350 rub
Journal Nonlinear World №6 for 2011 г.
Article in number:
Formation of Spectral Characteristics of Signals on Irradiation of Micropowders in the Microwave range
Authors:
V. N. Bovenko, R. Yu. Gerassimov
Abstract:
The results of experimental and theoretical researches of interaction of ultra-high frequency radio-waves with powder particles characterized by fractal structure, appeared in processing of fine jet grinding of granular mediums at supersonic speed of colliding of particle beams, are given. The researches were carried out in the range from 2,0 to 4,2 GHz on silicon carbide powders which the primary size of particles lie in range 4-5, 20-28 and 50-63 micrometers.. Test sample powders were located in the capacitive resonator, the induced radiation arising in it, arrived on the reception aerial of the broadband receiver which carried out a role of the spectrum analyzer. Resolution of the analyzer made 0,01-0,10 Hz. Changes of the form of registered signals, spectrum displacements in Stocks area of frequencies and the build-up of peak component of a spectrum with increasing of powder particle sizes were experimentally observed. All analyses of the peak-frequency characteristics of signal spectra started from assumptions of the excitation of Lemba resonator modes in the particles of granular medium and the fractal law of polymodal particle-size distribution. As a result the analytical dependence of the sensitivity of the spectrum displacements in relation to the changes of the primary sizes of particles was established. The high precision in the definition of frequency (10-9...10-10) has allowed to reach the sensitivity of spectrum displacement in the Stocks area of frequencies (5-6)?109 Hz/m = 5-6 Hz/nm. The calculations of rasonator frequencies of powder particles corresponding the fractal law of polymodal particle-size distribution with the scale set Bλ = 2,6, allow to assert that in the investigated conditions of irradiation occur the excitations of acoustic waves in the granular medium of powders extending with the speed, approximately on one-two order smaller, than longitudinal and transverse speeds of a sound in crystals.
Pages: 369-377
References
  1. Бовенко В. Н. Теория акустической эмиссии в деформированных кристаллах // Прогноз землетрясений. 1984. № 1. С. 129-137.
  2. Бовенко В. Н., Старцев В. М. Полимерные стекла: новые подходы к описанию и прогнозированию прочностных свойств // Физика и химия стекла. 1999. Т. 25. № 1. С. 107-115.
  3. Иванова В. С., Кузеев И. Р., Закирничная Н. М.Синергетика и фракталы. Универсальность механического поведения материалов. Уфа: УГНТУ. 1998.
  4. Бовенко В. Н., Старцев В. М. Дискретно-волновая природа надмолекулярной организации аморфного полимера // Высокомолекулярные соединения. 1994. Т. 36. № 6. С. 1004-1008.
  5. Масштабная инвариантность (скейлинг) // Физика микромира. Маленькая энциклопедия. М.: Советская энциклопедия. 1980. С. 245-246.
  6. Ташколотов И. Н., Садовский Б. Ф., Черняев Г. А.Свойство дискретности в процессах разрушения и образования конденсированной фазы // Доклады АН РФ. 1995.Т. 344. № 4. С. 474-476.
  7. Салтыков С. А. Стереометрическая металлография. М.: Металлургия. 1976.
  8. Горелик В. С. Оптика глобулярных кристаллов // Квантовая электроника. 2007. Т. 37. № 5. С. 409-432.
  9. Kuok, M. H., Lim, H. S., Ng, S. C., Liu, N. N., Wang, Z. K., Light brillouin scattering in artificial opals // Phys. Rev. Lett. 2003. V. 90. P. 255-258.
  10. Герасимов Р. Ю.Тезисы докладов: Российской Школы конференции с международным участием «Математика, информатика, их приложения и роль в образовании». М.: Типография РУДН. 2009. С. 114-118.
  11. Герасимов Р. Ю., Фадеев Г. Н., Герасимов Ю. В. Необратимые процессы в природе и технике // Сборник научных трудов. Вып. III. М.: МГТУ им. Н. Э. Баумана. 2010. С. 137-143.
  12. Бовенко В. Н., Герасимов Р. Ю., Горобец Л. Ж. Радиоспектроскопия продуктов сверхтонкого измельчения // Научная сессия НИЯУ МИФИ-2010. Аннотации докладов. В 3 т. Т. 2. Нанофизика и нанотехнологии. Фундаментальные проблемы науки. М.: НИЯУ МИФИ. 2010. С. 73-74.
  13. Бовенко В. Н., Горобец Л. Ж. Дискретно-волновая природа диспергирования // Науковий вicник НГУ. 2008. № 1. С. 7-9.
  14. Выгодский М. Я. Справочник по высшей математике. М.: Наука. 1977.
  15. Фейнман Р., Лейтон Р., Сэндс М., Фейнмановские лекции по физике. Вып.3: Излучение. Волны. Кванты: Пер. с англ. / под ред. Я. И. Смородинского. Изд. 4-е, испр. М.:УРСС. 2004.
  16. Потапов А. А. Фракталы в радиофизике и радиолокации: Топология выборки. Изд. 2-е, перераб. идоп. М.: Университетскаякнига. 2005.