Программа, Краткие тезисы, Список участников Москва Долгопрудный 2011 г. Общая информация
жүктеу/скачать 4.85 Mb.
|
- Бұл бет үшін навигация:
- Лукиных Илья Андреевич
- Любимцев Игорь Вячеславович
- Максименко Юлия Борисовна
- Малин Сергей Юрьевич
- Малышев Михаил Сергеевич
- Список использованных источников
- Марек Вероника Петровна
- Медведев Вячеслав Валериевич
- Медведева Элина Валерьевна
Ледовский Алексей Вячеславович (ФАЛТ МФТИ, студент 561 гр.) «Пространственный пограничный слой на крыльях с изломом передней кромки на режиме сильного взаимодействия» Рассмотрено течение в пространственном ламинарном пограничном слое на тонком крыле с изломом передней кромки на режиме сильного вязко-невязкого взаимодействия. Индуцированное давление определяется по формуле «касательного клина», обобщенной на нестационарный случай. На основании анализа уравнений пограничного слоя получено интегральное соотношение для определения характеристической поверхности. В результате численного решения определены диаграммы направленности скорости перемещения возмущений при различных значениях температурного фактора и углов стреловидности передних кромок. Показано, что нагрев поверхности крыла может приводить к многократному росту скорости распространения вверх по потоку. Также разработан метод решения уравнений пограничного слоя на крыльях с переменной стреловидностью передней кромки. В работе представлены результаты численных расчетов на крыльях при различных формах передней кромки. Работа относится к механике жидкости и газа; аэродинамике и теплообмену летательных аппаратов.
«Компьютерное моделирование алгоритма поиска минимального частично упорядоченного множества, не являющегося полигоном ни над какой полурешёткой» В работе рассматривается необходимое условие того, что частично упорядоченное множество является полигоном над некоторой полурешёткой. Это условие не является достаточным; ранее уже приведён определённый пример, характеризующий и иллюстрирующий данный факт. В настоящей работе рассматривается алгоритмирование и компьютерное моделирование соответствующего примера минимальной мощности. Алгоритмирование и моделирование производится с помощью языка программирования Prolog, проиллюстрирован механизм перебора «backtracking», сформулированы достоинства выбранного языка программирования в применении к решению поставленной задачи. Алгоритм поиска соответствующего множества разбит на несколько шагов: 1) Формирование множества P всех частично упорядоченных множеств мощностью N. 2) Выделение из множества P множества C всех связных графов. 3) Выделение множества S таких частично упорядоченных множеств, нижний конус каждого элемента которого является полурешёткой. 4) Формирование множества отображений Ф(s) для каждого элемента S.
Любимцев Игорь Вячеславович (МФТИ, ФРТК, студент) «Разработка электронных моделей деловых процессов государственного управления органов государственной власти и местного самоуправления (ОГВ и МСУ) субъекта Российской Федерации» Работа посвящена построению инфо-коммуникационных систем основанных на концепции сервис-ориентированной архитектуры. Рассмотрены системы управления деловыми процессами (СУДП) и их состав, проведен детальный анализ программного продукта, предоставляемого корпорацией Oracle. Обосновано внедрение СУДП в “Электронное правительство”. Описан процесс разработки электронных моделей деловых процессов. На сегодняшний день в России ведется внедрение в работу органов государственной власти и местного самоуправления “Электронного правительства”. Государство можно рассматривать как Корпорацию со сложной системой внутреннего устройства. В области бизнеса уже известны решения для эффективного управления, это процессный подход, построенный в соответствие с принципами сервис-ориентированной архитектуры. Исследование, проведенное в работе, актуально, т.к. проект “Электронное правительство” на сегодняшний день находится на начальных этапах, некоторые компоненты на стадии проектирования, межведомственное взаимодействие не реализовано совсем. Уже составлены электронные административные регламенты для многих государственных услуг населению и бизнесу, но работы по их оптимизации не ведутся. Главным преимуществом от внедрения системы управления деловыми процессами является возможность анализа развернутых деловых процессов и их непрерывное совершенствование с целью повышения эффективности. Подобные системы, развернутые для государственного управления хорошо зарекомендовали себя во многих развитых странах. Данный подход выводит управление государством на новый качественный уровень, способствует социально-экономическому развитию. Максименко Юлия Борисовна (ФОПФ МФТИ, студент) «Динамика разрушения сверхпроводящего состояния в СВЧ-резонаторах» Cверхпроводящие СВЧ резонаторы используются для сообщения энергии частицам в линейных ускорителях. Тепловой пробой является ограничивающим фактором на величину поля в резонаторе. Пробой происходит, если в некоторой области на внутренней поверхности резонатора сверхпроводящее состояние разрушается, что заставляет макроспически большую часть резонатора взрывным образом переходить в нормальное состояние. Для улучшения резонаторов очень важно понять причины возникновения пробоя и суть этого физического явления. Для локализации причины теплового пробоя наряду с прямыми температурными измерениями используется метод второго звука (температурных волн) в сверхтекучем гелии. Момент прихода второго звука, излучаемого горячей областью, фиксируется детекторами [1], определяя расстояние до источника (рис. 1). Начало теплового пробоя определяется СВЧ электроникой. Локализация пробоя возможна после решения обратной задачи распространения тепловой волны в сверхтекучем гелии. Простейшей моделью является точечный источник. Координаты источника ищутся с помощью решения переопредленной системы нелинейных уравнений методом минимизации нормы (x0-xi)2+(y0-yi)2+(z0-zi)2= C2ti2, где (x0,y0,z0) — координаты источника, (xi,yi, zi) и ti — соответственно координаты и измеренное время детектора номер i, C — скорость второго звука и n — количество детекторов. В качестве уточнения модели и увеличения ее точности возможна реализация дополнительного ограничения на координаты источника тепла (нахождение на поверхности резонатора) и введение конечного размера источника. Погрешность используемого метода была оценена с помощью метода Монте-Карло. Выходная ошибка всегд оказывалась меньше начальной предполагаемой погрешности размещения деткторов, которая является основной [2]. Все эксперименты были проведены в лаборатории Ферми, США с ниобиевыми резонаторами TESLA с резонансной частотой 1,3 ГГц. Экспериментально определенная ошибка оказалась гораздо больше предсказанной. На рис. 2 изображены резонатор, детекторы и сферы с радиусами, равными измеренным детекторами расстояниям, откуда видно, что на самом деле источник тепла является протяженным, а не точечным. В принятой модели теплового пробоя СВЧ энергия почти мгновенно рассеивается в некоторой ппочти точечной области резонатора.. Эта модель слишком грубая, и поэтому процесс теплового пробоя был смоделирован численно с помощью решения уравнения теплопроводности с переменными коэффициентами и уравнения диссипации СВЧ энергии. Одномерное приближение, предполагающее слабое изменение температуры в стенке резонатора, определяло временную константу процесса, в несколько раз большую эскпериментальной. Двумерная задача требует гораздо больше процессорного времени из-за вынужденного введения глубины проникновения поля, на которой происходит нагрев сверхпроводника. При использовании искусственно увеличенного скин-слоя физический смысл задачи не искажается, и, судя по всему, при уменьшении отношения скин-слоя к толщине стенки временная константа теплового пробоя сходится с достаточной точностью к эспериментальной уже при соотношении 10-2 вместо 10-4. Тем не менее, большое расчетное время требует создания новых вычислительных методов моделирования данной задачи. Размер горячего пятна в одномерной и двумерной задачи составляет около 7 см. Добавление охлаждения гелием сокращает размер пятна и замедляет процесс теплового пробоя на несколько процентов. Также было реализовано добавление зависимости критической температуры сверхпроводящего перехода от приложенного магнитного поля. В этом случае временная константа процесса сходится к экспериментальной при толщине скин-слоя, равной 0,1 от толщины резонатора. В данной работе была поставлена цель научиться локализовывать источник теплового пробоя на поверхности резонатора и смоделировать развитие теплового пробоя. Первая задача была успешно решена с помощью тепловых волн второго звука в сверхтекучем гелии, но было обнаружено некоторое расхождение результатов с предложенной моделью, что помогло экспериментально доказать макроскопический размер горячего пятна на поверхности резонатора. Вторая цель также была достигнута: была реализована трехмерная модель теплового пробоя с круговой симметрией, с охлаждением гелием и с учетом подавления сверхпроводящего состояния магнитным полем. Тем не менее, требуются улучшения: в экспериментальной части необходимо увеличения числа детекторов для удовлетворительной точности получаемого ответа и полная автоматизация процесса, в теоретической части необходим метод, решающий ту же задачу более быстро. [1] R.Sherlock, D.Edwards, “Oscillating Superleak Second Sound Transducers,” Re. Sci. Inst. 41, p.1603 (1970). [2] Y.Maximenko, “Can We Locate the Quench Origin with Second Sound?” Fermilab tech. report TD-10-024 (2010). Малин Сергей Юрьевич (аспирант ИЭП им. Е.Т. Гайдара) «Постиндустриальное общество и инновации» Сто лет назад, по словам Томаса Манна, родилась формула, которая выражала чувство гибели определенной эпохи. И ныне человечество, несомненно, подошло к невидимому рубежу, который отделяет одну эпоху от другой. Мы сегодня можем утверждать, что цивилизация будущего будет радикально отличаться от нашей современной. Новая цивилизация столь глубоко революционна, что она бросает вызов всем нашим старым исходным установкам. Старые способы мышления, старые формулы, догмы и идеологии, несмотря на то, что в прошлом они процветали или были весьма полезными, уже не соответствуют больше фактам. Мир, который возникает с огромной скоростью из столкновения новых ценностей и технологий, новых геополитических отношений, новых стилей жизни и способов коммуникации, требует совершенно новых идей и аналогий, классификаций и понятий Меняется не только содержание труда, в десятки и сотни раз возрастает его производительность. Существенные преобразования происходят во всем строе культуры и современной цивилизации. Микроэлектронная революция увеличивает мощь человеческого интеллекта. Технологические новшества оказывают влияние на социальную структуру общества. По существу, рождается новый цивилизационный уклад, в котором принципиально иной будет сфера труда, управления, досуга. Третья волна несет с собой присущий ей новый строй жизни, основанный на разнообразных возобновляемых источниках энергии; на методах производства, делающих ненужными большинство фабричных сборочных конвейеров; на новых ненуклеарных семьях на новой структуре, которую можно бы назвать "электронным коттеджем"; на радикально измененных школах и объединениях будущего. Малышев Михаил Сергеевич (СГАУ, студент) «Определение вероятности образования колебательно возбужденных молекул кислорода в реакции O2(1Δ)+O2(1Δ)O2(1)+О2(3)» Процессы, протекающие с участием колебательно возбужденных молекул кислорода, имеют очень большое значение в природе и технике. В частности, реакции с участием колебательно возбужденных молекул кислорода играют очень важную роль в кинетике активной среды химического кислородно-йодного лазера [1]. Вероятность образования колебательно-возбужденных молекул в реакции O2(1Δ)+O2(1Δ)O2(1)+О2(3) ранее определялась в работах [2] и [3]. В работе [2] было получено значение вероятности образования одного колебательного кванта p1=0,05. В работе [3] было показано, что вероятность образования колебательно возбужденных молекул на первом колебательном уровне p1=0,04, а вероятность возбуждения сразу на второй колебательный уровень p2=0,64. В целом это дает суммарное число колебательных квантов, образующихся в этой реакции n=1,32. В обеих работах для генерации O2(1) использовался электрический разряд, в котором генерируются свободные атомы кислорода. В результате рекомбинации атомов кислорода могут возникать колебательно возбужденные молекулы, причем преимущественно на высоких колебательных уровнях. Это может послужить причиной столь высокой вероятности, как та, что была получена в работе [3]. Однако, колебательно возбужденный кислород O2(1) наблюдался в газе на выходе химического генератора синглетного кислорода, где свободные атомы кислорода отсутствуют [4]. Данный эксперимент послужил основанием для предположения, что молекулы O2(1, υ=1) и O2(1, υ=2) могут играть существенную роль в кинетике диссоциации молекул йода в химическом кислородно-йодном лазере [1Error: Reference source not found]. Необходимо было провести дополнительные эксперименты и расчеты относительно содержания молекул O2(1, υ>0) и O2(1, υ>0). В СФ ФИАН была получена зависимость относительной концентрации O2(1Σ, υ=1) от относительной концентрации паров воды [5]. Путем моделирования кинетики проведенного эксперимента будет сделана оценка максимального числа колебательных квантов, образующихся в реакции O2(1Δ)+O2(1Δ) O2(1)+О2(3). Моделирование производилось различными методами, первым из которых было моделирование задачи в пакете COMSOL Multiphysics. Данным методом было получено значение числа колебательных квантов n=0,15. Также было принято решение рассмотреть несколько упрощенных моделей, в том числе одномерную модель, расчеты при помощи которой дали значение числа колебательных квантов n=0,1. Также было рассмотрено стационарное приближение задачи, при помощи которого было получено значение n=0,05. Это значение довольно сильно отличается от значений, полученных предыдущими методами, и как показала последующая проверка, стационарное приближение для решения данной задачи действительно неприменимо. Таким образом, в результате анализа экспериментов и их численного моделирования получено, что максимальная оценка вероятности возбуждения на первый и второй колебательные уровни p1=0,15 и р2=0,075 соответственно. Последнее значение почти в 10 раз меньше, чем в работе [3]. Тем не менее и эти значения р1 и р2 существенно больше по сравнению с оценкой, что предсказывает принцип Франка-Кондона из квантовой механики. Как уже было сказано ранее, ограничившись рассмотрением только одной реакции с образованием колебательно возбужденных молекул кислорода, мы получили лишь максимальную оценку вероятности. Можно показать, что при значении n=0,15 концентрация молекул O2(1, υ=2) на выходе генератора синглетного кислорода будет настолько мала, что этим нельзя объяснить наблюдаемую скорость диссоциации молекул йода в активной среде кислородно-йодного лазера. Список использованных источников 1. Азязов В.Н., Антонов И.О., Пичугин С.Ю., Уфимцев Н.И. Влияние колебательно-возбужденных молекул O2(a1Δg) на характеристики активной среды кислородно-йодного лазера // Квантовая электроника. 2004. Т. 34, № 12. С. 1116-1120. 2. Derwent, R.G., Thrush, B.A. Measurements on O21Δg and O21Σ+g in Discharge Flow Systems // Trans. Far. Soc. 1971. Т. 67. С. 2036-2043. 3. Schurath, U. The energy pooling reaction 2O2(1Δg) → O2(3Σg-) + O2(1Σg+); Formation, relaxation, and quenching of vibrationally excited O2(1Σg+) // Journal of Photochemistry. 1975. № 4. С. 215-226. 4. Азязов В.Н., Николаев В.Д., Свистун М.И., Уфимцев Н.И. Люминесценция димоля кислорода на выходе химического генератора синглетного кислорода // Квантовая электроника. 1999. Т. 28, № 3. С. 212-216. 5. Загидуллин М.В. Неравновесное распределение колебательной энергии молекул O2(1Σ) в потоке газа O2(1Δ)-O2-H2O на выходе химического генератора синглетного кислорода // Квантовая электроника. 2010. Т. 40, № 9. С. 794-799. Марек Вероника Петровна (СПбГУ, Физфак) «Использование новых мультимедийных технологий для курсов профиля «Квантовая информатика»» Работа посвящена разработке электронных мультимедийных обучающих продуктов с помощью оригинальных и стандартных пакетов программного обеспечения и созданию новых информационных ресурсов по учебным дисциплинам образовательного профиля «Квантовая информатика» в рамках направления «Прикладные математика и физика». При выполнении работы были осуществлены анализ и апробация использования современных мультимедийных технологий в фундаментальном физическом образовании, в том числе, для решения актуальной задачи организации учебно-исследовательской практики студентов на современном дорогостоящем экспериментальном оборудовании. В работе было рассмотрено создание интерактивных тестов для контроля и самоконтроля знаний с помощью имеющейся оригинальной программной оболочки. Такие тесты подразумевают ответы типа «multiple choice», причем результирующая оценка тестируемого зависит от полноты ответа и количества использованных подсказок. Представлен аналитический расчет и оригинальные интерактивные компьютерные модели систем связанных маятников, состоящих из трех и четырех элементов, предназначенные дл сопровождения углубленного изучения темы «Колебания» в курсе «Механика». Разработан набор мультимедийных ресурсов к теме «Магнитные поля при наличии сверхпроводников»: 1) Иллюстрация возможности замены микроскопических токов в магните поверхностным макроскопических током; 2). Конфигурация магнитного поля в системе «магнит + СП», рассчитанная методом изображений; 3). Демонстрация эквивалентности поля, рассчитанного по методу изображений, и поля индуцированных на поверхности сверхпроводника токов. Рассчитанные с помощью программы-конструктора формы линий магнитного поля использовались при создании анимированной трехмерной модели системы «постоянный магнит + идеальный СП», на базе которой был создан обучающий видеоклип о наблюдаемом эффекте. В рамках выполнения носящих прикладной характер работ по демонстрации парения постоянного магнита над высокотемпературным неодносвязным сверхпроводником (ВТСП) и создания макета экспериментальной установки был обнаружен и исследован эффект гистерезиса подъемной силы, возникающего в указанной системе, представляющий определенный интерес для фундаментальной физики. На основе проделанных измерений было выполнено численное моделирование эффектов разрушении сверхпроводимости в ВТСП в рамках модели Бина и модели «жесткого срыва» сверхпроводимости. Для выполнения соответствующих ресурсоемких расчетов использовался кластер высокопроизводительных «облачных» вычислений СПбГУ. Показано, что модель жесткого срыва лучше описывает наблюдаемый эффект. Другим направлением работы стало частичное создание нового типа мультимедийного описания для системы оптической накачки излучением фемтосекундного лазера, включающего в себя трехмерную модель системы и анимированную flash-лекцию. Система оптической накачки входит в состав дорогостоящего оборудования по комплексному изучению вещества и может использоваться совместно с наносекундным лазером для возбуждения атомов в сверхзвуковом пучке для постановки различных экспериментов по электронному перемешиванию уровней атомов методом скрещенных пучков. Разработан проект учебно-научного эксперимента по исследованию столкновительного перемешивания высоковозбужденных уровней атомов Не методом скрещенных пучков. Для этого в среде Wolfram Mathematica была создана программа расчета полуэмпирических электронных волновых функций многоэлектронных атомов и произведена численная оценка сечений и констант скоростей реакций электронного перемешивания уровней Не с n = 4. Последняя часть работы посвящена возможностям использования стереотехнологий в образовании. Для ее выполнения был разработан стенд компьютерной стереовизуализации. Изучены возможности создания стереоизображений физических систем с помощью имеющихся оригинальные программ-конструкторов и среды Autodesk 3ds Max. Сформулированы требования для разработки новых версий интерактивных Java- апплетов по физике, использующих дополнительные возможности технологий виртуальной реальности. Апробирован новый вариант использования стерео технологий, состоящий в создание «плоских» трехмерных проекций систем, обладающих более высокими размерностями, например, переход к 3D-отображению четырехмерного пространства-времени Минковского и светового конуса. Создан стереоскопический игровой видеоклип, посвященный изучению геометрических свойств чертырехмерного пространства-времени Минковского. Таким образом, при выполнении работы «Использование новых мультимедийных технологий для курсов профиля «Квантовая информатика»» были созданы новые информационные ресурсы, предложены новые варианты использования современных возможностей мультимедиа в физическом образовании, а также получены результаты, представляющие интерес для фундаментальных исследований. Медведев Вячеслав Валериевич (Институт Спектроскопии РАН, инженер; ФПФЭ МФТИЮ аспирант) «Источники экстремального ультрафиолетового излучения для нанолитографии» Ключевым моментом, обеспечивающим в течение последних 40 лет беспрецедентные темпы развития микроэлектроники, являлась возможность непрерывного уменьшения минимального характеристического размера элементов интегральных схем. До последнего времени прогресс здесь обеспечивался некоторыми усовершенствованиями фотолитографии, использовавшей часть видимого, ультрафиолетовый и ближний вакуумно-ультрафиолетовый диапазоны электромагнитного излучения. На сегодняшний день таким способом уже достигнуто разрешение, характеризуемое размером 32 нм. Для дальнейшего уменьшения размеров элементов микросхем необходим переход в область коротковолнового излучения – экстремального ультрафиолета (ЭУФ). В данном докладе рассказывается о физических принципах работы источников ЭУФ для фотолитографии. Приводятся результаты экспериментальных исследований по созданию прототипов таких источников. Медведева Элина Валерьевна (МИЭТ, Кафедра Высшей Математики-1 (ВМ-1). Стажер-исследователь) «Нелинейные структуры в моделях с дальнодействием» Уравнение Клейна-Гордона В данной работе исследовано нелокальное уравнение Клейна-Гордона с кубической нелинейностью жүктеу/скачать 4.85 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|
является одним из классических уравнений современной теории нелинейных волн. В качестве основной модели оно возникает в задачах теории поля, физики твердого тела, теории сверхпроводимости и т.д. Уточнение физической модели в целом ряде случаев приводит к нелокальным (интегродифференциальным) уравнениям вида 
, (нелокальное уравнение Клейна-Гордона), где вторая пространственная производная переписывается при помощи интегродифференциального оператора. Нелокальный член в последнем уравнении может возникать вследствии сложного закона дисперсии или из-за присутствия нелокальных взаимодействий. Известно, что переход от локальной к нелокальной модели может сопровождаться существенным изменением свойств задачи, например, квантованием множества скоростей, с которыми могут двигаться нелинейные волны.
и ядром нелокальности 
. Основное внимание уделено решениям типа кинков (бегущих волн переброса между состояниями равновесия). Показано, что в нелокальной модели традиционные кинки модели «фи-4» теряют подвижность. Также сделано утверждение о существовании новых нелинейных структур, отсутствующих в локальной модели.