Pub Date : 2023-12-14DOI: 10.26583/vestnik.2023.299
А. Д. Полянин
Исследуются нелинейные нестационарные уравнения математической физики с тремя независимыми переменными, которые содержат первую производную по времени и квадратичную комбинацию вторых производных по пространственным переменным типа Монжа – Ампера. Отдельные уравнения такого типа встречаются, например, в электронной магнитной гидродинамике и дифференциальной геометрии. В данной работе описано одиннадцатипараметрическое преобразование, сохраняющее вид исследуемого класса нелинейных уравнений. Рассмотрены двумерные и одномерные редукции, приводящие к более простым уравнениям в частных производных с двумя независимыми переменными или обыкновенным дифференциальным уравнениям. Получены автомодельные и другие инвариантные решения. Методами обобщенного разделения переменных построен ряд новых точных решений, многие из которых выражаются через элементарные функции.
{"title":"ТОЧНЫЕ РЕШЕНИЯ И РЕДУКЦИИ НЕСТАЦИОНАРНЫХ УРАВНЕНИЙ МАТЕМАТИЧЕСКОЙ ФИЗИКИ ТИПА МОНЖА – АМПЕРА","authors":"А. Д. Полянин","doi":"10.26583/vestnik.2023.299","DOIUrl":"https://doi.org/10.26583/vestnik.2023.299","url":null,"abstract":"Исследуются нелинейные нестационарные уравнения математической физики с тремя независимыми переменными, которые содержат первую производную по времени и квадратичную комбинацию вторых производных по пространственным переменным типа Монжа – Ампера. Отдельные уравнения такого типа встречаются, например, в электронной магнитной гидродинамике и дифференциальной геометрии. В данной работе описано одиннадцатипараметрическое преобразование, сохраняющее вид исследуемого класса нелинейных уравнений. Рассмотрены двумерные и одномерные редукции, приводящие к более простым уравнениям в частных производных с двумя независимыми переменными или обыкновенным дифференциальным уравнениям. Получены автомодельные и другие инвариантные решения. Методами обобщенного разделения переменных построен ряд новых точных решений, многие из которых выражаются через элементарные функции.","PeriodicalId":118070,"journal":{"name":"Вестник НИЯУ МИФИ","volume":null,"pages":null},"PeriodicalIF":0.0,"publicationDate":"2023-12-14","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"138975409","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}
Pub Date : 2023-12-14DOI: 10.26583/vestnik.2023.269
Б. Д. Заволович, И. И. Банникова, А. В. Далечина, В.В. Костюченко, П. Н. Рябов, А. В. Голанов
МРТ (магнитно-резонансная томография) играет важнейшую роль при планировании радиохирургического лечения. С помощью МРТ создается контур мишени для облучения и критических структур. Этот метод визуализации позволяет с высокой точностью определить границы патологического очага, однако существуют определенные факторы (неоднородность постоянного магнитного поля, нелинейность поля градиента и т. д.), из-за которых МРТ-изображения более восприимчивы к пространственным искажениям в сравнении с изображениями, полученными посредством компьютерной томографии (КТ). Определение геометрических искажений на МРТ-изображениях – важнейший этап обеспечения точности радиохирургического лечения. Один из способов определения дисторсии заключается в выполнении МРТ- и КТ-сканирования специального фантома, внутри которого находятся пластиковые стержни и дальнейшем анализе положения стержней на МРТ- и КТ-изображениях. Как правило, сравнение МРТ- и КТ-изображений фантома проводится визуально, что является довольно субъективной и неточной оценкой. Цель нашей работы заключалась в разработке программного обеспечения (ПО) для автоматизации выполнения данного теста по гарантии качества МРТ-исследования. С помощью разработанного программного обеспечения было проведено сравнение МРТ в двух режимах T1 и T2 с результатами КТ. Было показано, что отклонения МРТ Т1 и Т2 от КТ превышали 1 мм в 3.5 % случаев и 0.1 % соответственно. Был проведен анализ направлений и величин отклонений по всему объему фантома. Наибольшие отклонения наблюдаются в нижней правой части аксиального среза фантома и преимущественно направлены к верхней левой части среза в случае Т1 и к верху среза в случае Т2. Данные результаты позволяют проводить планирование радиохирургического лечения. Использование данного ПО в клинической практике поможет ускорить проведение теста и устранить субъективные оценки смещений.
{"title":"ОЦЕНКА ГЕОМЕТРИЧЕСКИХ ОТКЛОНЕНИЙ МЕЖДУ МРТ- И КТ-ИЗОБРАЖЕНИЯМИ ПРИ ПЛАНИРОВАНИИ РАДИОХИРУРГИИ","authors":"Б. Д. Заволович, И. И. Банникова, А. В. Далечина, В.В. Костюченко, П. Н. Рябов, А. В. Голанов","doi":"10.26583/vestnik.2023.269","DOIUrl":"https://doi.org/10.26583/vestnik.2023.269","url":null,"abstract":"МРТ (магнитно-резонансная томография) играет важнейшую роль при планировании радиохирургического лечения. С помощью МРТ создается контур мишени для облучения и критических структур. Этот метод визуализации позволяет с высокой точностью определить границы патологического очага, однако существуют определенные факторы (неоднородность постоянного магнитного поля, нелинейность поля градиента и т. д.), из-за которых МРТ-изображения более восприимчивы к пространственным искажениям в сравнении с изображениями, полученными посредством компьютерной томографии (КТ). Определение геометрических искажений на МРТ-изображениях – важнейший этап обеспечения точности радиохирургического лечения. Один из способов определения дисторсии заключается в выполнении МРТ- и КТ-сканирования специального фантома, внутри которого находятся пластиковые стержни и дальнейшем анализе положения стержней на МРТ- и КТ-изображениях. Как правило, сравнение МРТ- и КТ-изображений фантома проводится визуально, что является довольно субъективной и неточной оценкой. Цель нашей работы заключалась в разработке программного обеспечения (ПО) для автоматизации выполнения данного теста по гарантии качества МРТ-исследования. С помощью разработанного программного обеспечения было проведено сравнение МРТ в двух режимах T1 и T2 с результатами КТ. Было показано, что отклонения МРТ Т1 и Т2 от КТ превышали 1 мм в 3.5 % случаев и 0.1 % соответственно. Был проведен анализ направлений и величин отклонений по всему объему фантома. Наибольшие отклонения наблюдаются в нижней правой части аксиального среза фантома и преимущественно направлены к верхней левой части среза в случае Т1 и к верху среза в случае Т2. Данные результаты позволяют проводить планирование радиохирургического лечения. Использование данного ПО в клинической практике поможет ускорить проведение теста и устранить субъективные оценки смещений.","PeriodicalId":118070,"journal":{"name":"Вестник НИЯУ МИФИ","volume":null,"pages":null},"PeriodicalIF":0.0,"publicationDate":"2023-12-14","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"139002077","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}
Pub Date : 2023-12-14DOI: 10.26583/vestnik.2023.300
А. В. Аксенов
Рассматриваются точные решения различных математических уравнений (алгебраических, тригонометрических, обыкновенных дифференциальных, с частными производными первого порядка, математической физики, интегральных, функциональных, дифференциальных с запаздыванием, функционально-дифференциальных и др.). Особое внимание уделяется уравнениям, которые встречаются в различных областях естественных и инженерных наук (в теории тепло- и массопереноса, теории волн, гидродинамике, газовой динамике, теории горения, теории упругости, общей механике, теоретической физике, нелинейной оптике, биологии, химической технологии, и др.), и уравнениям достаточно общего вида, которые зависят от нескольких свободных параметров или произвольных функций. Рассматриваются также уравнения, которые изучаются в университетах и технических вузах.
{"title":"ТОЧНЫЕ РЕШЕНИЯ ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНЫХ, ИНТЕГРАЛЬНЫХ, ФУНКЦИОНАЛЬНЫХ И ДРУГИХ МАТЕМАТИЧЕСКИХ УРАВНЕНИЙ","authors":"А. В. Аксенов","doi":"10.26583/vestnik.2023.300","DOIUrl":"https://doi.org/10.26583/vestnik.2023.300","url":null,"abstract":"Рассматриваются точные решения различных математических уравнений (алгебраических, тригонометрических, обыкновенных дифференциальных, с частными производными первого порядка, математической физики, интегральных, функциональных, дифференциальных с запаздыванием, функционально-дифференциальных и др.). Особое внимание уделяется уравнениям, которые встречаются в различных областях естественных и инженерных наук (в теории тепло- и массопереноса, теории волн, гидродинамике, газовой динамике, теории горения, теории упругости, общей механике, теоретической физике, нелинейной оптике, биологии, химической технологии, и др.), и уравнениям достаточно общего вида, которые зависят от нескольких свободных параметров или произвольных функций. Рассматриваются также уравнения, которые изучаются в университетах и технических вузах.","PeriodicalId":118070,"journal":{"name":"Вестник НИЯУ МИФИ","volume":null,"pages":null},"PeriodicalIF":0.0,"publicationDate":"2023-12-14","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"139001274","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}
Pub Date : 2023-12-14DOI: 10.26583/vestnik.2023.273
Д. Н. Морозова, А. В. Кузнецов, А. Г. Майоров, К. С. Челидзе
{"title":"КОМПТОНОВСКОЕ РАССЕЯНИЕ КОСМИЧЕСКОГО ГАММА-ИЗЛУЧЕНИЯ НА ЭЛЕКТРОНАХ В РАДИАЦИОННЫХ ПОЯСАХ ЗЕМЛИ","authors":"Д. Н. Морозова, А. В. Кузнецов, А. Г. Майоров, К. С. Челидзе","doi":"10.26583/vestnik.2023.273","DOIUrl":"https://doi.org/10.26583/vestnik.2023.273","url":null,"abstract":"","PeriodicalId":118070,"journal":{"name":"Вестник НИЯУ МИФИ","volume":null,"pages":null},"PeriodicalIF":0.0,"publicationDate":"2023-12-14","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"139002858","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}
Pub Date : 2023-12-14DOI: 10.26583/vestnik.2023.282
А. А. Григорьева, А. А. Булавская, Е. А. Бушмина, В. А. Куйвалайнен, И. А. Милойчикова, С. Г. Стучебров
Для подтверждения новых радиотерапевтических методик лучевой терапии необходимо проводить большое количество исследований с применением ионизирующего излучения. Эти исследования зачастую осуществляются с помощью таких мелких лабораторных животных, как мыши и крысы, поэтому возникает вопрос об этических проблемах международного характера. В связи с этим актуальным является применение искусственных моделей животных, что позволит сократить количество используемых животных. В ранее проведенных исследованиях были изготовлены гомогенные монолитные тестовые объекты и проведены их дозиметрические испытания. Были определены параметры и материалы печати для наиболее точной имитации биологических тканей. В данном исследовании предлагается использовать методы трехмерного изготовления для разработки и изготовления гетерогенных объектов из различных материалов, что позволит создавать фантомы с высокой точностью за короткий срок. В работе был разработан и изготовлен дозиметрический фантом самца крысы. Были проведены его томографические и дозиметрические испытания. Была показана возможность изготовления дозиметрических фантомов мелких лабораторных животных методами трехмерной печати.
{"title":"РАДИАЦИОННЫЕ ИСПЫТАНИЯ ФАНТОМА МЕЛКОГО ЛАБОРАТОРНОГО ЖИВОТНОГО, ИЗГОТОВЛЕННОГО МЕТОДАМИ ТРЕХМЕРНОЙ ПЕЧАТИ","authors":"А. А. Григорьева, А. А. Булавская, Е. А. Бушмина, В. А. Куйвалайнен, И. А. Милойчикова, С. Г. Стучебров","doi":"10.26583/vestnik.2023.282","DOIUrl":"https://doi.org/10.26583/vestnik.2023.282","url":null,"abstract":"Для подтверждения новых радиотерапевтических методик лучевой терапии необходимо проводить большое количество исследований с применением ионизирующего излучения. Эти исследования зачастую осуществляются с помощью таких мелких лабораторных животных, как мыши и крысы, поэтому возникает вопрос об этических проблемах международного характера. В связи с этим актуальным является применение искусственных моделей животных, что позволит сократить количество используемых животных. В ранее проведенных исследованиях были изготовлены гомогенные монолитные тестовые объекты и проведены их дозиметрические испытания. Были определены параметры и материалы печати для наиболее точной имитации биологических тканей. В данном исследовании предлагается использовать методы трехмерного изготовления для разработки и изготовления гетерогенных объектов из различных материалов, что позволит создавать фантомы с высокой точностью за короткий срок. В работе был разработан и изготовлен дозиметрический фантом самца крысы. Были проведены его томографические и дозиметрические испытания. Была показана возможность изготовления дозиметрических фантомов мелких лабораторных животных методами трехмерной печати.","PeriodicalId":118070,"journal":{"name":"Вестник НИЯУ МИФИ","volume":null,"pages":null},"PeriodicalIF":0.0,"publicationDate":"2023-12-14","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"138972069","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}
Pub Date : 2023-12-14DOI: 10.26583/vestnik.2023.284
А. В. Волкова, М. Э. Бузоверя
В работе представлены результаты экспериментальных исследований водно-солевых растворов сывороточного альбумина человека (САЧ), который рассматривается как аналог биожидкостей организма. Наблюдаемые структурные эффекты в дегидратированных пленках рассмотрены с учетом концепции надмолекулярной организации полимерного тела и его многоуровневой структуры. Для изучения образцов была разработана и опробована единая комплексная методика, включающая в себя исследования надмолекулярной структуры (НМС) всей капли на оптическом уровне (микроуровень) и морфологии глобулярных структурных элементов альбуминовой пленки (наноуровень) методом атомно-силовой микроскопии (АСМ). Обработка фаций САЧ с помощью программно-аппаратного комплекса «Морфо» позволила установить зависимости НМС фации от концентрации альбумина. На оптическом уровне удалось наблюдать сложно-ступенчатый механизм изменения надмолекулярной структуры водно-солевых фаций альбумина. Исследование показало, что с повышением концентрации белка площадь области кристаллизации дендритов падает. При концентрации 10 % САЧ происходит структурный переход: дендритно-фрактальная морфология сменяется системой трещин и отдельных конкреций. Методом атомно-силовой микроскопии была выявлена глобулярная структура белковой матрицы. Проведена оценка размеров единичной глобулы и белковых ассоциатов, и плотности их упаковки в зависимости от концентрации.
{"title":"ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ НАДМОЛЕКУЛЯРНОЙ СТРУКТУРЫ СЫВОРОТОЧНОГО АЛЬБУМИНА","authors":"А. В. Волкова, М. Э. Бузоверя","doi":"10.26583/vestnik.2023.284","DOIUrl":"https://doi.org/10.26583/vestnik.2023.284","url":null,"abstract":"В работе представлены результаты экспериментальных исследований водно-солевых растворов сывороточного альбумина человека (САЧ), который рассматривается как аналог биожидкостей организма. Наблюдаемые структурные эффекты в дегидратированных пленках рассмотрены с учетом концепции надмолекулярной организации полимерного тела и его многоуровневой структуры. Для изучения образцов была разработана и опробована единая комплексная методика, включающая в себя исследования надмолекулярной структуры (НМС) всей капли на оптическом уровне (микроуровень) и морфологии глобулярных структурных элементов альбуминовой пленки (наноуровень) методом атомно-силовой микроскопии (АСМ). Обработка фаций САЧ с помощью программно-аппаратного комплекса «Морфо» позволила установить зависимости НМС фации от концентрации альбумина. На оптическом уровне удалось наблюдать сложно-ступенчатый механизм изменения надмолекулярной структуры водно-солевых фаций альбумина. Исследование показало, что с повышением концентрации белка площадь области кристаллизации дендритов падает. При концентрации 10 % САЧ происходит структурный переход: дендритно-фрактальная морфология сменяется системой трещин и отдельных конкреций. Методом атомно-силовой микроскопии была выявлена глобулярная структура белковой матрицы. Проведена оценка размеров единичной глобулы и белковых ассоциатов, и плотности их упаковки в зависимости от концентрации.","PeriodicalId":118070,"journal":{"name":"Вестник НИЯУ МИФИ","volume":null,"pages":null},"PeriodicalIF":0.0,"publicationDate":"2023-12-14","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"138972422","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}
Pub Date : 2023-12-01DOI: 10.26583/vestnik.2023.294
В. Г. Сорокин
Рассматриваются одномерные линейные однородные уравнения типа Клейна–Гордона с постоянным и пропорциональным запаздыванием, которые помимо искомой функции 𝑢(х, 𝑡) содержат функцию с постоянным запаздыванием вида 𝑢(х, 𝑡 – t), где t > 0 – постоянное запаздывание, или функцию с пропорциональным запаздыванием вида 𝑢(х, 𝑝𝑡), где р – коэффициент пропорциональности. Приводятся выраженные в элементарных функциях точные решения таких уравнений. Сформулированы начально-краевые задачи с начальными данными общего вида и однородными граничными условиями первого, второго и третьего рода, а также смешанными граничными условиями. Приводится подробное описание решения этих задач с помощью метода разделения переменных. В результате получены аналитические формулы решений начально-краевых задач для линейных однородных уравнений типа Клейна–Гордона с постоянным и пропорциональным запаздыванием.
klein -戈登型视为一维线性齐次方程和永久和比例除了未知量的滞后函数𝑢𝑡(x)包含函数总是滞后𝑢(x𝑡- t)、t > 0总是滞后,地方或函数加权滞后𝑢(x,𝑝𝑡)r -比例系数。这些方程的基本函数给出了精确的解。最初的边界问题包括一般数据和第一类、第二类和第三类相同的边界条件以及混合边界条件。通过分离变量的方法详细描述了这些问题的解决方案。结果是对克莱因-戈登等线性齐次方程的初始边解的分析公式，其延迟是恒定和比例的。
{"title":"РЕШЕНИЯ ЛИНЕЙНЫХ НАЧАЛЬНО-КРАЕВЫХ ЗАДАЧ ДЛЯ УРАВНЕНИЙ ТИПА КЛЕЙНА–ГОРДОНА С ПОСТОЯННЫМ И ПРОПОРЦИОНАЛЬНЫМ ЗАПАЗДЫВАНИЕМ","authors":"В. Г. Сорокин","doi":"10.26583/vestnik.2023.294","DOIUrl":"https://doi.org/10.26583/vestnik.2023.294","url":null,"abstract":"Рассматриваются одномерные линейные однородные уравнения типа Клейна–Гордона с постоянным и пропорциональным запаздыванием, которые помимо искомой функции 𝑢(х, 𝑡) содержат функцию с постоянным запаздыванием вида 𝑢(х, 𝑡 – t), где t > 0 – постоянное запаздывание, или функцию с пропорциональным запаздыванием вида 𝑢(х, 𝑝𝑡), где р – коэффициент пропорциональности. Приводятся выраженные в элементарных функциях точные решения таких уравнений. Сформулированы начально-краевые задачи с начальными данными общего вида и однородными граничными условиями первого, второго и третьего рода, а также смешанными граничными условиями. Приводится подробное описание решения этих задач с помощью метода разделения переменных. В результате получены аналитические формулы решений начально-краевых задач для линейных однородных уравнений типа Клейна–Гордона с постоянным и пропорциональным запаздыванием.","PeriodicalId":118070,"journal":{"name":"Вестник НИЯУ МИФИ","volume":null,"pages":null},"PeriodicalIF":0.0,"publicationDate":"2023-12-01","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"138617484","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}
Pub Date : 2023-12-01DOI: 10.26583/vestnik.2023.270
Т. Р. Калимуллин, Е. В. Стёпин
Статья посвящена численным исследованиям течений плотной горячей плазмы в коаксиальных каналах плазменных ускорителей. Плазма рассматривается как сплошная электропроводящая среда, поведение которой описывается в терминах магнитной газодинамики (МГД). В работе используется математическая модель с нестационарными уравнениями «идеальной» одножидкостной магнитной газодинамики, полученная в квазиодномерном приближении. Целью работы является исследование влияния геометрии канала ускорителя в форме сопла и внешнего продольного магнитного поля на параметры установившихся во времени трансзвуковых сверхальфвеновских ускорительных МГД-течений, представляющих наибольший прикладной интерес в разработке плазменных двигателей. Продемонстрировано, что продольное магнитное поле вызывает вращение потока и незначительно снижает ускорительные характеристики канала. Установлено, что расположение «перетяжки», где достигается минимальное сечение канала, практически не влияет на входные и выходные значения потока, но существенным образом сказывается на параметрах потока внутри области канала. Показано, что геометрия канала влияет на величину критического продольного магнитного поля, соответствующего границе сверхальфвеновского режима течения.
{"title":"ЧИСЛЕННОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ТРАНСЗВУКОВЫХ СВЕРХАЛЬФВЕНОВСКИХ МГД-ТЕЧЕНИЙ С УСКОРЕНИЕМ В УЗКИХ КОАКСИАЛЬНЫХ КАНАЛАХ В ПРИСУТСТВИИ ПРОДОЛЬНОГО МАГНИТНОГО ПОЛЯ","authors":"Т. Р. Калимуллин, Е. В. Стёпин","doi":"10.26583/vestnik.2023.270","DOIUrl":"https://doi.org/10.26583/vestnik.2023.270","url":null,"abstract":"Статья посвящена численным исследованиям течений плотной горячей плазмы в коаксиальных каналах плазменных ускорителей. Плазма рассматривается как сплошная электропроводящая среда, поведение которой описывается в терминах магнитной газодинамики (МГД). В работе используется математическая модель с нестационарными уравнениями «идеальной» одножидкостной магнитной газодинамики, полученная в квазиодномерном приближении. Целью работы является исследование влияния геометрии канала ускорителя в форме сопла и внешнего продольного магнитного поля на параметры установившихся во времени трансзвуковых сверхальфвеновских ускорительных МГД-течений, представляющих наибольший прикладной интерес в разработке плазменных двигателей. Продемонстрировано, что продольное магнитное поле вызывает вращение потока и незначительно снижает ускорительные характеристики канала. Установлено, что расположение «перетяжки», где достигается минимальное сечение канала, практически не влияет на входные и выходные значения потока, но существенным образом сказывается на параметрах потока внутри области канала. Показано, что геометрия канала влияет на величину критического продольного магнитного поля, соответствующего границе сверхальфвеновского режима течения.","PeriodicalId":118070,"journal":{"name":"Вестник НИЯУ МИФИ","volume":null,"pages":null},"PeriodicalIF":0.0,"publicationDate":"2023-12-01","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"138617053","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}
Pub Date : 2023-12-01DOI: 10.26583/vestnik.2023.293
А. Д. Полянин
Исследуется сильно нелинейное уравнение в частных производных с тремя независимыми переменными 𝑢𝑡 = 𝑢𝑥𝑥𝑢𝑦𝑦 − 𝑢2𝑥𝑦, которое встречается в электронной магнитной гидродинамике. Описаны многопараметрические преобразования, сохраняющие вид этого уравнения, а также двумерные и одномерные редукции, приводящие его к более простым уравнениям в частных производных с двумя независимыми переменными (в том числе к стационарным уравнениям типа Монжа–Ампера, нестационарным уравнениям теплопроводности и уравнениям нелинейной теории фильтрации) или обыкновенным дифференциальным уравнениям. Методами обобщенного разделения переменных построены точные решения, многие из которых допускают представление в элементарных функциях. Рассмотрены также более сложные решения, которые выражаются через решения линейных уравнений диффузионного типа.
{"title":"ПРЕОБРАЗОВАНИЯ, РЕДУКЦИИ И ТОЧНЫЕ РЕШЕНИЯ ОДНОГО СИЛЬНО НЕЛИНЕЙНОГО УРАВНЕНИЯ ЭЛЕКТРОННОЙ МАГНИТНОЙ ГИДРОДИНАМИКИ","authors":"А. Д. Полянин","doi":"10.26583/vestnik.2023.293","DOIUrl":"https://doi.org/10.26583/vestnik.2023.293","url":null,"abstract":"Исследуется сильно нелинейное уравнение в частных производных с тремя независимыми переменными 𝑢𝑡 = 𝑢𝑥𝑥𝑢𝑦𝑦 − 𝑢2𝑥𝑦, которое встречается в электронной магнитной гидродинамике. Описаны многопараметрические преобразования, сохраняющие вид этого уравнения, а также двумерные и одномерные редукции, приводящие его к более простым уравнениям в частных производных с двумя независимыми переменными (в том числе к стационарным уравнениям типа Монжа–Ампера, нестационарным уравнениям теплопроводности и уравнениям нелинейной теории фильтрации) или обыкновенным дифференциальным уравнениям. Методами обобщенного разделения переменных построены точные решения, многие из которых допускают представление в элементарных функциях. Рассмотрены также более сложные решения, которые выражаются через решения линейных уравнений диффузионного типа.","PeriodicalId":118070,"journal":{"name":"Вестник НИЯУ МИФИ","volume":null,"pages":null},"PeriodicalIF":0.0,"publicationDate":"2023-12-01","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"138615500","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}
Pub Date : 2023-12-01DOI: 10.26583/vestnik.2023.271
И. А. Карпов, И. Л. Фуфурин, О. А. Небритова, П. П. Дёмкин, Д.Р. Анфимов
В настоящий момент 6 % людей от всего населения планеты больны сахарным диабетом обоих типов, а 4 % – бронхиальной астмой. Прогнозируется, что количество людей с этими заболеваниями будет расти с каждым годом. Большой процент от всех страдающих вышеупомянутыми заболеваниями – дети. Актуальной задачей является разработка неинвазивного метода диагностирования диабета первого и второго типов, астмы и других болезней. Разработан подход для подготовки проб выдыхаемого человеком воздуха для их последующего анализа с помощью метода, основанного на инфракрасной лазерной спектроскопии. Применяемый метод подробно описан в данной работе. С помощью установки, основанной на инфракрасном квантово-каскадном лазере, проводится анализ спектров пропускания выдыхаемого человеком воздуха. По полученным спектрам можно рассчитать концентрации веществ-биомаркеров, отклонение от нормы которых связано с развитием у пациента определенных заболеваний или патологий. В данной работе проведен анализ таких существующих типов осушителей воздуха, как например, капиллярная колонка, криоловушка, адсорбционные осушители и др. В качестве наиболее оптимального решения для использования в экспериментальной установке с инфракрасным квантово-каскадным лазером был выбран нафионовый осушитель. По результатам исследований спектров выдыхаемого воздуха пациентов, с заранее известными поставленными диагнозами, был разработан и описан метод осушения пробы выдыхаемого человеком воздуха, а также была рассчитана абсолютная влажность осушенной пробы выдыхаемого воздуха.
{"title":"РАЗРАБОТКА ПОДХОДА ПО ОСУШЕНИЮ ПРОБЫ ВЫДЫХАЕМОГО ВОЗДУХА ЧЕЛОВЕКА","authors":"И. А. Карпов, И. Л. Фуфурин, О. А. Небритова, П. П. Дёмкин, Д.Р. Анфимов","doi":"10.26583/vestnik.2023.271","DOIUrl":"https://doi.org/10.26583/vestnik.2023.271","url":null,"abstract":"В настоящий момент 6 % людей от всего населения планеты больны сахарным диабетом обоих типов, а 4 % – бронхиальной астмой. Прогнозируется, что количество людей с этими заболеваниями будет расти с каждым годом. Большой процент от всех страдающих вышеупомянутыми заболеваниями – дети. Актуальной задачей является разработка неинвазивного метода диагностирования диабета первого и второго типов, астмы и других болезней. Разработан подход для подготовки проб выдыхаемого человеком воздуха для их последующего анализа с помощью метода, основанного на инфракрасной лазерной спектроскопии. Применяемый метод подробно описан в данной работе. С помощью установки, основанной на инфракрасном квантово-каскадном лазере, проводится анализ спектров пропускания выдыхаемого человеком воздуха. По полученным спектрам можно рассчитать концентрации веществ-биомаркеров, отклонение от нормы которых связано с развитием у пациента определенных заболеваний или патологий. В данной работе проведен анализ таких существующих типов осушителей воздуха, как например, капиллярная колонка, криоловушка, адсорбционные осушители и др. В качестве наиболее оптимального решения для использования в экспериментальной установке с инфракрасным квантово-каскадным лазером был выбран нафионовый осушитель. По результатам исследований спектров выдыхаемого воздуха пациентов, с заранее известными поставленными диагнозами, был разработан и описан метод осушения пробы выдыхаемого человеком воздуха, а также была рассчитана абсолютная влажность осушенной пробы выдыхаемого воздуха.","PeriodicalId":118070,"journal":{"name":"Вестник НИЯУ МИФИ","volume":null,"pages":null},"PeriodicalIF":0.0,"publicationDate":"2023-12-01","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"138618266","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}
京公网安备 11010802042870号
京ICP备2023020795号-1
扫码关注我们
求助内容：
应助结果提醒方式：