65-я Всероссийская научная конференция МФТИ

65-я Всероссийская научная конференция МФТИ

Список разделов ЛФИ - Секция физики высоких плотностей энергии

Тематика секции: физика экстремального состояния вещества; cверхвысокие давления и температуры; cверхнизкие температуры; плазменные кристаллы; физика активной мягкой материи; плазменные техноглогии; физика горения и взрыва; теплоносители и накопители; альтернативная и возобновляемая энергетика.


Формат проведения: очно-дистанционный

Рабочий язык: русский, возможно представление докладов на английском языке

Дата и место проведения: 06 апреля 2023г. в 10:00 часов, Конференц-зал ОИВТ РАН, Москва, ул. Ижорская 13 с 2

  • Железо: термодинамические, транспортные и оптические свойства из ab initio расчетов

    В работе представлены результаты исследования теплофизических свойств железа из первопринципных расчетов. Особое внимание уделено необходимости учета спиновой поляризации. Восстановлены кривая теплового расширения, температурные зависимости энтальпии, удельного сопротивления и нормальной спектральной излучательной способности железа. Приведено сравнение с данными экспериментов, в том числе эксперимента по импульсному нагреву, проведенного в рамках работы для определения энтальпии.


  • Активное броуновское движение частиц в квазиодномерных (цепочечных) структурах при воздействии лазерного излучения

    Представлены результаты экспериментального исследования динамики цепочечных структур в тлеющем разряде постоянного тока при воздействии лазерного излучения. Структуры формировались активными броуновскими частицами. Использовались два типа сферических монодисперсных частиц меламин-формальдегида: полностью покрытые медью и Янус (покрытые медью наполовину). Поглощение лазерного излучения металлической поверхностью частиц приводило к нагреву их поверхности и возникновению термофоретической силы.

  • Трехмерная диагностика динамики янус-частиц в разряде низкого давления

    В работе проведена  3D-диагностика плазменно-пылевых структур янус частиц в плазме низкого давления.Оценена погрешность метода и проанализирована динамика и параметры плазменно-пылевой структуры в зависимости от мощности лазера.

  • Первопринципное исследование тугоплавких металлов в околокритическом состоянии

    Оценка параметров критических точек вольфрама, молибдена и циркония, и положения кривых сосуществования фаз жидкость–газ методом квантовой молекулярной динамики.

  • Трёхмерное моделирование электрического разряда постоянного тока в сверхзвуковом потоке воздуха

    В данной работе исследовался продольно-поперечный дуговой разряд в пристеночной области сверхзвукового течения. Для его моделирования была выбрана одножидкостная (МГД) модель равновесной плазмы. Целью моделирования было получение трехмерных распределений температуры и плотности тока в процессе эволюции разряда в потоке. Неотъемлемой частью эволюции является процесс перепробоя. Определение механизма возникновения новой перемычки является необходимым шагом для достижения поставленной цели. 

  • Уравнение состояния меди с малым числом параметров

    В работе рассмотрены четыре модели уравнений состояния с малым числом параметров. В рамках этих моделей получено уравнение состояния меди. Предложен метод определения теплоемкости на основе данных по ударному сжатию. Проведены расчеты изобар, а также ударных адиабат и изоэнтроп разгрузки пористых образцов. Результаты расчетов сравнены с экспериментальными данными.

  • Исследование спектра излучения, инициируемого импульсным разрядом по поверхности феррита

    Проводился спектральный анализ излучения, создаваемого разрядом на поверхности феррита. Использовался оптический спектрометр с дифракционной решеткой. 

  • Волна горения в области смешения водорода с воздухом

    В данной работе рассматривается распространение и горение водорода в воздушной смеси

  • Исследование влияния эффекта самовоздействия на процесс лазерно-плазменного ускорения сгустка заряженных частиц

    Проанализировано, как различные параметры сгустка, такие как его размеры и величина заряда, влияют на ускоряющее поле за счет эффекта самовоздействия при лазерно-плазменном ускорении заряженных частиц. Предложен метод оптимизации начальных параметров сгустка ускоряемых электронов для эффективного, с точки зрения конечного разброса по энергии, лазерно-плазменного ускорения, основанный на выполаживании ускоряющего поля на длине ускоряемого сгустка.

  • Моделирование влияния локального импульсно-периодического нагрева на эффективность смешения поперечной струи со сверхзвуковым потоком

    Рассматривается течение, которое образуется при взаимодействии сверхзвукового потока воздуха и вторичной поперечной струи углекислого газа, инжектируемой в поток воздуха через отверстие на плоской поверхности. С помощью компьютерного моделирования в отечественном программном комплексе FlowVision показано, что импульсно-периодический нагрев газа на стенке возле отверстия вторичной струи способен привести к повышению эффективности смешения газов в данной конфигурации течения.

  • Развитие импульсного разряда по тепловому механизму в проводящей воде под действием ультразвука

    Экспериментально установлено увеличение вероятности пробоя проводящей воды за счёт влияния ультразвуковых колебаний на процесс взрывного вскипания в разрядном промежутке.

  • Коллективные эффекты в активных коллоидных системах сложного состава при воздействии лазерного излучения

    Экспериментально исследованы коллективные эффекты в жидкофазных коллоидных системах сложного состава, представляющих собой квазидвумерные структуры из поли- и монодисперсных капель эмульсий при воздействии лазерного излучения. Определены такие структурные характеристики, как фрактальная размерность и средняя область локализации для обеих систем. Сделаны выводы об эффективности преобразования энергии и различной скорости диссипации энергии для обеих систем, показана их активность.

  • Измерение азимутальной скорости распространения возмущения потенциала плазмы в отражательном разряде с термокатодом.

    Конфигурация из радиального электрического поля и аксиального магнитного поля порождает азимутальное вращение плазмы, которое может вызывать различные плазменные неустойчивости. Данная работа посвящена экспериментальному изучению азимутальных колебаний потенциала плазмы в плазменном столбе отражательного разряда. В работе был проанализирован плавающий потенциал плазмы, полученный с четырёхканального зонда, по результатам сделаны выводы о наличии вращающейся структуры и рассчитана ее скорость.

  • Исследование особенностей инициации диффузной вакуумной дуги на катоде, моделирующем отработавшее ядерное топливо

    Работа посвящена исследованию особенностей инициации вакуумного дугового разряда на горячем катоде, перспективного как источник плазмы для задач плазменной сепарации отработавшего ядерного топлива. В работе представлены результаты экспериментального изучения этих особенностей: приведены характерное время выхода на рабочий режим и особенности рабочего режима дуги, определена обеспечивающая инициацию дуги температура катода, найдена зависимость напряжения пробоя от температуры катода. 




  • Применение модифицированного метода TCSPC для изучения развития поверхностного барьерного разряда

    В работе представлены результаты исследования разряда в ассиметричной конфигурации "кромка-плоскость" модифицированным методом подсчета одиночных фотонов с корреляцией по времени (TCSPC) для электродов из двух различных материалов. Получены пространственно временные диаграммы светимости разряда на данных электродах, разделённые по фазе. Произведена оценка скорости распространения плазменного фронта.  Произведено сравнение полученных скоростей со скоростями, полученными иными методами. 

  • Факторы, влияющие на длину продольно-поперечного разряда в сверхзвуковом потоке

    Данная работа посвящена проблеме устойчивого горения продольно-поперечного разряда в сверхзвуковом потоке и его параметрам. Рассмотрен продольно-поперечный дуговой разряд в воздушном потоке. Основной целью работы было исследование динамики разряда постоянного тока и описание связей между его геометрическими и электрическими параметрами. Были получены данные о влиянии межэлектродного расстояния и тока на длину разряда и напряжение и выделяемую мощность; на определение типичных частот

  • Методика анализа перемежаемости в трехмерном пограничном слое по данным PIV измерений

    В данной работе описана разработанная методика анализа перемежаемости в трехмерном пограничном слое по данным, полученным методом цифровой трассерной визуализации частиц (PIV). С помощью данной методики получены поля перемежаемости и положения ламинарно-турбулентого перехода на модели стреловидного крыла при разных режимах течения.

  • Состояния материи за фронтом ударной волны в смеси тяжелого и легкого газов

    В работе произведено моделирование методом молекулярной динамики распространения ударной волны в смесях тяжелого и легкого газов с использованием метода подвижного окна. Построены усредненные профили физических параметров смеси. Получено распределение модулей скорости частиц за фронтом ударной волны и сопоставлено с теоретическим распределением Максвелла.

  • Проблема определения температуры разряда постоянного тока в сверхзвуковом потоке воздуха

    Настоящая работа посвящена исследованию свойств разряда в сверхзвуковом потоке воздуха и проблеме определения температуры контрагированного (тонкого цилиндрического) плазменного канала с радиальным распределением температуры. 

  • Моделирование ударно-волновых процессов в сплаве Mg–Li при высоких давлениях и температурах

    Результаты расчетов ударных адиабат сплава Mg–Li, полученные двумя подходами, сопоставляются друг с другом, а также с имеющимися для Mg–Li ударно-волновыми данными при высоких давлениях и температурах.

  • Диффузный вакуумный дуговой разряд во внешнем магнитном поле

    Работа посвящена исследованию диффузной вакуумной дуги с горячим катодом из оксидного материала, моделирующего ОЯТ (CeO2), во внешнем магнитном поле. В ходе исследования производились измерения среднего заряда генерируемой плазмы, энергетических спектров ионов и оптических спектров плазмы при различных величинах магнитного поля в арочной конфигурации, токах разряда и температурах тигля. По результатам проведенных измерений выявлен характер влияния величины магнитного поля на параметры плазмы.

  • Влияние предельного тока разряда на параметры формирующегося искрового канала

    Изучены особенности формирования сильноионизованной приэлектродной плазмы во время развития импульсного наносекундного разряда в воздухе при ограничении предельного тока через разрядный промежуток от нескольких десятков до нескольких сотен ампер. 

  • Термодинамические свойства двухатомных соединений с аргоном в низкотемпературной плазме

    В данной работе исследуется влияние двухатомных соединений с аргоном на состав низкотемпературной плазмы.

  • Экспериментальное исследование кинетического разогрева микрочастиц, вызванного нарушением симметрии взаимодействия в газоразрядной плазме

    Представлены результаты исследования  кинетического разогрева пылевых частиц в газоразрядной плазме с использованием нового спектрального метода анализа сил взаимодействия. Проведена экспериментальная проверка ранее разработанной модели кинетического нагрева системы двух взаимодействующих частиц. Показано, что доминирующим механизмом является работа эффективных сил межчастичного взаимодействия.


  • Расчет динамики активных частиц во внешних силовых полях

    Методами математического моделирования исследованы особенности формирования и развития структуры облака самодвижущихся частиц, находящихся под динамическим действием со стороны внешних силовых полей.  В частности, рассмотрена эволюция системы частиц, движущихся в газе, при различном динамическом возмущении. Установлено развитие гидродинамической неустойчивости на примере периметра фронта частиц.

  • Моделирование дифракции лазерного излучения в приграничном слое «металлический электрод - плазма воздушной среды»

    В работе представлены результаты создания программного обеспечения по моделированию дифракции плоской волны электрического поля на цилиндре в сечении с визуализацией распределения интенсивности и фазы волны с возможностью регулирования параметров источника лазерного излучения и размеров цилиндра.

  • Исследование оптических свойств нитрида гафния при температурах до 4500К

    В работе исследуются теплофизические свойства нитрида гафния при экстремальных температурах. Определена температура плавления, а так же оптические свойства HfN в жидкой фазе

  • Численное моделирование ограниченной однокомпонентной системы в условиях сильной неидеальности

    В работе рассматриваются объекты, состоящие из системы массивных заряженных частиц на равномерно распределённом компенсирующем фоне заряда противоположного знака, ограниченного сферической поверхностью. Было проведено моделирование методами молекулярной динамики однокомпонентных плазменных кластеров и изучены методы экспериментального определения кулоновского параметра неидеальности на основе модели ячеек Вигнера–Зейтца, структура кластера и процесс кристаллизации системы.

  • Масс-спектр плазменного сепаратора с аксиально симметричным распределением потенциала

    В работе плазменный масс-сепаратор рассматривается как масс-спектрометр, спектр которого определяется распределением потенциала плазмы. В случае идеально коллимированного пучка вводимых в сепаратор ионов была получена взаимо однозначная связь потенциала и дисперсионной зависимости. Также было определено условие, при котором ионы с определёнными атомными массами принципиально разделимы.

  • Математическое моделирование эксперимента c быстрым электрическим нагревом образца

    В настоящей работе применительно к эксперименту на установке с импульсным электрическим нагревом образца, было численно проведено определение параметров разрядной цепи. По полученным экспериментальным данным зависимости напряжения на образце от времени был рассчитан вклад как реактивной составляющей в измерительном контуре, так и значение активной составляющей.

  • Зависимость показателя преломления монокристалла LiF в диапазоне давлений до 150 ГПа

    В данной работе проведено математическое моделирование ударно-волновых экспериментов по изучению оптических свойств фторида лития при давлении до 200 ГПа. Для исследуемого материала получены уравнения состояния в форме Ми-Грюнайзена. Проанализированы различные выражения для связи плотности вещества с показателем преломления, оценены погрешности, а также выбраны оптимальные выражения. Результаты математического моделирования хорошо согласуются с экспериментальными данными.