нейроитерационный алгоритм реконструкции, основанный на широком использовании математической модели измерительной системы, совмещает в себе способность искусственных нейронных сетей к учету априорных знаний с надежностью и простотой алгебраических методов. Численным моделированием показано, что предложенный алгоритм обеспечивает лучшие характеристики по точности реконструкции воздействий на распределенные физические поля.


In this paper call attention to the neuro-iterative reconstruction algorithm based on the mathematical model of the measuring system. It combines the positive features of artificial neural networks and algebraic methods. Numerical simulation shows the characteristics of the reconstruction of influene for distributed physical fields.

Скачать статью

О приближении почти периодической функции со значениями в банаховом пространстве

Аннотация

Рассмотрено приближение почти периодической функции со значениями в банаховом пространстве тригонометрическими полиномами.


Approach of almost periodic function with values in Banach space by trigonometric polynomials is considered.

Скачать статью