на главную | молекулярный практикум | курсовые на практикумах
Аннотации курсовых работ
Молекулярный практикум
Весна-2000г
Группа 936
 
Измерение скорости распространения возмущений в порошкообразных материалах методом сброса давления
Токарев Михаил П.
Физический факультет. Молекулярный практикум. Первый курс. Гр.9361. 2000 год.
Антипин Владимир Андреевич
Институт теплофизики. Научный руководитель. 32-56-78, mark@itp.nsc.ru

В настоящей работе рассмотрена динамика волны разрежения в мелкодисперсных материалах в рамках гомогенной модели представления двухфазной среды. Эксперимент проводился на экспериментальной установке для рыхления порошкообразных материалов в институте теплофизики СО РАН. В работе была измерена скорость распространения фронта волны разрежения (ВР) в порошкообразном материале. ВР формируется в результате внезапного сброса давления над поверхностью засыпки. В качестве засыпки, представляющей собой двухфазную систему, использовались цемент и мелкодисперсный оксид алюминия со среднеквадратичными размерами частиц 7 и 50 мкм, насыпной плотностью ro=985 и 1100 кг/м3, начальной порозностью eo=0,53 и 0,56 соответственно.Засыпка насыщалась воздухом. Сброс давления производился в атмосферу. Отношение амплитуды давления к начальному давлению DР/Р0 находилось в пределах 0,1-0,3. В результате эксперимента подтвердилось теоретическое предположение о том, что в порошкообразных материалах формируется волна разрежения типа центрированной волны Римана, распространяющейся с равновесной скоростью 12-20 м/с, значительно меньшей скорости распространения звука в газе. Погрешность при измерении скорости распространения ВР не превышала 6 %. Данная работа относится к области физики изучающей волновую динамику двухфазных сред, а в частности распространение механических волн сжатия и разрежения в дисперсных материалах.

 
 
Термоэлелектрическое явление в электролитах.Термогальванический эффект.
Чуркин Дмитрий Сергеевич
Физический факультет. Молекулярный практикум. Первый курс. гр. 9362.2000год.
Фролов Владимир Михайлович
Физический факультет. Молекулярный практикум. Начный руководитель. 39-77-59, frolov@phys.nsu.ru

В данной работе приводятся результаты наблюдения и предварительного исследования возникновения электрического напряжения за счёт температурного градиента в химически уравновешенной системе. Электрическое напряжение возникает между двумя одинаковыми электродами при нагревании одного из электродов. Электролит представляет собой водный раствор соли того же металла, что и электроды. Такая система, при равномерном распределении температуры, уравновешана и никаких химических превращений не происходит. Исследовалась следующая система: электроды (Cu)электролит (CuSO) Интервал разностей температур колебался от 8 до 50 градусов по Цельсию. При этом напряжение между электродами достигало значения 79,3 мВ. Максимальная относительная погрешность составила 16 %. Одно из возможных применений рассмотренного явления - термоэлектрический преобразователь.

 
 
Распределение плотности тока вдоль аксиальной координаты в полом катоде
Максим С. Чащин, Елена И. Солдаткина
Физический факультет НГУ
А. С. Золкин
Научный руководитель: к. ф.-м. н., доцент. (НГУ).

Данная работа направлена на качественное рассмотрение распределения токов по поверхности полого катода, в зависимости от его длины. Была исследована зависимость L/D (L-длинна катода, D-его диаметр) при изменении условий горения разряда. Определена область оптимального распыления материала полого катода. Измерения проводились на установке, позволяющей определить величину плотности тока в различных сечениях, по всей длине катода. Рабочим газом был аргон. Были получены результаты для давлений: 10-2-5*10-2 torr. Прослежена качественная зависимость исследуемых параметров. Рабочее напряжение составило U=1000V. Влтяние на результаты измерений оказало шунтирование некоторых секций катода. Результат может представлять интерес для создания ионных источников и напылении полупроводниковых структур, где принципиальное значение имеет геометрия катода.

 
 
Исследование характеристик ионного источника на основе двойного полого катода
Царев Евгений, Ванданов Виктор, Лысаков Константин
Физический факультет НГУ
А. С. Золкин

Настоящая работа направлена на изучение и качественное исследование характеристик ионного источника на основе двойного полого катода (рис.2). Разряд в системе с полым катодом использовался для получения потока заряженных частиц. Измерен ток ионов рабочего газа (Ar) из отверстия в источнике, исследована зависимость тока от расстояния между зондом и источником. Расстояние менялось в интервале от 3 до 127 мм. Исследовано распределение тока в пучке по углам. Установлено, что весь поток лежит в угле 20 градусов. Определили, что наибольшее число частиц (т.е. максимальный ток) находится на оси симметрии источника. Значение наибольшего тока равно 17 nA. Установили, что максимальная плотность тока равна 0.87 мА/м2. Погрешности измерения составили 30%. Наибольший вклад в погрешности внес амперметр. Результаты нашей работы представляют интерес в процессах распыления/напыления. Работа представляет интерес специалистам в области ионных источников и тонких пленок.

 
 
Исследование кислородно-водородного пламени в электрическом поле
Устюгов Валерий В., Гаврильева Анна А.
Физический факультет. Молекулярный практикум. Первый курс. 2 семестр. 2000 год.
Золкин Александр Степанович
Физический факультет. КОФ. Научный руководитель. 39-78-74, Zolkin@phys.nsu.ru

Исследованы в электрическом поле пламя свечи, пламя кислородно-водородной смеси и пламя кислородно-водородной смеси с небольшим содержанием паров ацетона. Цель работы выявить возможные источники ошибок при определении концентрации заряженных частиц и оценка концентрации. Кислородно-водородная смесь была получена электролизом воды (производительность установки 8 мл/с). Характерный размер факела: длина 2,5-3 см, максимальный диаметр 3 мм. Пламёна помещались в конденсатор размерами 12х12см2, расстояние между пластинами варьировалось от 0,8 до 3см. Напряжение на пластинах менялось от 1 до 5 кВ. Для кислородно-водородного пламени получены вольт-амперные характеристики при различных положениях факела: вертикальном (симметрично относительно пластин), вертикальном (со смещением к одной из пластин), горизонтальном. Замечено, что когда факел расположен вдоль силовых линий поля вольт-амперные характеристики изменяются при смене направления поля. Сделана оценка концентрации заряженных частиц в кислоpодно-водородном пламени n>=3*109см-3. Установлено, что на данном этапе для оценки концентрации наиболее предпочтителен метод с вертикальным расположением пламени. Флуктуации тока, связанные с нестабильностью пламени составили 10%. Максимальная погрешность напряжения, связанная с дискретностью шкалы 8%. Рассмотрены основные механизмы образования и рекомбинации заряженных частиц в пламёнах. Работа относится к молекулярной физике и физике ионизованного газа.

 
 
Исследование перегретой жидкости
Хан Роман Витальевич, Цой Александр Тэсуевич
Физический факультет. Молекулярный практикум. Первый курс. гр. 9362. 2000 год.
Хайрулин Рашид Амирович
Физический факультет. Молекулярный практикум. Научный руководитель. 39-15-41, gamma@itp.nsc.ru

В данной работе исследовалась жидкость - пентан, которая перегревалась до температуры 80-90 градусов Цельсия. Перегрев осуществлялся для капель с диаметром 0.8-1.5 мм (получены с помощью капилляра), которые всплывали в сосуде цилиндрической формы и высотой 0.5 м. Сосуд был заполнен водой, которая у дна имела температуру 15 градусов (температура кипения пентана 36.1 градусов Цельсия), а у верхней поверхности 90 градусов (в случае с глицерином - до 130 градусов). Температурный градиент от высоты создавался линейным. Во время опытов наблюдалось взрывное кипение (для капель с радиусом не больше 1 мм, причём тоже не для всех) в верхнем слое воды на глубине не более 2 см. Взрывным кипением называется явление, когда вся перегретая жидкость, одновременно переходит в пар. Взрывное кипение не наблюдалось для больших капель, предположительно из-за того, что они не успевали прогреться. Основной целью эксперимента было получить перегретую жидкость и исследовать на какую температуру можно перегреть пентан.

 
 
Изучение экранирующей способности ВТСП керамики YBa2Cu3O7
Владислав Н. Цырюк, Дмитрий В. Жуланов
Физический факультет НГУ
Л.Л. Макаршин
Научный руководитель: к-т. физ-мат. наук .

Нахождение области магнитного поля, в которой сверхпроводник экранирует электромагнитную волну является очень важной задачей для науки. Зная эту область мы сможем создать электромагнитный щит. В данной работе определяется область эффективного магнитного экранирования, то есть диапазон полей для которых мы можем создать такой щит. Она лежит от 0 до Hcj - величина критического поля при котором разрушаются сверхпроводящие свойства нашего образца. В работе исследуется коэффициент экранирования магнитного поля a при постоянной частоте тока w=300Hz, но для разных образцов, в частности: пермалой и ВТСП керамика YBa2Cu3O7. С одной стороны образца, первой катушкой создается переменный ток, с другой стороны второй катушкой измеряется прошедший ток. Все это опускается в жидкий азот. Установлено, что сверхпроводник до критического состояния поглощает магнитное поле в a1=68,45±3,35 раз лучше, чем поглощается поле средой при его отсутствии. Также определяется величина транспортного критического тока, для керамического образца YBa2Cu3O7.