Физический факультет
Московский государственный университет имени М. В. Ломоносова
Изучалось влияние тепловых эффектов на скорость захвата электронов и β−-распада ядра 56Ni находящегося в горячей и плотной материи коллапсирующего кора массивной звезды. Силовая функция ГТ переходов в нагретом ядре получена с использованием формализма Скирм-ТКПСФ. Показано, что рост температуры ведет к появлению ГТ переходов с низкой и отрицательной энергией, которые заблокированы принципом Паули в холодном ядре. Рассчитанные с использованием различных параметризаций взаимодействия Скирма скорости β−-распада и e-захвата в ядре 56Ni сравниваются между собой и с результатами, полученными в рамках модели оболочек.
Показать АннотациюВ рамках нестационарной теории возмущений были исследованы интерференционные эффекты, возникающие в результате прямой однофотонной и резонансной двухфотонной ионизации неона двухчастотным циркулярно поляризованным излучением. Получены аналитические формулы для дифференциального сечения процесса в многоэлектронных атомах инертных газов. Выполнены расчеты для неона при параметрах излучения, экспериментально реализуемых на современных лазерах на свободных электронах.
Показать АннотациюПроведена оценка устойчивости метода локальных массовых соотношений для предсказания масс атомных ядер в области сверхтяжелых элементов. С использованием формул для оценки остаточного np-взаимодействия выполнены расчеты энергий связи ядер A > 200. Сравнение с экспериментальными данными AME2016 показывает высокую точность и устойчивость метода. Предсказаны характеристики α-распада для изотопов Z = 102 − 106, N = 144 − 157.
Показать АннотациюРабота посвящена определению функции отклика BGO детектора для γ-излучения при неупругом рассеянии нейтронов с энергией 14,1 МэВ. Проведено моделирование функции отклика методом Монте-Карло, который позволяет учесть все возможные механизмы заимодействия γ-квантов с веществом, а также геометрические особенности детектора. Для всех компонент функции подобран аналитический вид энергетических зависимостей и определены параметры в случае регистрации γ-квантов с энергиями в диапазоне от 500 кэВ до 10 МэВ.
Показать АннотациюВ конструкционных материалах реакторов образуется высокотоксичный 10Be с периодом полураспада T1/2=1.6106 лет, который распадается с испусканием только электронов с граничной энергией 555 кэВ. Для его выявления и контроля необходимы длительные и дорогостоящие радиохимические процедуры. Нами предлагается использовать активационный метод определения концентрации 9Be и 10B в образцах с последующим перерасчетом в них активности 10Be. Для реализации предложенного метода и определения вклада 10Be в массу образцов конструкционных материалов были облучены образцы массой 50 мг потоком тормозных γ-квантов с граничной энергией 37 МэВ и определена активность 7Be. Используя полученные данные было получено, что активность 10Be в образце с максимальным выходом 7Be оказалась равной 0.09 Бк/г.
Показать АннотациюИзмерены относительные выходы фотонейтронных реакций на изотопе 89Y при верхней границе спектра тормозных фотонов 55.6 МэВ. Приведено сравнение измеренных относительных выходов с относительными выходами реакций рассчитанных на основе теоретических сечений фотонейтронных реакций на основе модели TALYS и КМФР
Показать АннотациюВ работе представлены распределения параметров событий с рождением W, Z бозонов и пар топ кварков в открытых данных ATLAS. Произведена сравнительная характеристика этих событий при разных параметрах. Проведено сравнение результатов с данными, публикованными коллаборацией ATLAS.
Показать АннотациюРаздел B-физики в эксперименте ATLAS ставит задачей исследование адронов, в состав которых входят b-кварки, или b-адроны. Для того, чтобы уменьшить поток данных используется триггерная система отбора событий. Триггер B-физики отбирает события с двумя мюонами с противоположными электрическими зарядами и пороговыми значениями поперечных импульсов 4 или 6 ГэВ. Он реализован с помощью программных алгоритмов, включенных в триггер высокого уровня. Для поддержания правильной работы триггера B-физики используется мониторинг. Существует два вида мониторинга триггера B-физики: оффлайн и онлайн мониторинг.
Показать АннотациюНеразрушающее лазерное воздействие на ткани сегодня применяется во многих сферах медицины. Создав в хряще лазерно-индуцированное поле температур, можно добиться структурных перестроек, образования пор и даже изменить форму за счет релаксации механических напряжений. В процессе воздействия лазера на хрящ происходит изменение механических и оптических свойств ткани, которые нужно отслеживать, при необходимости корректируя режим облучения. Это удобно сделать при помощи метода спекл-интерферометрии, который заключается в наблюдении за интерференционной картиной, образованной при взаимодействии монохроматического когерентного излучения с биологической тканью. В работе представлены результаты исследования временных и температурных зависимостей функции контраста и кросскорреляции. Эти зависимости могут служить основой для мониторинга лазерного воздействия на ткань в реальном времени.
Показать АннотациюСуществует операция по лазерному изменению формы хрящевой ткани, важным показателем которой является выживаемость клеток после процедуры. Именно поэтому уменьшение длительности и мощности лазерного воздействия остается первостепенной задачей. В настоящее время наночастицы активно применяются в медицине, и одной из возможных ниш их использования является усиление нагрева при лазерном воздействии на биологические ткани. В данной работе исследован фототермический эффект наночастиц оксидных бронз (NaxT iO2, KxMoO3, KxW O3, HxMoO3) при нагреве Er-волоконным лазером с длиной волны 1.56 мкм хрящевой реберной ткани свиньи, в диапазоне температур от -10◦ С до 40◦ C. Сравнение величины фототермического эффекта показало, что наибольший нагрев при воздействии лазерного излучения на хрящевую ткани происходит на образцах, импрегнированных наночастицами KxMoO3. В данной работе подтверждено, что усиление нагрева образцов импрегнированных наночастицами зависит не только от их фотопоглощающей способности, но и от проникающей способности наночастиц в биологическую ткань.
Показать АннотациюСреди всех технологий стерилизации костных имплантатов наиболее широкое применение получил радиационный способ обработки костных фрагментов потоком гамма-квантов или электронов. Определяющим параметром при этом является величина поглощенной дозы. Доза, установленная МАГАТЭ для стерилизации костных имплантатов -25 кГр. Одной из главных проблем является максимально возможное уменьшение дозы с соблюдением условия высокой стерильности имплантатов. Для решения этой проблемы была предложена технология комбинированной стерилизации с использованием радиационной и озоно-воздушной обработки. На первом этапе костные фрагменты обрабатываются озоно-воздушной смесью, что уменьшает радиорезистентность и снижает популяцию микроорганизмов перед последующей радиационной обработкой. Микробиологические исследования подтвердили эффективность разработанного метода.
Показать АннотациюОдним из важнейших этапов планирования лучевого лечения является визуализация патологического очага и окружающих его здоровых тканей. В случаях, когда критические структуры вплотную прилежат к опухоли, находятся внутри патологического очага полностью или частично (например, аденомы гипофиза, краниофарингиомы, глиомы зрительного нерва) определение контуров критических структур по стандартному набору изображений затруднено. В данном случае для исследования структуры белого вещества головного мозга может быть использована ещё одна модальность магнитно-резонансной томографии (МРТ), называемая диффузионно-взвешенной (ДВТ), которая позволяет получать изображения головного мозга in-vivo, основываясь на информации о диффузии воды. Дополнением к ДВТ является диффузионно-тензорная томография (ДТТ), способная создавать количественные карты микроскопических смещений молекул воды, происходящих в биологических тканях за счёт физической диффузии. Однако на данный момент методика имеет определённые ограничения. Можно выделить три основные проблемы, препятствующие применению ДВТ клиницистами: 1) большое число ложноположительных волокон; 2) невозможность нахождения различия и, как следствие, достоверного отображения пересекающихся, соприкасающихся и сливающихся волокон; 3) отсутствие воспроизводимости результата, зависимость от пользователя; 4) невозможность отображения трактов небольшой длины; 5) неустойчивость алгоритмов при работе с патологиями. Одним из возможных подходов, на который стоит обратить внимание в целях усовершенствования результатов, может стать машинное обучение, заключающееся в использовании полностью свёрточной нейронной сети для изучения карт ориентации волокон. В данной работе проводится литературный обзор основных моделей диффузии, алгоритмов, использующихся для построения проводящих путей головного мозга и программных пакетов, работающих на их основе, для выявления необходимого функционала с целью создания полноценного программного обеспечения, удовлетворяющего потребностям лучевой терапии.
Показать АннотациюРадиохирургия на аппарате Leksell Gamma Knife с применением жестко фиксированных стереотаксических рам является «золотым стандартом» проведения нейрорадиохирургического лечения,что обусловлено высокой точностью облучения и колосальным мировым линическим материалом, накопленным более чем за пятидесятилетнюю историю использования этой установки. На сегодняшний день самая современная модель гамма - ножа Leksell Gamma Knife Icon предоставляет возможность проведения стереотаксического лучевого лечения не только в раме, но и в маске. Контроль за точностью позиционирования осуществляется с помощью конусно-лучевого томографа (англ.Cone Beam Computed Tomography, CBCT), интегрированного с аппаратом. Также конусно-лучевая томография может быть использована для определения стереотаксического пространства вместо стереотаксической рамы. Целью данной работы является анализ литературных данных для исследования возможных причин наблюдаемых расхождений в определении пространств. Выявлено, что возникновение расхождений может быть связано с погрешностями фиксации рамы, погрешностями совмещения КТ и МРТ изображений,искажениями на МРТ, а также артефактами на CBCT изображениях.
Показать АннотациюРазработан программный код для численного моделирования тепловых полей и термонапряжений в кристаллах твердотельного лазерного резонатора с солнечной накачкой и с внешним сенсибилизатором для заданного объемного поглощения излучения. Проведена верификация программы на нескольких сетках. Показано, что разработанный солвер может быть использован для расчета термонапряжений в лазерах с солнечной накачкой, а его результаты для тестовых примеров хорошо соответствуют аналитическому решению.
Показать АннотациюМетодика когезионных зон позволяет оценивать устойчивость материала, как к началу роста существующей трещины, так и к возникновению и развитию дефектов в местах концентрации напряжений. Возможность достоверно определять параметры разрушения клеевых соединений (КС) и предсказывать поведение элементов конструкций с их использованием при нагружении является актуальной задачей для авиастроения. Предложено использовать в конечно-элементной 3D модели расслоения по моде I образца КС в виде двухконсольной балки длину когезионной зоны (lcz), рассчитанную по экспериментально определенным параметрам - локальной межслоевой когезионной прочности материала (σIС) и интенсивности высвобождения упругой энергии (GIC). Рассчитанная длина когезионной зоны применена в модели для расчёта минимального числа конечных элементов при оптимальном их размере, что обеспечивает более высокую точность вычислений основных параметров трещиностойкости образцов КС при минимизации объема вычислений. В качестве объектов исследования использовали КС листов алюминиевого сплава Д-16, склеиваемые дисперсно-наполненными клеями промышленных марок ЭПК-1, ВК-9, и К-300-61, которые широко применяются в качестве конструкционных клеев в производстве аэрокосмических конструкций. В результате проведенных исследований определены основные параметры трещиностойкости и выбрана оптимальная длина конечного когезионного элемента, и полученная модель точно описывает процесс роста трещины. Полученные результаты хорошо коррелируют с результатами экспериментов.
Показать АннотациюТермостимулируемый эффект памяти формы (ТС ЭПФ) в полимерных композиционных материалах (ПКМ) и (сетчатых) полимерных матрицах заключается в способности этих материалов при нагревании до определенной температуры, так называемой температуры конверсии (Тк), легко изменять форму при приложении внешней силы, самопроизвольно ее восстанавливать в отсутствие сдерживающей силы и фиксировать измененную и восстановленную форму при охлаждении. Основными факторами, определяющими ЭПФ в ПКМ являются: • большая величина и обратимость высокоэластических деформаций матрицы при Тк> Тс= Твэ; • упругие деформации армирующей компоненты (ткань, лента); • замораживание высокоэластической деформации при Т<<Тс. Разработана методика ускоренной оценки температурно-временных и деформационно-силовых параметров ТС ЭПФ с помощью динамического механического анализатора (ДМА). Методика апробирована на углепластиках с различным типом матрицы (ЭНФБ и ЭД-20) и ткани в качестве армирующего. В методике ускоренной оценки деформационно-силовых параметров ТС ЭПФ в ПКМ на стадиях изменения, восстановления и фиксирования их формы используются слишком малые размеры образцов. Поэтому получаемые результаты могут быть использованы только при ускоренном выборе составов материалов и сравнительной оценке условий и эффективности проявления ТС ЭПФ в них.
Показать АннотациюВ данной статье рассматривается такое явление, как распыление: его применение, история и свойства. Неотъемлемой частью которого является основная теория Зигмунда, которая на данный момент считается основной в области распыления, так как она учитывает наибольшее количество нюансов ионного распыления. Она гласит, что коэффициент ионного распыления Y пропорционален косинусу угла распыления Θ в степени n, который в свою очередь зависит от массы и заряда. То есть еоретически он должен возрастать с увеличением энергии налетающих частиц. При проверке этого утверждения при энергиях порядка 10 кэВ, теория выполнялась, однако эксперименты, проведенные при более высоких энергиях (80, 200, 250 и 300 кэВ) продемонстрировали, что это не так, и в области 200 - 250 кэВ имеется значительный провал значения этого коэффициента.
Показать Аннотацию