XI межвузовская научная школа молодых специалистов
Московский государственный институт электроники и математики, Физический факультет Московского государственного университета им. М. В. Ломоносова, Научно-исследовательский институт ядерной физики им. Д. В. Скобельцына. Институт металлургии им. А. А. Байкова, Институт проблем лазерных и информационных технологий РАН проводит в г. Москве XI Межвузовскую школу молодых специалистов «Концентрированные потоки энергии в космической технике, электронике, экологии и медицине».
На школе рассматриваются следующие проблемы:
- Физические основы концентрированных потоков энергии;
- Воздействие концентрированных потоков энергии на материалы и изделия космической техники;
- Методы обработки материалов концентрированным излучением;
- Воздействие лазерного и микроволнового излучения на вещество;
- Концентрированные потоки энергии в экологии и медицине;
- Концентрированные потоки энергии в электронике.
Трудно переоценить роль молодых учёных в перспективах развития передовых научных направлений, к которым относятся и вопросы взаимодействия концентрированных потоков энергии с веществом. Возможность живого общения студентов и аспирантов с ведущими учёными страны, творческие обсуждения научных достижений и перспективы дальнейшего развития науки способствуют воспитанию новых молодых высококвалифицированных научных кадров. Выступления на школе широко известных в стране и за рубежом наших ведущих учёных является крайне полезным для молодых учёных, расширяет их кругозор, знакомит с самыми последними научными достижениями и разработками Жизнь подтвердила потребность интеграции творческих усилий академических и вузовских организаций в решении актуальных проблем развития высоких технологий и необходимость проведения подобного рода симпозиумов и научных школ.
22 — 23 ноября 2010 года проводилась очередная XI межвузовская научная школа молодых специалистов «Концентрированные потоки энергии в космической технике электронике, экологии и медицине».
Была сформирована Программы работы Школы. Проводились мероприятия по информации и привлечению к участию в Школе молодых учёных из институтов, ВУЗов и научно-производственных организаций. Осуществлялась научно-методическая помощь потенциальным участникам — молодым учёным и специалистам ИПЛИТ РАН и других организаций. Проведено рецензирование и отбор докладов. Издан сборник трудов Школы. В трудах были рассмотрены физические основы концентрированных потоков энергии, воздействия концентрированных потоков энергии на материалы и изделия космической техники, методы обработки материалов концентрированным излучением, воздействие лазерного и микроволнового излучения на вещество, концентрированные потоки энергии в экологии и медицине, концентрированные потоки в электронике, проблемы физики нейтрино и ядерной спектроскопии.
Молодыми учёными ИПЛИТ РАН на Школе были сделаны следующие доклады. Все они посвящены важным направлениям современной лазерной физики и технологии. Дадим краткую характеристику каждой из этих работ.
1. Численное моделирование кинетики плавления микрочастицы при селективном лазерном спекании. Р. В. Гришаев, Ф. Х. Мирзаде, М. Д. Хоменко.
Численно исследованы процессы теплопереноса с учетом кинетики плавления в микрочастице, происходящие при селективном лазерном спекании. Модель базируется на самосогласованных уравнениях для температурного поля и кинетики фазового перехода (типа уравнения Колмогорова). Исследовано влияние параметров частиц и излучения на динамику плавления частицы. Показано, что плавление микрочастиц происходит при значительном перегреве и имеет резко нелинейный характер. Так же исследовано влияние радиационного и кондуктивного охлаждения на характерное время процесса плавления. Разработан вычислительный алгоритм и создана программа, позволяющая за время, зависящее от требуемой точности, рассчитывать параметры плавления частиц различных радиусов при различных интенсивностях. Рассчитано температурное поле частицы с учетом температурных нелинейностей поглощательной способности и теплообмена с газом (воздухом), а так же теплового излучения с поверхности. Исследована динамика фронта плавления частиц различных размеров, и ее зависимость от интенсивности излучения. Оценены характерные времена начала плавления и полного проплавления частиц в зависимости от размеров частиц и от интенсивности излучения. Так же исследовано влияние кинетики плавления на температурные поля частицы различных размеров в зависимости от интенсивности облучения. Показано, что плавление микрочастиц происходит при значительном перегреве и имеет резко нелинейный характер. Выявлено, что процессы плавления могут протекать не одинаково на поверхности и в центре частицы в зависимости от интенсивности.
2. Численное моделирование нагрева и плавления микрочастицы лазерным излучением. Р. В. Гришаев, Ф. Х. Мирзаде, М. Д. Хоменко.
Численно исследованы процессы теплопереноса в микрочастице, помещенной в газовую среду с учетом кинетики фазового перехода (плавления) при воздействии лазерного излучения. Учитывается температурная зависимость теплофизических и оптических параметров, а также радиационное излучение и теплообмен с газом. Определена динамика распределения температуры частиц различных размеров. Получены зависимости времени полного проплавления от свойств лазерного излучения и частиц. Это поможет правильно выбирать режимы лазерного воздействия при селективном лазерном спекании. Разработан вычислительный алгоритм и создана программа, позволяющая за время, зависящее от требуемой точности, рассчитывать параметры плавления частиц различных радиусов при различных интенсивностях. Рассчитано температурное поле частицы с учетом температурных нелинейностей поглощательной способности и теплообмена с газом (воздухом), а так же теплового излучения с поверхности. Исследована динамика фронта плавления частиц различных размеров, и ее зависимость от интенсивности излучения. Оценены характерные времена начала плавления и полного проплавления частиц в зависимости от размеров частиц и от интенсивности излучения.
3. Диагностика капельной компоненты эрозионного факела. Е. В. Хайдуков, А. А. Лотин, В. В. Рочева, О. Д. Храмова, О. А. Новодворский
Методом осаждения продуктов эрозии на вращающийся диск получены времяпролетные кривые капельной составляющей лазерного эрозионного факела. Получено выражение, описывающее угловое распределение микрочастиц в эрозионном факеле. Предложена и реализована оригинальная методика, позволяющая обеспечить пространственную селекцию капель из эрозионного факела.
4. Зондовые исследования лазерного эрозионного факела К. В. Хайдуков, Е. В. Хайдуков, А. А. Лотин, В. В. Рочева, Д. А. Зуев, О. Д. Храмова, О. А. Новодворский.
Работа посвящена исследованию кинетики разлета ионной компоненты лазерного эрозионного факела при абляции металлов и полупроводников в вакууме, а также разработке метода управления энергией осаждаемых частиц для импульсного лазерного напыления тонкопленочных материалов.
5. Лазерное изменение формы реберного хряща для имплантации Ю. М. Сошникова, О. И. Баум, М. В. Обрезкова, В. М. Свистушкин, Э. Н. Соболь, О. К. Тимофеева.
В настоящей работе описываются результаты исследований режимов лазерного воздействия на реберный хрящ, приводящих к стабильному изменению его формы с сохранением его биологических функций.
6. Влияние неразрушающего лазерного излучения на гидропроницаемость тканей глаза минисвиньи М. В. Монахова, О. И. Баум, М. В. Обрезкова, А. И. Омельченко, Э. Н. Соболь.
Важным выводом настоящей работы является положение о том, что экспериментально подобранные условия облучения трабекулярной области глаза, при которой не наблюдается коагуляция и улучшается гидропроницаемость, могут быть положены в основу дальнейших исследований по нахождению эффективного метода лечения глаукомы.
Основными результатами работы Школы следует считать:
Повышение уровня профессиональной подготовки студентов и аспирантов, обсуждение наиболее актуальных проблем, эффективный обмен мнениями и информацией о тенденциях и перспективах исследований концентрированных потоков энергии в применении к космической технике, электронике, экологии и медицине; развитие активных элементов обучения за счёт непосредственного контакта молодых учёных с ведущими специалистами, предоставления студентам и аспирантам возможности доложить свои результаты, отстаивать свою точку зрения в дискуссиях и учитывать критические замечания в дальнейшей работе.
Выступления на Школе широко известных в стране и за рубежом наших ведущих учёных является крайне полезным для молодых учёных, расширяет их кругозор, знакомит с самыми последними научными достижениями и разработками.
Был издан сборник материалов ХI Межвузовской научной школы молодых специалистов, адресованный преподавателям, научным сотрудникам, аспирантам и студентам высших учебных заведений и академических институтов.
Подробную информацию о работе Школы (с фотографиями) можно посмотреть на официальном сайте ИПЛИТ РАН http://www.laser.ru в разделе «Образовательная деятельность» и на сайте школы http://nuclphys.sinp.msu.su/school .
