WWW.DISS.SELUK.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА
(Авторефераты, диссертации, методички, учебные программы, монографии)

 

Pages:     || 2 | 3 | 4 | 5 |

«МЕЖДУНАРОДНЫЙ ОПТИЧЕСКИЙ КОНГРЕСС ОПТИКА – XXI ВЕК Сборник трудов конференции ФУНДАМЕНТАЛЬНЫЕ ПРОБЛЕМЫ ОПТИКИ – 2010 Сборник трудов семинаров ВСЕРОССИЙСКИЙ СЕМИНАР ПО ТЕРАГЕРЦОВОЙ ОПТИКЕ И СПЕКТРОСКОПИИ ВСЕРОССИЙСКИЙ ...»

-- [ Страница 1 ] --

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

ИНФОРМАЦИОННЫХ ТЕХНОЛОГИЙ, МЕХАНИКИ И ОПТИКИ

МЕЖДУНАРОДНЫЙ ОПТИЧЕСКИЙ

КОНГРЕСС «ОПТИКА – XXI ВЕК»

Сборник трудов конференции

«ФУНДАМЕНТАЛЬНЫЕ

ПРОБЛЕМЫ ОПТИКИ – 2010»

Сборник трудов семинаров

«ВСЕРОССИЙСКИЙ СЕМИНАР ПО

ТЕРАГЕРЦОВОЙ ОПТИКЕ И

СПЕКТРОСКОПИИ»

«ВСЕРОССИЙСКИЙ СЕМИНАР ПО

ОПТИЧЕСКИМ МЕТАМАТЕРИАЛАМ,

ФОТОННЫМ КРИСТАЛЛАМ И

НАНОСТРУКТУРАМ»

Санкт-Петербург ББК 22.34. Оптика Т УДК Т79 Сборник трудов Международной конференции и семинаров.

Т.1. «Фундаментальные проблемы оптики -– 2010» Т.2. «Всероссийский семинар по терагерцовой оптике и спектроскопии» Т.3. «Всероссийский семинар по оптическим метаматериалам, фотонным кристаллам и наноструктурам». Санкт-Петербург. 18- октября 2010 / Под ред. проф. В.Г. Беспалова, проф. С.А. Козлова - СПб, 2010 - Т.1.

371 с., Т.2. 47 с., Т.3. 91 с.: с ил.

В сборник вошли труды конференции «Фундаментальные проблемы оптики», «Всероссийского семинара по терагерцовой оптике и спектроскопии» и «Всероссийского семинара по оптическим метаматериалам, фотонным кристаллам и наноструктурам», прошедших 18-22 октября 2010 года в рамках VI международного конгресса «Оптика – XXI век».

Издание сборника поддержано грантами Российского фонда фундаментальных исследований No. 10-02-06149-г.

ISBN 978-5-7577-0362-6 ББК 22.34. Оптика В 2009 году Университет стал победителем многоэтапного конкурса, в результате которого определены 12 ведущих университетов России, которым присвоена категория «Национальный исследовательский университет». Министерством образования и наук

и Российской Федерации была утверждена Программа развития государственного образовательного учреждения высшего профессионального образования «СанктПетербургский государственный университет информационных технологий, механики и оптики» на 2009–2018 годы.

©Санкт-Петербургский государственный университет информационных технологий, механики и оптики, © Авторы,

ФУНДАМЕНТАЛЬНЫЕ ПРОБЛЕМЫ ОПТИКИ

УСТНЫЕ ДОКЛАДЫ

Секция 1 Нелинейная оптика фемто- и аттосекундных импульсов

КРИТЕРИЙ ПРИМЕНИМОСТИ УРАВНЕНИЯ ДЛЯ

КОМПЛЕКСНОЙ ОГИБАЮЩЕЙ К ОПИСАНИЮ

САМОФОКУСИРОВКИ ИМПУЛЬСОВ ИЗ МАЛОГО ЧИСЛА

КОЛЕБАНИЙ СВЕТОВОГО ПОЛЯ В ПРОЗРАЧНОЙ СРЕДЕ С

ДИСПЕРСИЕЙ И КУБИЧЕСКОЙ НЕЛИНЕЙНОСТЬЮ

Шполянский Ю.А., Лашкин Д.В.

Санкт-Петербургский государственный университет информационных технологий, механики и оптики, Санкт-Петербург, Россия Уравнение для комплексной огибающей, не учитывающее эффекты генерации кратных частот, корректно описывает самофокусировку коллимированных импульсов из малого числа колебаний в прозрачной среде, пока относительное увеличение поля в фокусе по сравнению с начальным не достигает 2.5-4 раз.

В настоящее время существуют лазерные системы, способные генерировать излучение, ширина спектра которого сопоставима с его центральной частотой. Такие спектры называются сверхширокими, с их помощью можно получить импульсы из малого числа колебаний поля. Импульсы, число колебаний поля в которых находится в пределах 1 до 10, называют предельно короткими импульсами (ПКИ). Примечательно, что ПКИ не приводят к разрушению оптических сред при интенсивностях, заметно выше порога оптического пробоя, характерного для импульсов большей длительности.

Для нелинейной оптики ПКИ важен и актуален вопрос выбора теоретических подходов, на основе которых строятся модели эволюции электромагнитного излучения в прозрачных средах. Фундаментальным для описания динамики квазимонохроматических световых импульсов был подход, основанный на рассмотрении комплексной огибающей их электрического поля1. Изначально целью введения огибающей был анализ медленных, по сравнению с периодом колебаний, изменений огибающей длинных импульсов. Уравнения для огибающих были обобщены на случай фемтосекундных импульсов с сверхширокими (континуумными) спектрами, ширина которых сопоставима с центральной частотой излучения или даже превышает ее2,3. Однако корректность и целесообразность распространения такого подхода на случаи излучения с континуумным спектром и импульсов из малого числа колебаний поля вызывали дискуссии.

В случае ПКИ временной масштаб сопоставим с одним периодом колебаний, и введение огибающей не является необходимым. Поэтому параллельно развивался подход, связанный с рассмотрением эволюции непосредственно электрического поля фемтосекундных импульсов или его спектра. В работе4 было выведено уравнение для электрического поля излучения с широким временным, но узким пространственным спектром, распространяющегося в прозрачной среде с дисперсией и электронной кубической нелинейностью. На основе этого уравнения в работе5 были изучены сценарии параксиальной самофокусировки в кварцевом стекле ПКИ со спектром в области нормальной и аномальной групповой дисперсии. Было показано, что при меньшей входной интенсивности ПКИ их нестационарная самофокусировка приводит к появлению световых образований вида световой гантели, а при более высокой интенсивности – вида светового пузыря.



Применяя для описания эволюции интенсивных фемтосекундных импульсов в прозрачных средах с дисперсией и нелинейностью уравнения для комплексной огибающей1,2,6, всегда учитывают эффекты самовоздействия излучения, такие как фазовая самомодуляция и самофокусировка. Еще одно важное проявление нелинейности прозрачных сред это генерация кратных частот3,5, однако ею, в отсутствие специальных условий фазового синхронизма, обычно пренебрегают.

В данной работе осуществлено моделирование распространения ПКИ в прозрачной среде на основе численных аппроксимаций следующих уравнений:

уравнение для электрического поля импульса4; уравнение для комплексной огибающей без учета генерации кратных частот2; уравнение для комплексной огибающей с учетом генерации кратных частот3,5. Показано, что разработанная схема численного решения уравнения для комплексной огибающей в объемной среде с произвольной дисперсией позволяет корректно описывать самофокусировку ПКИ и изучать влияние эффекта генерации утроенных частот на пространственно-временную и спектральную эволюцию излучения. Огибающая ПКИ в объемной среде приобретает быстрые по сравнению с периодом колебаний осцилляции, глубина которых может превышать 20% от максимума амплитуды. Максимумы электрического поля имеют место в точках минимумов осцилляций огибающей.

Продемонстрировано, что нерезонансная генерация кратных частот, связанная с кубической нелинейностью электронной природы, совместно с фазовой самомодуляцией определяют структуру сверхширокого спектра, формирующегося при самофокусировке интенсивных импульсов из малого числа колебаний поля в прозрачной объемной среде с нормальной групповой дисперсией. Кратные частоты образуются в области максимальной интенсивности и препятствуют дальнейшему росту поля, отставая от основного импульса и унося энергию из зоны фокусировки.

Рис.1 Зависимость переоценки максимального значения электрического поля E из-за неучета генерации кратных частот от относительного роста поля по сравнению с начальным максимальным значением E0 при самофокусировке осесимметричных ПКИ в аргоне. На выносках указаны значения длительности и пиковой интенсивности гауссова импульса с центральной длинной волны 780 нм.

Пренебрежение в уравнении для огибающей генерацией кратных частот в случае импульсов длительностью 6–45 фс с интенсивностью порядка 1–21013 Вт/см приводит к переоценке максимального значения электрического поля в аргоне на 10– 100% (Рис. 1). В тех же пределах переоценивается крутизна заднего фронта огибающей.

При вертикализации заднего фронта рост ошибки с расстоянием приобретает экспоненциальный характер. Из Рис. 1 следует, что допустимое значение относительного роста электрического поля импульса из малого числа колебаний при его самофокусировке, при котором переоценка электрического поля не превышает 10%, находится в пределах 2.5–4.

Работа профинансирована грантом Президента Российской Федерации для государственной поддержки молодых российских ученых № МК-844.2009.2.

1. Шен И.Р., Принципы нелинейной оптики. – М.: Наука, 1989, 560c.

2. Brabec Th., Krausz F., Phys. Rev. Lett., 78, N7, 3282–3285, (1997).

3. Genty G., Kinsler P., Kibler B., Dudley J.M., Optics Express, 15, 5382–5387, 4. Козлов С.А., Сазонов С.В., ЖЭТФ, 111, 404–418, (1997).

5. Berkovsky A.N., Kozlov S.A., Shpolyanskiy Yu.A., Phys. Rev. A, 72, 043821(9), 6. Akzbek N., Trushin S.A. и др., New J. Phys., 8, 177- 188, (2006).

ФОКУСИРОВКА ОПТИЧЕСКОГО ИМПУЛЬСА. СТРУКТУРА

СВЕТОВОГО ПОЛЯ В ОКРЕСТНОСТИ ФОКУСА

Санкт-Петербургский государственный университет, Санкт-Петербург, Разработан алгоритм, позволяющий оперативно вычислять распределение скалярной амплитуды светового поля в окрестности фокуса тонкой линзы.

Входным сигналом при этом является гармоническое колебание с гауссовой огибающей.

Разработанное нами описание дифракции ультракоротких импульсов, названное «импульсным методом», позволяет продвигаться в область длительностей фемто– и даже аттосекундного диапазона. Метод открывает широкие возможности расчетов применительно к сигналам любой формы, основан он на возможности описать взаимодействие произвольного входного сигнала с исследуемой линейной системой, если известна ее реакция на бесконечно короткий во времени импульс (t ). Если взаимодействие оптической системы с входным сигналом описывается линейным оператором L{ } и если в точке наблюдения Р найден импульсный отклик системы V ( P, t ) = L{ (t )}, то ее реакция на сигнал (t ) вычисляется с помощью свертки:

Прием этот известен в теории линейных операторов и используется во многих разделах физики. Удобство применения импульсного метода для решения оптических задач показана в 1-3.

Задача о фокусировке плоской волны тонкой идеальной линзой эквивалента задаче о прохождении сферической сходящейся волны сквозь круглое отверстие. Для удобства вычислений можно считать, что это отверстие расположено в сферическом экране радиуса R (рис. 1), начало координат совпадает с центром сферы.

Найдем реакцию этой системы на сферический сходящийся дельта–импульс:

где — текущий радиус, при t = 0 импульс достигает поверхности экрана Для вычисления импульсного отклика в некоторой точке наблюдения Р внутри сферы применялась теорема Кирхгофа, задача решена в скалярном приближении. В левой половине экрана имеем:

Здесь V ps ( P, t ) = 0, если точка Р находится в области геометрической тени, и Апертурный угол отверстия есть ; расстояния от точки наблюдения до ближней и дальней границ отверстия l1 и l 2 соответственно; угол между направлением из фокуса на центр отверстия и на точку наблюдения есть, расстояние от фокуса до точки наблюдения — x. Символ — функция «ступеньки»:

В правой половине экрана, знаки слагаемых меняются на противоположные.

Рис. 1. Сходящийся в F сферический импульс (t) дифрагирует на круглом отверстии в сферическом экране, точка наблюдения P выбрана произвольно внутри экрана Используем модель ультракороткого импульса в форме гармонического колебания с гауссовой огибающей, представив сигнал (t ) в виде:

Вещественная часть отклика ( P, t ) определяет искомую скалярную амплитуду световой волны в момент времени t в точке наблюдения P: Модуль ( P, t ) дает информацию об изменении во времени и пространстве огибающей волны.

Свертка функции (t ) с (3) вычислялась средствами пакета Mathematica.

Построен ряд 3D–изображений, на которых плоскость OXY проходит через фокус линзы и центр линзы, а вдоль оси OZ отложены значения скалярной амплитуды (t ) значения поля либо огибающей. Поскольку (3) состоит только из элементарных функций (чем выгодно отличается от известной реакции любой оптической системы на монохроматическую волну), вычисления на обычном персональном компьютере не более 5 минут. На рис. 2 приведено несколько полученных изображений. Фокус находится в центре рисунка. Белые полосы есть границы свет/тень в приближении геометрической оптики. Расстояния измеряются в единицах длины волны.. В момент t = R / c волна достигает фокуса.

Рис. 2. Скалярная амплитуда светового поля (а) и ее огибающая (б) в момент, когда волна не достигла фокуса. На рис. (в) дана огибающая этого импульса в фокусе. На рис. (г) дана огибающая в фокусе при = 5 T, хорошо видны сформировавшиеся побочные максимумы распределения Рис. 2а,б иллюстрируют распространение волнового пакета во времени.

Отчетливо видны две волны: одна, прошедшая, повторяет форму падающего сигнала в освещенной области и равна нулю в области тени. Вторая распространяется от краев отверстия и постепенно догоняет на оси прошедшую волну. Изменение формы сфокусированной волны при увеличении отражает рис. 2г. При T импульс является ультракоротким, распределение амплитуды в фокусе имеет гладкую форму, при > T в окрестности фокуса уже появляются явные побочные максимумы.

1. М.К.Лебедев, Ю.А.Толмачев, Опт. и спектр. 90, 457–463, (2001).

2. М.К.Лебедев, Ю.А.Толмачев, М.В.Фроленкова, А.В.Кытманов, Опт. и спектр. 100, 129-135 (2006).

3. М.В.Фроленкова, Ю.А.Толмачев, Вестник СПбГУ. Сер. 4, Вып. 1, 142–146,

РЕЖИМЫ РЕЗОНАНСНОГО РАСПРОСТРАНЕНИЯ ПРЕДЕЛЬНО

КОРОТКИХ ИМПУЛЬСОВ В МАГНИТОАКТИВНОЙ СРЕДЕ С

ПОСТОЯННЫМ ДИПОЛЬНЫМ МОМЕНТОМ

*Объединенный Институт Ядерных Исследований, Дубна, Россия, **Международный университет природы, общества и человека «Дубна», Получена система нелинейных волновых уравнений для резонансного предельно короткого импульса, распространяющегося перпендикулярно направлению магнитного поля. Исследованы нелинейные режимы прозрачности.

В последние годы заметной тенденцией в развитии систем оптической обработки информации стало создание и поиск сред, позволяющих эффективно управлять свойствами проходящего через них света (фотонные кристаллы, наноструктуры и т.п.).

При этом привлекают все больший интерес среды с анизотропией.

Другой важной тенденцией является стремление увеличить быстродействие и пропускную способность за счет уменьшения длительности оптического импульса. К настоящему времени все активнее применяются предельно короткие импульсы (ПКИ), которые содержат всего несколько колебаний электромагнитного поля (вплоть до одного).

Одним из традиционных способов модификации излучения при прохождении его через среду является взаимодействие с постоянным внешним электрическим или магнитным полем. Таким образом, возникает вопрос о реализации аналогичных явлений для ПКИ1.

В настоящей работе исследуется самосогласованная динамика предельно коротких импульсов в магнитоактивных средах при сильном перекрытии спектром импульса всех квантовых переходов в геометрии Фохта (распространяющихся перпендикулярно внешнему магнитному полю). В указанной геометрии в изотропной среде возникает двулучепреломление (эффект Коттона-Мутона). Когда частицы обладают в собственно энергетических состояниях отличными от нуля постоянными дипольными моментами, световой импульс вызывает не только переходы между состояниями, но и динамически сдвигает их частоту.

Для простоты рассмотрим систему из двух квантовых уровней. Пусть ПКИ распространяется вдоль оси x, перпендикулярной оптической оси z (направление внешнего магнитного поля). Обыкновенная Eo и необыкновенная E e компоненты электрического поля импульса параллельны, соответственно, осям y и z 2. При нормальном распространении к оптической оси продольная компонента поля отсутствует.

Используя приближение спектрального перекрытия, выражаемое условием1,3:

зонами с1 и c ~l h, где l = 2 или 3. При интенсивностях света j ~ 10111013 Вт/см2 за счет n-фотонных межзонных переходов в зону c попадает некоторое число неравновесных электронов (а в зоне v, соответственно, образуется такое же количество дырок). За счет очень быстрых при столь высоких интенсивностях света двух- или трехфотонных переходов электроны попадают из зоны c в c1, откуда они могут вернуться в зону c, отдавая высвободившуюся энергию для рождения еще одной ЭДП с помощью уже не n, а n2 фотонов. Такой процесс принимает лавинный характер при интенсивностях выше порогового значения, которое, по оценкам, составляет 10111013 Вт/см2. В результате такой многофотонной лавины появляется область интенсивностей света, где малое (на несколько процентов) изменение j приводит к резкому увеличению числа неравновесных ЭДП, вплоть до значений, при которых происходит пробой материала.

Каскадно-лавинная генерация ЭДП в многозонном кристалле [10]. Можно расширить представленную в предыдущем пункте модель, добавив к ней «сверху» еще одну зону проводимости c2, причем зазор между зонами c2 и с1 по-прежнему составляет (2-3) h. Теперь электрон из зоны c может достаточно быстро за счет каскада двухлибо трехфотонных переходов cc1c2 попасть в зону c2, откуда он может вернуться в зону c, передавая высвободившуюся энергию для рождения новой ЭДП, теперь уже без участия дополнительных фотонов. Данный, процесс, как и процесс, рассмотренный в предыдущем пункте, принимает лавинный характер и может при определенных условиях играть доминирующую роль.

Процессы, связанные с перестройкой электронного зонного спектра в поле интенсивной световой волны в условиях двойных резонансов на смежных переходах [8, 9]. Модель зонного спектра примерно такая же, как в случае процесса многофотонной лавины, со следующим уточнением: n-фотонный резонанс между зонами v и c и двухфотонный резонанс между c и c1 имеют место в одной области зоны Бриллюэна. В присутствии мощного излучения зона с расщепляется на две ветви, на каждой из которых образуются новые критические точки комбинированной плотности состояний (сингулярности Ван Хова), причем спектральное положение этих сингулярностей зависит от интенсивности света j. При увеличении j положение критической точки совмещается с точкой n-фотонного резонанса между валентной зоной и зоной проводимости. При этом происходит резкое изменение, в частности, увеличение скорости n-фотонного генерации ЭДП, что может, в свою очередь, вызвать пробой материала.

Многофотонное поглощение фемтосекудных световых импульсов. При исследовании взаимодействия мощного лазерного излучения прозрачными широкозонными диэлектриками или полупроводниками широко используются световые импульсы фемтосекундной длительности. Речь идет об интенсивностях излучения j ~ 10101014 Вт/см2, при которых возможен оптический пробой материала, При рассмотрении импульсов с продолжительностью i 100 фс обычные методы расчета вероятностей многофотонных переходов, оперирующие понятием вероятности перехода за единицу времени, оказываются принципиально непригодными. Дело в том, что в рассматриваемой ситуации i 5 мкм, с максимумом вблизи первой фононной полосы (Рис. 1).

Показано качественное подобие формы экспериментальных спектров магнитоотражения с рассчитанными по теории МРЭ для металлических мультислоев в приближении нормального падения света и 1,5 можно связать с доминированием в растворе сенсибилизатора несвязанных с хлором ионов висмута Bi+3.

Существующий максимум плотности оптического почернения соответствует преобладанию в растворе сенсибилизатора висмута в форме BiCl52-, а также существующих при этих значениях pCl комплекса BiCl4- и BiCl3.

Существование выраженного максимума фоточувствительности композиции повидимому обусловлено тем, что преобладание определённых хлоридных комплексов висмута создаёт наиболее благоприятные условия для протекания фотохимических превращений. Комплексы с малым количеством лигандов остаются устойчивыми при захвате дополнительных электронов, а комплексы с большим координационным числом несут значительный отрицательный заряд, препятствующий захвату фотоэлектрона.

Проведенные по описанной схеме исследования показали, что наибольшая светочувствительность в композиции ПВС-ZnO-BiCl3 проявляется при доминировании в растворе сенсибилизатора комплексов BiCl4 и BiCl5.

1. D.S. Shtarev, K.S. Makarevich, V.N. Brui, I..Yu. Prosanov, Proc. SPIE, 5851, 405D.S Shtarev, I.Yu. Prosanov, A.A. Tsiganenko, Proc. SPIE, 6595, 413-415, (2007).

3. Murasawa Sadao, Watanabe Mitsuru, Patent 5612156 Issued on March 18, (1997).

4. И.Ю. Просанов, Д.С. Штарев, К.С. Макаревич, С.В. Анисичкин, Патент на изобретение. 2269810.Ru. Бюл.изобр. 4, 12, (2006).

ПОЛУЧЕНИЕ ТОЧНЫХ ГАУССОВСКИ ЛОКАЛИЗОВАННЫХ

РЕШЕНИЙ ВОЛНОВОГО УРАВНЕНИЯ НА ОСНОВЕ

ПАРАКСИАЛЬНОГО ПРИБЛИЖЕНИЯ

Санкт-Петербургское отделение Математического института им.В.А.Стеклова РАН, Санкт-Петербург, Россия Санкт-Петербургский государственный университет, Санкт-Петербург, * Национальный исследовательский университет информационных технологий, механики и оптики, Санкт-Петербург, Россия Московский государственный институт радиотехники, электроники и автоматики (технический университет), Москва, Россия Описывается простая общая процедура, позволяющая получать точные относительно неискажающиеся решения волнового уравнения на основе решений параболического уравнения. Рассмотрены примеры, в которых получающееся решение имеет вид гауссовых пучков с негармонической зависимостью от времени или гауссовски сосредоточенных пакетов с астигматизмом общего вида.

В последние годы возрос интерес к изучению точных решений волнового уравнения с негармонической зависимостью от времени. Эти нестационарные решения восходят, в сущности, к Бейтмену, получившему в начале XX века класс решений с произвольной функцией1. Важную роль при получении таких решений играет связь между волновым уравнением и параболическим уравнением, в параксиальном приближении описывающим решения уравнения Гельмгольца. В частности, в работах2, построены аналоги фундаментальной осесимметрической моды. Другой тип точных решений, осесимметрические волновые пакеты, гауссовски локализованные не только по поперечным пространственным переменным, но и по продольной переменной и по времени, построены в работе 4. В настоящем докладе происходит обобщение обоих типов решений на случай, в котором зависимость от поперечных координат имеет вид, аналогичный параксиальным гауссовым пучкам со сложным астигматизмом5.

1. H.Bateman, Proc. London Math. Soc., 7, 70-89, (1909).

2. J.N.Brittingham, Rev. Mod. Phys., 72, №2, 545-591, (1983).

3. А.П.Киселев, Изв. вузов. Радиофизика, 26, №5, 1014-1020, (1983).

4. A.P.Kiselev, M.V.Perel, J. Math. Phys., 42, №4, 1934-1955, (2000).

5. J.A.Arnaud, H.Kogelnik, Appl. Opt., 8, №8, 1687-1693, (1969).

LASER-INDUCED INCANDESCENCE OF CARBON

MICROPARTICLES IN POLYMERIC MATRIXES

Taras Shevchenko Kyiv National University Glushkov Prosp., Build. 1, Laser-induced incandescence (LII) is a well known phenomenon in combustion products of methane, propane, ethanol, gasoline, diesel fuel and in water carbon black suspensions (CBS) and others.

In this work an effect of laser irradiation on epoxy suspensions is studied. Ablationbased method of bulk carbon is used for synthesizing epoxy suspensions. For the first time the epoxy suspensions are synthesized.

In our experiments we used a Q-switched YAG:Nd3+ - laser (=1064nm, i=27ns, E~65MW/cm2 ) for excitation.

The increase of intensity of LII is observed with the increase of laser irradiation dose – a “building-up” phenomenon (pic.1). Duration of the first LII pulse is almost one and a half less then following pulses. With the increasing of doze of laser irradiation, increasing of LII pulse duration is observed. This effect is not observed when low intensity of laser irradiation is used. The pyrolysis of border layer of the epoxy matrix occurs after laser-heating.

The result of the pyrolisis is the increase of the effective radius of the absorption center. The increase of LII pulse duration confirms this assertion. Pic.1. LII intensity from doze of laser irradiation Also, dependence of the heated absorption center temperature on the doze of laser irradiation is investigated in this work. The temperature of the microparticles decreases with doze of laser irradiation.

The model is proposed, which interprets the majority of the observed experimental data.

The model accounts for thermal destruction of epoxy molecules, which are in contact with the laser-heated carbon microparticles. Increasing of the effective radius and decreasing of temperature of the heated absorption center cause nonmonotonic behaviour of LII intensity with the increase of doze of the laser irradiation.

1. S.E. Zelensky, A.S. Kolesnik, A.V. Kopyshinsky, V.V. Garashchenko, K.S.

Zelenska, V.M. Stadnytskyi, E.V. Shinkarenko, “Thermal emission of carbon microparticles in polymer matrices under pulsed laser excitation”, Ukr. J. Phys. 54, 983H. Bladh, On the Use of Laser-Induced Incandescence for Soot Diagnostics from Theoretical Aspects to Applications in Engines, doctoral dissertation, printed at Media Tryck AB,Lund, Sweden, – 2007, 1- 3. H. Bladh, J.Johnsson On the dependence of the laser-induced incandescence (LII) signal on soot volume fraction for variations in particles size / H.Bladh, J.Johnsson, P.E. Bengtsson //,Appl.Phys B – 2007. – 90, 109-125.

ОПРЕДЕЛЕНИЕ КОНЦЕНТРАЦИИ УГЛЕРОДА В СТАЛЯХ И

ЧУГУНАХ МЕТОДОМ ДВУХИМПУЛЬСНОЙ ЛАЗЕРНОЙ

СПЕКТРОСКОПИИ

Белорусский государственный университет, Минск, Беларусь В данной работе предложен метод двухимпульсной лазерной спектроскопии для определения концентрации углерода в сталях и чугунах. В основе данного метода лежат особенности взаимодействия сдвоенных лазерных импульсов, сдвинутых во времени друг относительно друга с поверхностью образца, окружающей атмосферой и абляционной плазмой.

Стали и чугуны являются наиболее распространенными конструкционными сплавами в промышленности, и одной из основных задач их количественного анализа является определение концентрации углерода, существенно влияющего на технические характеристики готового изделия. Применяемые в заводских лабораториях для этого методы включают в себя длительные процессы предварительной подготовки поверхности образца и измерения в атмосфере инертных газов, обычно аргона, что существенного удлиняет и удорожает процесс анализа. Решить все существующие при определении концентрации углерода в сталях и чугунах проблемы позволяет метод двухимпульсной лазерной спектроскопии, основанный на испарении вещества и возбуждении эмиссионных спектров сдвоенными лазерными импульсами, сдвинутыми во времени друг относительно друга. Использование сдвоенных импульсов по сравнению с одиночными при неизменной мощности и длительности излучения позволяет существенно повысить интенсивность спектральных линий элементов и снизить погрешность количественного анализа1. Увеличение аналитического сигнала вызвано одновременным действием трех механизмов – взаимодействием второго импульса с первичной плазмой, испарением вещества с предварительно нагретой поверхности, и поступлением испаренных атомов в приповерхностную область с повышенной температурой и пониженной плотностью частиц, образованную вследствие расширения первичной плазмы.

Исследования проводились на лазерном спектрометре LSS-1 (производства совместного белорусско-японского предприятия «LOTIS-TII», г. Минск). В качестве источника испарения вещества образца и возбуждения спектров атомов использовалось излучение двухимпульсного Nd:YAG-лазера с активной модуляцией добротности.

Основные параметры лазерного излучения: длина волны – 1064 нм, частота повторения импульсов – 10 Гц, длительность лазерного импульса на полувысоте – 15 нс. Энергия лазерного импульса Еимп может изменяться в пределах от 10 до 60 мДж, временной интервал между сдвоенными лазерными импульсами t – от 0 до 100 мкс с шагом мкс. Нулевой межимпульсный интервал соответствует одновременному воздействию на поверхность двух лазерных импульсов, что может рассматривать как одиночный лазерный импульс, мощность которого равна суммарной мощности сдвоенных импульсов. Все эксперименты проводились в воздухе при атмосферном давлении.

Аналитические методики определения содержания углерода в сплавах основывались на построении градуировочных графиков зависимости интенсивности спектральной линии С=229,689 нм от концентрации данного элемента в чугунах и сталях. Для этого использовались данные, полученные при двухимпульсной абляции стандартных образцов сталей (концентрация углерода – 0,2-1%) и чугунов (2,1-3,3 %).

Экспериментально было определено, что максимальная интенсивность спектральной линии углерода С=229,689 нм имеет место при межимпульсном интервале t=1 мкс дальнейшее увеличение временного сдвига между лазерными импульсами приводит к снижению аналитического сигнала. При нулевом межимпульсном интервала, т.е. при возбуждении спектров одиночными импульсами, интенсивность линии углерода находится на уровне фона и не может использоваться для аналитических целей – рис.1.

Рис. 1. Фрагмент спектра углерода, зарегистрированный при использовании одиночных Скорость распространения элементов в абляционной плазме определяется массой частицы; атомы углерода, как самые легкие среди остальных компонентов сталей, оказываются на переднем фронте парогазового облака и первыми взаимодействуют с атмосферой окружающего воздуха. В результате образуются молекулы CN и СО;

интенсивность же спектральных атомных линий самого С при абляции образца ОЛИ находится на уровне фона. Использование сдвоенных лазерных импульсов для анализа сталей дает возможность проводить измерения концентрации углерода, а значит и марки сталей, непосредственно в воздухе. Сопоставление литературных данных и результатов этого диссертационного исследования позволяет определить преимущественный механизм увеличения интенсивности спектральных линий углерода в абляционной плазме (рис.2).

При воздействии первого лазерного импульса в приповерхностной области образуется плотная горячая плазма, которая расширяется со скоростью в несколько раз превышающую скорость звука, выталкивая газы окружающей атмосферы. За ударной волной образуется объем с высокой температурой и пониженной плотностью частиц воздуха. Испаренный вторым импульсом углерод поступает в данный объем, где вероятность образования химических соединений с кислородом и азотом значительно ниже по сравнению с передним фронтом ударной волны. Уменьшение интенсивности спектральных линий углерода при значениях межимпульсных интервалов больше 1 мкс обусловлено диффузией газов окружающей атмосферы в остывающую приповерхностную область.

Рис. 2. Схема образования плазмы под воздействием сдвоенных лазерных импульсов Градуировочные графики для определения концентрации углерода в чугунах и сталях методом двухимпульсной лазерной спектроскопии приведены на рис. 3.

Рис. 2. Градуировочные графики для определения концентрации углерода в чугунах и сталях 1. К.Ф. Ермалицкая, Вестник Бел. гос. ун-та, Сер. 1, №2, 14-17, (2010).

ПРОБЛЕМА КОНТРОЛЯ РЕЖИМОВ ЛАЗЕРНОЙ ЗАКАЛКИ

ДЕТАЛЕЙ МАШИН

Волгоградский государственный технический университет, Волгоград, В работе рассмотрена проблема управления лазерной закалкой, приведена математическая модель распределения температур в зоне лазерного воздействия. Предложен концептуальный подход к управлению процессом лазерной закалки.

В течение последних десятилетий широкое распространение в машиностроении получили виды лазерной термической обработки деталей машин. Одним из основных является лазерное термическое упрочнение (лазерная закалка) без оплавления поверхностного слоя, применяемого с целью локальной обработки участков, работающих в условиях высоких контактных и динамических нагрузок. Это могут быть втулки и седла клапанов, кулачки распределительных валов, дорожки подшипников качения и т.д. Необходимым условием автоматизации технологического процесса лазерной закалки является оснащение технологического оборудования системами контроля, позволяющими управлять режимами термообработки в реальном времени. В настоящее время режимы выбираются экспериментально на основе металлографического анализа обработанных деталей. Единственной информацией о процессе является распределение температуры по поверхности детали и поэтому основной задачей разработки средств контроля является получение информации о режимах обработки по распределению температурного поля на поверхности детали.

Основной трудностью является определение экспериментального распределения температурного поля по глубине. В процессе обработки возникает взаимное движение источника излучения и обрабатываемой детали, поэтому наиболее естественным является применение средств бесконтактного контроля. Основная идея состоит в определении температурного распределения по глубине на основе распределения температуры по поверхности детали в зоне обработки (рис. 1).

Рис.1. Распределение температурного поля: а) на поверхности детали; б) по глубине.

Математическая модель описания температурного распределения в полубесконечном теле от мгновенного сосредоточенного источника теплоты, рассмотренная в работе 1, не может быть использована для описания процессов лазерного термического упрочнения, поскольку упрочнение чаще всего ведется не в сосредоточенном, а в расходящемся луче с целью исключения оплавления поверхности.

Использование такой модели позволяет получить адекватные оценки температур лишь на расстоянии, превышающем в 3…5 раз радиус rп пятна лазерного излучения. Более адекватной является модель для нормально распределенного кругового источника теплоты, характерная для одномодового распределения интенсивности лазерного излучения. Распределение плотности мощности теплового источника по поверхности определяется следующим выражением:

где qm – максимальная плотность мощности источника теплоты в центре пятна нагрева; Em – максимальная плотность мощности лазерного излучения по оси симметрии; Aэф – эффективный коэффициент поверхностного поглощения лазерного излучения материалом;

сосредоточенности, характеризующий кривую нормального распределения.

Рис. 2. Схема нормально распределенного кругового источника:

После интегрирования выражения (1) по всей площади воздействия лазерного излучения получим:

За радиус пятна нагрева при расчетах принимается расстояние R, на котором плотность мощности будет составлять 0,05 qm (рис. 2). В этом случае коэффициент сосредоточенности k 3 / rп.

Для расчета температурного распределения в материале используют, рассмотренную в работе 1 модель предельного квазистационарного температурного поля нормально кругового источника, перемещающегося со скоростью v по поверхности полубесконечного тела:

где Т – коэффициент теплопроводности обрабатываемого материала; a – коэффициент температуропроводности обрабатываемого материала.

В предельном состоянии подвижное температурное поле, связанное с источником теплоты, не изменяется со временем, а только перемещается с источником. Таким образом, варьирование температурного распределения на поверхности обрабатываемого материала входе обработки является условием для формирования управляющих воздействий с целью коррекции режимов обработки.

Структура оптико-электронной системы контроля температурных полей может предусматривать совмещение источника излучения с фокусирующим устройством и оптических сканирующих систем инфракрасного диапазона.

Как рассмотрено в работе 2 проблема определения точного температурного распределения внутри материала заключается во множестве факторов, искажающих теоретическую картину, в число которых входят сложные зависимости коэффициентов теплопроводности и теплоемкости от температуры, что не позволяет рассматривать дифференциальное уравнение теплопроводности в линейной постановке. Кроме того, конечные размеры реальных деталей, учет теплоты фазовых переходов и нелинейность граничных условий еще более усложняют картину. Получение строгих решений возможно лишь с применением численных методов, либо их комбинацией с аналитическими. Из анализа следует, что получить аналитические зависимости распределения температур, точно описывающих экспериментальные данные не представляется возможным. Поэтому имея основные соотношения допустимо комбинировать методы детерминированных математических выражений и стохастические методы.

Перспективным инструментом для решения задач, подобных рассмотренной выше, являются нейрокомпьютеры. В данной задаче роль нейрокомпьютеров заключается в коррекции стохастических параметров, которые не могут быть описаны функциональными зависимостями. В настоящее время ведется развитие такого направления, как исследование связей между детерминированными зависимостями и стохастическими, описываемыми аппаратом нечетких множеств.

1. А.Г. Григорьянц, А.Н. Сафонов, Лазерная техника и технология, 6, 32-34, 2. D. Kruse, H. Prekel, G. Goch, H.G. Walther, Proc. Estonian Acad. Sci. Eng., 13, 423-435, (2007).

ВЛИЯНИЕ СТРОЕНИЯ КОНЦЕВЫХ ГРУПП И ДЛИНЫ ЦЕПИ

СПОРЯЖЕНИЯ ПОЛИМЕТИНОВЫХ КРАСИТЕЛЕЙ НА

КОМПОНЕНТНЫЙ СОСТАВ МОЛЕКУЛЯРНЫХ СЛОЕВ

Старовойтов А.А., Калитеевская Е.Н., Крутякова В.П., Разумова Т.К.

Национальный исследовательский университет информационных технологий, механики и оптики, Санкт-Петербург, Россия Работа посвящена изучению закономерностей влияния длины цепи сопряжения и строения концевых групп полиметинового красителя на компонентный состав молекулярных слоев на стеклянных подложках.

Молекулярные слои полиметиновых красителей нашли применение в качестве фоточувствительных материалов для носителей информации, фотоэлектрических преобразователей в солнечных батареях, материалов нелинейной оптики.

При адсорбции на поверхности стекла симметричных катионных полиметиновых красителей Het+–(–CH==CH–)n–CH==Het происходят стереизомерные превращения молекул (образование различных cis-изомеров из all-trans-конфигурации молекулы) и их агрегация (димеры и J-агрегаты). Наличие различных по строению конфигураций молекул проявляется в уширении полосы поглощения слоя по сравнению с раствором, где преимущественно присутствует только all-trans-изомер. Спектроскопия поглощения молекулярных слоев из трех виниленовых рядов (n = 1, 2, 3) полиметинов показала зависимость изомерного состава слоя от поверхностной концентрации молекул, длины полиметиновой цепи сопряжения, строения и электронодонорности концевых групп.

Установлено, что удлинение цепи сопряжения приводит к уширению спектра поглощения слоя, за счет увеличения числа связей цепи, вокруг которых возможны стереоизомерные повороты фрагментов молекул, приводящие к образованию различных cis-изомеров. Асимметрия взаимодействия катионных молекул с отрицательными поверхностными зарядами подложки и межмолекулярные взаимодействия вызывают асимметрию внутримолекулярного распределения электронной плотности и, как следствие, изменение свободных энергий и равновесных концентраций разных стереоизомеров в слое. Степень такой асимметрии растет по мере увеличения электронодонорности концевых групп. Последняя характеризует степень смещения электронов с концевой группы на полиметиновую цепь и влияет на порядки связи этой цепи, что проявляется в спектральных характеристиках cis-изомеров.

НЕЛИНЕЙНО-ОПТИЧЕСКИЙ МЕТОД ИЗМЕРЕНИЯ ВЕЛИЧИНЫ

СФЕРИЧЕСКОЙ АБЕРРАЦИИ ГЕРМАНИЕВЫХ ЛИНЗ В

ИНФРАКРАСНОЙ ОБЛАСТИ СПЕКТРА

Иркутский государственный университет путей сообщения, Иркутск, Забайкальский институт железнодорожного транспорта, Чита, Россия Представлен расчёт величины сферической аберрации различных германиевых линз в ИК области спектра. Компоненты сферической аберрации различных линз определяются на основе анализа пространственно-угловой структуры второй оптической гармоники.

В приборах напольной сигнализации на железнодорожном транспорте для регистрации теплового излучения нагретых букс применяются болометры полупроводникового типа БП-2 и БП-2М. Они относятся к тепловым приемникам и совмещают в своей конструкции приемник инфракрасного излучения и оптическую систему1. Реальная оптическая система обладает аберрациями различного рода, но отцентрированная содержит только сферическую аберрацию. В болометрах типа БП- и БП-2М используется германиевая линза (Ge), которая не лишена сферической аберрации. Исследование аберрации Ge-линзы представляет актуальную задачу для анализа возможности уменьшения искажения ИК – сигнала, идущего от нагретой буксы.

В данной работе представлен новый способ исследования сферической аберрации Ge – линз, основанный на АП – конверсии инфракрасного излучения в нелинейном одноосном кристалле. Пространственно-угловая структура второй оптической гармоники ИК – излучения неодимового лазера, сфокусированного исследуемой линзой, на выходе из нелинейного кристалла представляет собой на плоскости три кривые, соответствующие коллинеарным взаимодействиям, векторным взаимодействиям в фокусе линзы на оптической оси системы и векторным взаимодействиям в кольцевом фокусе системы2. По геометрическим характеристикам пространственно-угловой структуры второй оптической гармоники в данном методе определяются углы падения основного излучения на нелинейный кристалл. По найденным углам падения с учётом геометрии оптической системы определяется величина сферической аберрации Ge-линзы. В работе приведены результаты исследования величины сферической аберрации для Ge-линз с различными геометрическими параметрами, в том числе Ge-линзы, используемой в болометрах БПи БП-2М.

1. Е.Е. Трестман, С.Н. Лозинский, В.Л. Образцов, Автоматизация контроля буксовых узлов в поездах. М.: Транспорт, 352, (1983).

2. V.I. Stroganov, A.I. Illarionov, Optical system aberration effect on the second harmonic generation, Opt. Com. 35, №3, 454-461, (1980).

Секция 5 Оптика для биологии и медицины

ИЗМЕРЕНИЕ КОНЦЕНТРАЦИИ ИОНОВ КАЛЬЦИЯ

СКАНИРУЮЩИМ ФЛУОРЕСЦЕНТНЫМ МИКРОСКОПОМ В

РЕАЛЬНОМ МАСШТАБЕ ВРЕМЕНИ

Нижегородский государственный университет им. Н.И. Лобачевского, Зависимость яркости изображения флуоресцентной микроскопии от параметров индикатора и его накачки, характеристик оптической и электронной схем позволяет вычислять концентрацию ионов кальция исходя из измеряемой интенсивности флуоресценции, протокола загрузки объекта красителем и аппаратной функции микроскопа.

Современные лазерные конфокальные сканирующие микроскопы представляют собой фактически комплекс аппаратуры, включающий в себя, помимо осветителя и изображающей оптики, фотодетекторы, средства захвата и обработки изображения, сохранения его в цифровом виде. Получена аппаратная функция этого прибора как измерительного устройства - характеристика, которая устанавливает связь измеряемой на выходе устройства интенсивности изображения с истинным значением этой величины на его входе – интенсивностью флуоресценции из заданного фокального объема. Таким образом, интенсивность флуоресценции кальциевого индикатора, формирующей изображение при исследованиях активности тканей мозга, выражена через концентрацию ионов кальция, концентрацию красителя и аппаратные функции измерительной аппаратуры. Это позволяет вычислять концентрацию ионов кальция непосредственно во время проведения эксперимента, так как не требует апостериорного измерения флуоресценции индикатора при насыщении ионами кальция и полном освобождении от них каждой исследуемой клетки, что необходимо при использовании однодлинноволновых красителей [1], но убивает клетки или последовательном измерении на двух длинах волн для двухдлинноволновых, при использовании которых отдельной задачей является разделение излучения кальциевого индикатора и автофлуоресценции белков.

1. G. Grynkiewicz, M. Poenie, R. Tsien, J. Biol. Chemistry., 260, 3440-3450, (1985).

СТИМУЛИРОВАННАЯ ЛАЗЕРНЫМ ИЗЛУЧЕНИЕМ ДИНАМИКА

ПРОПУСКАНИЯ КОЖИ

Беликов А.В., Жолобова Е.П., Скрипник А.В., Струнина Т.В.

Национальный Исследовательский Университет Информационных Технологий, Механики и Оптики, СанктПетербург, Россия Исследовано пропускание кожи (in vitro) в ИК и видимой областях спектра до, во время и после воздействия излучения лазера на эрбиевом стекле.

Лазерное излучение широко используется в дерматологии и косметологии. Есть косметические процедуры, которые выполняются только лазерным или световым излучением [1]. В последние несколько лет чрезвычайно широко в дерматологии используется фракционная лазерная методика обработки кожи [2,3]. Фракционная методика заключается в облучении не всей, а только части (фракции) области биоткани, требующей лечения. В местах воздействия (фракциях) наблюдается локальная коагуляция (образуется коагуляционная колонка) и, как следствие, стимулируется рост новых клеток, при этом вся область, подвергшаяся обработке, не теряет своей анатомической функции. Облучённая область ткани спустя несколько дней после облучения замещается интактной тканью, которая содержит новый коллаген и лишена пигментов. Для фракционной обработки наиболее часто используют излучение твердотельных лазеров с длиной волны 1.41.6 мкм, диодных лазеров, а также излучение эрбиевых лазеров с длиной волны 2.94 мкм. Механизм формирования коагуляционной колонки под действием лазерного излучения нуждается в уточнении. Настоящая работа посвящена экспериментальному исследованию взаимосвязи порогов формирования коагуляционной колонки и деструкции кожи с её пропусканием до, во время и после воздействия лазерного излучения. Схема экспериментальной установки приведена на рис. 1. Для формирования коагуляционных колонок в коже in vitro использовались одиночные импульсы твердотельного лазера с активным элементом из стекла, активированного эрбием. Длина волны излучения была 1.54 мкм. Лазер работал в режиме свободной генерации, длительность импульса была 25±1 мс. Излучение к биоткани доставлялось по оптическому кварцкварцевому волокну с диаметром световедущей жилы 450 мкм. Плотность энергии лазерного излучения на поверхности кожи могла быть изменена от импульса к импульсу и достигала в максимуме 350 Дж/см2. В эксперименте мы могли регистрировать падающий и прошедший через кожу лазерный импульс с длиной волны 1.54 мкм и с длиной волны 0.63 мкм. Анализируя отношение амплитуд прошедшего и падающего сигналов, мы могли наблюдать динамику пропускания кожи до, во время и после лазерного воздействия. После лазерного воздействия мы проводили гистохимическое исследование образцов с использованием LDH красителя. Результатом гистохимии были фотографии продольных разрезов коагуляционных и абляционных колонок, позволяющие соотнести динамику пропускания кожи с эффектами, стимулированными лазерным излучением в коже. Экспериментально определено, что коагуляционная колонка возникает при плотностях энергии выше 40 Дж/см2, при этом формы падающего и прошедшего биоткань сигналов совпадают. Осциллограммы сигналов, регистрируемые при плотностях энергии, превышающих порог образования коагуляционной колонки, представлены на рис. 2. При плотностях энергии 40125 Дж/см2 мы фиксировали коагуляционные колонки в коже, при этом формы падающего и прошедшего сигналов отличались друг от друга. Основное отличие состоит в скорости нарастания переднего фронта. При плотностях энергии выше 125 Дж/см2 мы фиксировали удаление биоткани, при этом пропускание кожи уменьшалось спустя 1015 мс после начала лазерного воздействия.

Рис. 2. Осциллограммы падающего и прошедшего через кожу in vitro сигналов на длине волны 1.54 мкм 1. Jih, M. H. and Kimyai-Asadi, A. 2008. Fractional photothermolysis: a review and update. Semin Cutan Med Surg. 27:63-71.

2. Altshuler, G., Smirnov, M. and Yaroslavsky, I. 2005. Lattice of optical islets: a novel treatment modality in photomedicine. Journal of Physics D-Applied Physics.

38:2732-2747.

3. Bedi, V. P., Chan, K. F., Sink, R. K., Hantash, B. M., Herron, G. S., Rahman, Z., Struck, S. K. and Zachary, C. B. 2007. The effects of pulse energy variations on the dimensions of microscopic thermal treatment zones in nonablative fractional resurfacing. Lasers Surg Med. 39:145-155.

АБЛЯЦИЯ ТВЁРДЫХ ТКАНЕЙ ЗУБА МИКРОПУЧКАМИ

ЭРБИЕВОГО ЛАЗЕРА

Беликов А.В., Скрипник А.В., Струнина Т.В., Шатилова К.В.

Национальный исследовательский университет информационных технологий, механики и оптики, СанктПетербург, Россия Исследовано влияние энергетических параметров TEM00 излучения YAG: Er лазера на геометрические параметры формируемых этим излучением в эмали и дентине микрократеров.

Современные стоматологические лазерные технологии не используют уникальную способность лазерного излучения формировать пучки чрезвычайно малых размеров – микропучки. Важное преимущество таких микропучков – их способность создавать на поверхности рельефные структуры (текстуры). Создание текстур способствует росту адгезии пломбировочных материалов к твёрдым тканям зуба1.

Оптимизация текстуры для увеличения адгезии возможна за счёт изменения геометрии структурных элементов текстуры. В настоящей работе мы исследовали взаимосвязь между параметрами лазерного излучения и геометрическими параметрами микрократеров, которые создаются в эмали и дентине этим излучением.

В качестве источника лазерного излучения выступил одномодовый YAG: Er лазер ( =2.94 мкм), работающий в режиме свободной генерации. Воздействие проводилось в неконтактном режиме. Для формирования микрократера применялся один импульс лазерного излучения. Исследование проводилось для энергии в импульсе Ep от 1 до 30 мДж. Мы измеряли: диаметр Do, глубину ho и объём Vo, а также оценивали эффективность удаления биоткани. Наиболее глубокий микрократер был сформирован при энергии Ep 30 мДж, причём его величина в дентине составила 170 мкм, а в эмали 125 мкм. Объём удалённого в этих условиях дентина 0.0035 мм3, эмали 0.0026 мм3. Наиболее эффективными оказались лазерные импульсы малых энергий. В частности, при Ep ~1 мДж для дентина: Do ~100 мкм, ho ~45 мкм, Vo ~0.0003 мм3, ~265 мм3/кДж; для эмали: Do ~95 мкм, Vo ~0.0002 мм3, ho ~45 мкм, ~240 мм3/кДж. Полученные результаты можно объяснить с позиции современной теории лазерной абляции.

1. A.V. Belikov, K.V. Shatilova, A.V. Skrypnik, Proceeding of SPIE, 7547, 754705ЦИФРОВОЕ ГОЛОГРАФИЧЕСКОЕ ВИДЕО ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЯ

class='zagtext'> БИОЛОГИЧЕСКИХ ЧАСТИЦ

Национальный исследовательский Томский государственный университет, Представлена методика цифрового голографического видео (ЦГВ), позволяющая кроме измерения размеров и формы биологических частиц анализировать их поведение путем определения траектории и скорости.

Приведены экспериментальные результаты по использованию ЦГВ для исследования живого планктона в лабораторных условиях.

Информативность (определение размера, формы, координаты каждой частицы), бесконтактность и эффективность голографии в исследованиях биологических частиц известны 1-4. В случае цифровой голографии 4 появляются дополнительные возможности: передача голограмм по линиям связи 2, запись цифрового голографического видео (ЦГВ). Последнее реализуется непрерывной (с частотой кадров используемой камеры) записью картины интерференции опорной и предметной волн, численным восстановлением изображения с каждого кадра (являющегося цифровой голограммой всего объема, содержащего частицы) и компоновкой восстановленных изображений в видеофильм 4.

Если в каждом кадре ЦГВ восстанавливалось изображение одной и той же плоскости исследуемого объема, то полученный видеофильм последовательно отображает все частицы, проходившие через эту плоскость в разные моменты времени.

«Привязав» плоскость восстановления к интересующей нас частице, то есть, восстанавливая в каждом кадре ее резкое изображение в соответствующей плоскости, получают информацию о ее скорости, направлении движения и, как следствие, о характере и траектории движения. Пример ЦГВ приведен нами в Интернете по следующей ссылке: ftp://nfpk:nfpk@video.tsu.ru/geo/Video_GF_3.mpg.

Биологическим объектом в экспериментах настоящей работы являлся пресноводный (оз. Байкал, с. Листвянка) или морской (г. Абердин, Великобритания) зоопланктон, исследуемый в лабораторных и экспедиционных условиях.

Основные проблемы анализа ЦГВ связаны с разнообразием форм, размеров и сложным характером движения планктона. Для определения скорости и построения траектории планктонной частицы нами использовался центр тяжести (ЦТ) восстановленного изображения частицы. Тогда продольная координата определяется по расстоянию, где восстанавливается наиболее четкий контур частицы (достигнуто продольное разрешение 200 мкм), а поперечные координаты определяются положением ЦТ (в зависимости от качества изображения достигнута точность в 1-5 пикселей или 7.4-37 мкм). Пример построенной таким способом траектории планктонной особи Epischura baicalensis, приведен на рис. 1а. Соответствующее ЦГВ можно пронаблюдать по ссылке: ftp://nfpk:nfpk@video.tsu.ru/geo/For3D.avi.

Изображение частицы в разных кадрах ЦГВ может отличаться по форме и площади сечения, так как вследствие движения планктона могут изменяться его ракурсы (рис. 1б), и как следствие, изменяется положение ЦТ. В связи с этим в каждом кадре нами определялись координаты трех дополнительных точек (как правило, соответствующим характерным деталям частицы). Изменение координат дополнительных точек относительно ЦТ позволяет судить о вращательном движении частицы.

Рис. 1. а - траектория движения планктонной особи, построенная по данным ЦГВ; б - два ракурса одной и той же планктонной особи Epischura baicalensis на кадрах ЦГВ, соответствующих разным Другой способ уточнения координат частицы, использовавшийся в работе – двухракурсное голографирование. Эксперименты по регистрации ЦГВ живого планктона в лабораторных условиях подтвердили, что использование дополнительных характерных точек изображения, а также двухракурсное голографирование позволяют повысить точность определения координат частицы. Так, например, при голографировании в двух ракурсах продольная координата одного ракурса является поперечной для второго ракурса, что в экспериментах с планктоном позволило улучшить точность ее определения с 200 мкм до 37 мкм.

Работа осуществлялась в рамках ФЦП «Научные и научно-педагогические кадры инновационной России на 2009-2013 г.», государственный контракт П1736.

1. V.V. Dyomin, A.V. Makarov, I.G. Polovtsev, Atmospheric and ocean optics, 19, No 4, 277-283, (2006).

2. D.W. Pfitsch, E. Malkiel, Y. Ronzhes, S.R. King, J. Sheng, J. Katz, Proc.

MTS/IEEE OCEANS, 690-696, (2005).

3. H. Sun, D.C. Hendry, M.A. Player, J. Watson, IEEE J. Ocean Eng., 32, 373-382, 4. В.В. Демин, А.С. Ольшуков, Е.Ю. Наумова, Н.Г. Мельник, Оптика атмосферы и океана, 21, №12, 1089-1095, (2008).

ФЛУОРЕСЦЕНТНЫЙ АНАЛИЗ ПАТТЕРНОВ МЕТАБОЛИЧЕСКОЙ

АКТИВНОСТИ НЕЙРО-ГЛИАЛЬНОЙ СЕТИ

Мухина И.В.* **, Митрошина Е.В.**, Коротченко С.А.**, *Нижегородский государственный университет им. Н.И. Лобачевского, **Нижегородская государственная медицинская академия, Визуализация динамики кальциевых осцилляций в нейрон-глиальной сети путем регистрации флуоресценции специфических индикаторов показывает наличие спонтанной сетевой активности в виде паттернов, имеющих одинаковый характер осцилляций и синхронное переключение режимов генерации всех паттернов.

Для исследования принципов структурно-функциональной организации клеточных сетей мозга и выявления взаимосвязей между механизмами, ответственными за когнитивные функции нервной системы, необходим многофакторный анализ различных показателей обмена в нервной ткани. Определение особенностей динамики метаболических процессов различных веществ в тканях мозга позволяет провести тонкий анализ активности как нейронов, так и глии. В формирующихся нейронных сетях эти процессы приводят к развитию межнейронных связей и генерации спонтанной сетевой электрической активности, которую можно зарегистрировать внеклеточным отведением потенциалов, используя мультиэлектродные матрицы 1.

Оптический имиджинг является наиболее информативным методом при измерениях пространственного распределения характеристик объекта исследования.

Информацию об изменении концентрации конкретных компонентов биологических тканей может дать характер флуоресценции либо самих исследуемых элементов, если они обладают собственной флуоресценцией, либо связанных с ними специфических красителей. Динамика внутриклеточной концентрации ионов кальция (кальциевые осцилляции), определяемая по изменению интенсивности или спектра флуоресценции введенных в тела или отростки клеток кальциевых индикаторов 2, служит надежным показателем функциональной активности не только нейронных, но и глиальных сетей.

Используя лазерную конфокальную сканирующую микроскопию c применением кальций-зависимого флуоресцентного красителя Oregon Green BAPTA 1 AM (OGB1) нами был исследован характер кальциевых осцилляций клеточных сетей мозга на различных стадиях онтогенеза культуры in vitro. В исследовании были использованы культуры диссоциированных клеток гиппокампа, полученных от 18-дневных эмбрионов белых беспородных мышей. Первичные культуры нервных клеток были выращены на мультиэлектродных матрицах 1, что позволяет сравнивать метаболическую активность, выражающуюся в виде кальциевых осцилляций, с электрической активностью клеток.

Регистрировались временные серии изображений поля флуоресценции красителей Sulfophodamine 101 (SR101) как глиального маркера 4, и OGB1 как индикатора свободного кальция. Последующая обработка полученных изображений заключалась в разделении спектров этих красителей в разные каналы регистрации для идентификации нейрональных и глиальных клеток и записи функции F(t) средней интенсивности флуоресценции OGB1 выделенной области поля (совпадающей, как правило, с телом или частью отростка клетки) от времени. Интенсивность флуоресценции показывает зависимость концентрации ионов кальция от времени, свидетельствующую о метаболической активности клеток и их сетей. Анализ результатов хронических экспериментов показал, что длительные (порядка 10 c) спонтанные кальциевые импульсы в нейронах и клетках глии возникали лишь в культурах клеток с развитой системой отростков, формирующих морфологически развитые сети. На определенной стадии развития кальциевые осцилляции нейронов синхронизовались между собой и представляли паттерны с определенными картинами кальциевых осцилляций, совпадающих по времени появления с сетевыми пачками спайков нейронов.

В качестве примера на рис. 1 выделены поля нейронов, функции F(t) которых подобны друг другу.

Рис. 1. Один из кадров временной серии динамики флуоресценции канала кальциевого индикатора Ломаными черными кривыми обведены области, в которых нейроны имели одинаковые паттерны активности, представленные на рис. 2а (клетки, проявляющие наиболее заметную активность, выделены в них на рис. 1 черным цветом); плавными белыми кривыми – области тех клеток, которые имели паттерны активности другого вида, представленные на рис. 2б (наиболее активные клетки этих полей на рис. выделены белым).

Рис. 2а. Зависимость интенсивности флуоресценции красителя OGB1 от времени F(t), в виде пачечной Рис. 1б. Функция F(t) в виде кальциевых осцилляций постоянной скважности Таким образом, нейронную сеть морфо-функционально связанных клеток можно выявить путем оптического имиджинга кальциевой активности в диссоциированной культуре мозга и разделения общей спонтанной активности клеток на области, имеющие аналогичные паттерны, выделяя группы синхронно работающих клеток (клеток, проявляющих активность одного определенного вида). О наличии общей сети (связи между областями с различными паттернами) свидетельствует одновременность переключения режимов генерации кальциевых импульсов в различных паттернах метаболической активности нейронов. Обращает на себя внимание то, что глиальные клетки демонстрируют кальциевые сигналы, некоррелированные во времени между собой и с сигналами нейрональной сети.

1. И.В. Мухина, В.Б. Казанцев, Л.Г. Хаспеков, Ю.Н. Захаров, М.В. Ведунова, Е.В. Митрошина, С.А. Коротченко, Е.А. Корягина, Современные технологии в медицине, №1. 8-15, (2009).

2. Zaidi, M., Alam, A.S.M.T., Bax, C., Shankar, V., Bevis, P.J.R., Huang, C.L.-H., Pazianas, M., Moonga, B.S., Methods in Molecular Biology, 27, 279-293. (1994).

3. Stosiek, C. et al. Proc Natl Acad Sci U S A 100, 7319–7324, (2003).

4. Nimmerjahn A, Kirchhoff F, Kerr JN, Heimchen F, Nat. methods, 1, 31-

СТЕНДОВЫЕ ДОКЛАДЫ

Секция 1 Нелинейная оптика фемто- и аттосекундных

ВЗАИМООБМЕН ЭНЕРГИЕЙ ОСНОВНОЙ И УТРОЕННОЙ ПО

ЧАСТОТЕ СПЕКТРАЛЬНЫХ КОМПОНЕНТ ЛОКАЛИЗОВАННОЙ

СВЕТОВОЙ ВОЛНЫ ПРИ ЕЕ РАСПРОСТРАНЕНИИ В

НЕЛИНЕЙНОЙ ДИЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ СРЕДЕ

Санкт-Петербургский государственный университет информационных технологий, механики и оптики, Санкт-Петербург, Россия Проанализирована эволюция световой волны, содержащей лишь несколько колебаний поля, с поперечными размерами, сопоставимыми с центральной длиной волны излучения, в однородной изотропной нелинейной диэлектрической среде. Показано, что в результате самовоздействия такого предельно локализованного в пространстве волнового пакета может происходить эффективная генерация излучения на утроенных частотах и взаимообмен энергией между основными и утроенными по центральной частоте спектральными компонентами волнового пакета. Такой взаимообмен может происходить по квазипериодическому закону.

В работе [1] было показано, что динамика пространственно-временного спектра электрического поля E ( z, x, t ) двумерного пучка TE-поляризованного излучения, которое распространяется в изотропной нелинейной диэлектрической среде, может быть описана уравнением В (1, 2) z - направление распространения излучения, x – поперечная координата;

t - время; k x и – частоты пространственного и временного спектра; n() – линейный показатель преломления среды, – нелинейная восприимчивость, характеризующая нелинейную часть поляризованности среды Pnl = E 3, которая в [1] и в данной работе предполагается безинерционной из-за ее нерезонансной природы.

В настоящей работе уравнение (1), было использовано для выявления особенностей самовоздействия непараксиальных двумерных TE-поляризованных волн, спектры которых лежат в области нормальной групповой дисперсии.

Пространственно-временное распределение волнового пакета на входе в среду рассматривали гауссовым дисперсию диэлектрической среды характеризовали соотношением которое хорошо описывает зависимость показателя преломления от частоты в области нормальной групповой дисперсии стекла.

На рис. 1 представлена динамика нормированного модуля спектральной, пиковой интенсивностью на входе в среду I = 1,5 1013 2 в кварцевом стекле с N 0 = 1,450, ac 0 = 0,007, и коэффициентом нелинейного показателя преломления кварцевого стекла n2 = 2,9 10 16 для разных расстояний, пройденных волной в среде. На рис 1. изображена зависимость нормированного модуля спектральной плотности g ( z, k x, ) от при разных фиксированных значениях k x.

Из рис 1. видно, что при распространении волнового пакета в нелинейной среде происходит неоднородное уширение спектра как в красную, так и в синюю области.

Это уширение на всех пространственных частотах более эффективно происходит в синюю область. Как видно из рисунка, наблюдается эффективная генерация высокочастотных спектральных компонент, утроенных по отношению к входному спектру. На первых стадиях распространения волнового пакета неоднородное уширение временного спектра происходит за счет энергии спектральных компонент в центральной части пространственно временного спектра на высоких пространственных частотах. Далее в процессе распространения импульса энергия спектральных компонент на высоких пространственных частотах в центральной части компенсируется энергией временного спектра на периферии основной части спектра при высоких и низких временных частотах.

На рис. 2. изображена зависимость отношений энергии высокочастотных компонент спектра, утроенных по отношению к входному спектру, к энергии компонент основной части спектра от расстояния, пройденного волновым пакетом в нелинейной среде. Из рис. 2 видно, что взаимный обмен энергией между основной и высокочастотными компонентами происходит по квазипериодическому закону.

Наибольшее значение энергии высокочастотных спектральных компонент волнового пакета достигается после прохождения им расстоянии в среде примерно равном z = 250.

Рис. 2. Зависимость отношения энергии высокочастотных компонент спектра утроенных по отношению к входному спектру к энергии основной части спектра импульса от расстояния, пройденного импульсом 1. С.А. Козлов, П.А. Петрошенко, Письма в ЖЭТФ, 76, №4, 241–245 (2002).

ЗАКОНОМЕРНОСТИ ГЕНЕРАЦИИ ИЗЛУЧЕНИЯ ВО ВСТРЕЧНЫХ

СВЕТОВЫХ ВОЛНАХ ИЗ МАЛОГО ЧИСЛА КОЛЕБАНИЙ

Санкт-Петербургский государственный университет информационных технологий, механики и оптики, Санкт-Петербург, Россия Получено аналитическое решение уравнений динамики поля встречных плоских поперечно однородных световых волн из малого числа колебаний, взаимодействующих в диэлектрической среде с безынерционной кубичной по полю нелинейностью. На его основе показано, что в средах, размеры которых меньше области взаимодействия, возможна генерация волн на комбинационных и смещенных частотах. Это явление эффективно только для импульсов из малого числа колебаний, поскольку проявляется на одномдвух колебаний поля.

В работе [1] нами были впервые выведены уравнения, описывающие динамику полей встречных плоских световых волн из малого числа колебаний при их взаимодействии в диэлектрических средах с безынерционной кубической нелинейностью вида:

где E+ ( z,t ) - поле волны, распространяющейся в положительном направлении оси z, E ( z,t ) - волны, распространяющейся ей навстречу; t - время, c - скорость света в вакууме; N 0, a, b - параметры, характеризующие нерезонансную зависимость показателя преломления среды:

от частоты, g = 2 - описывает нелинейность ее поляризационного отклика Рнл = E 3, - нелинейная восприимчивость среды.

В настоящей работе решение первого уравнения системы (5) было получено методом последовательных приближений Пикара, которое в новых переменных z = z, = t z имеет вид:

где первое слагаемое в правой части соотношения характеризует самовоздействие светового импульса, распространяющегося от границы нелинейной среды z0 в положительном направлении оси z, а второе и третье – взаимодействие встречных импульсов в нелинейной среде.

Полученное решение было проанализировано, для импульса с распределением поля на входе в область взаимодействия вида:

и встречной ему волны вида где = 0 ; E+0, и E0 – исходные амплитуды взаимодействующих импульсов;

исходные длительности импульсов.

Было показано, что временная структура поля импульса из-за взаимодействия со встречным импульсом изменяется так, что больше всего смещаются во времени «нули»

поля и не смещаются его экстремумы. «Центр тяжести» спектральной плотности при этом смещается в коротковолновую область. Важно, что эффективность этих явлений определяется энергией встречного импульса и не зависит от его длительности и спектральной структуры.

В средах, размеры которых меньше области взаимодействия, возможна генерация волн на комбинационных и смещенных частотах, возможна (см. рис. 1). При уменьшении длины нелинейной среды происходит «перекачка» энергии из первой «гармоники» в третью и пятую и по-прежнему наблюдается сдвиг максимума спектральной плотности в высокочастотную область. Важно, что при увеличении длины нелинейной среды до размеров, превышающих область взаимодействия сталкивающихся импульсов, генерации излучения на смещенных частотах уже не происходит. Явление генерации комбинационных и смещенных частот эффективно только для импульсов из малого числа колебаний, поскольку проявляется на одномдвух колебаниях поля.

Рис. 1. Спектры итерационной добавки к полю импульса E+, описывающей результат взаимодействия встречных волн для различных нормированных длин нелинейной среды lnl = z z0 для случая 1. Буяновская Е.М., Козлов С.А. Динамика полей встречных световых импульсов из малого числа колебаний в нелинейных диэлектрических средах, Письма в ЖЭТФ, 2007, Т. 86, В. 5-6, С. 349-353.

ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ ВСТРЕЧНЫХ ПАРАКСИАЛЬНЫХ

СВЕТОВЫХ ВОЛН ИЗ МАЛОГО ЧИСЛА КОЛЕБАНИЙ

В НЕЛИНЕЙНЫХ ДИЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СРЕДАХ

Санкт-Петербургский Государственный Университет Информационных Рассмотрено взаимодействие двух встречных параксиальных световых волн из малого числа колебаний при их столкновении в нелинейной диэлектрической среде. Получены аналитические выражения для спектра излучения, генерируемого при взаимодействии этих импульсов.

Световые импульсы из малого числа колебаний часто называют предельно короткими импульсами. К ним относят как пико- и субпикосекундые импульсы терагерцового диапазона спектра, так и аттосекундные импульсы ультрафиолетового.

Оптика импульсов из малого числа колебаний представляет большой интерес как своими прикладными, так и фундаментальными задачами, причем особое внимание привлекает нелинейная оптика взаимодействия таких импульсов. Возможность увеличения интенсивности световой волны без оптического пробоя вещества приводит к качественному изменению как облика известных явлений нелинейной оптики, так и самой природы взаимодействия света с веществом, а кроме того позволяет наблюдать малозаметные при меньших интенсивностях нелинейные эффекты.

В большинстве опубликованных работ по нелинейной оптике импульсов из малого числа колебаний рассматриваются эффекты их самовоздействия. Работ же по нелинейному взаимодействию столь коротких импульсов на настоящий момент мало, и в основном они посвящены анализу столкновения сонаправленных волн в нелинейных средах.

В настоящей работе была поставлена задача рассмотреть взаимодействие двух встречных параксиальных соосных оптических волновых пакетов из малого числа колебаний с гауссовым пространственным и временным начальным профилем, отличающихся интенсивностью, центральной частотой и шириной пространственного и временного спектра, при их столкновении в нелинейной диэлектрической среде.

Для решения задачи был выбран спектральный подход. Динамика поля E параксиальных световых волн с широким временным спектром, в том числе из малого числа колебаний, в нелинейной однородной и изотропной диэлектрической среде с безинерционной кубичной по полю нелинейностью может быть описана уравнением:

где N0, a, b – эмпирические константы, характеризующие дисперсию линейного показателя преломления среды nl – коэффициент нелинейной диэлектрической проницаемости, – лапласиан, t – время, а c – скорость света в вакууме.

где, kx, ky – временная и пространственные частоты световых волн, z – направление, вдоль которого они распространяются, уравнение (1) принимает вид:

Спектральное уравнение удобно решать методом итераций, который позволяет свести это интегро-дифференциальное уравнение к системе однородных и неоднородных обыкновенных дифференциальных уравнений.

уравнений dz r Решение первого (обыкновенного) дифференциального уравнения системы (5), рассматриваемое как нулевая итерация, находится элементарно и имеет вид граничных условий, а k z = n ( ) (k x + k y ). Поскольку мы рассматриваем параксиальное приближение, получим следующее выражение для В следующей итерации, учитывающей нелинейность диэлектрической среды, можно получить выражения для пространственно-временного спектра излучения, генерируемого при столкновении встречных волновых пакетов на утроенных и комбинационных частотах. Решение второго (неоднородного) обыкновенного интегрирования, получаемые при решении соответствующего однородного уравнения (можно положить равными нулю, поскольку их вклад в общее решение (4) уже учтен), Gnl (z ) – частное решение неоднородного уравнения. Проинтегрировав, например, неоднородное уравнение методом вариации постоянных, это частное решение можно получить в виде:

где коэффициенты C1 и C 2 есть решение системы:

Для двух волновых пакетов определенного вида получены аналитические выражения для пространственно-временных спектров излучения кратных и комбинационных частот, генерируемого в результате взаимодействия в нелинейной среде двух таких волновых пакетов. Показано, что спектр генерируемого излучения нелинейно зависит от пространственных, временных и амплитудных характеристик излучения, входящего в среду.

1. С.А. Козлов, В.В. Самарцев. Основы фемтосекундной оптики. – 2. М.: ФИЗМАТЛИТ, 2009 – 292 с.

3. П.Г. Крюков. Фемтосекундные импульсы. – М.: ФИЗМАТЛИТ, 2008 – 208 с.

4. М.А. Бахтин, С.А. Козлов. – Опт. и Спектр., 98, № 3, с. 425-430. (2005) 5. Е.М. Буяновская, С.А. Козлов. – Письма в ЖЭТФ, 86, № 5, с. 439-353. (2007) 6. С.А. Козлов, С.В. Сазонов. – ЖЭТФ, 111, в. 2, с. 404-418. (1997) 7. И.Н. Бронштейн, К.А. Семендяев. Справочник по математике для инженеров и учащихся ВТУЗов. М., Наука (ФизМатЛит), 1986 – 544 с.

ДИНАМИКА КОЛЕБАТЕЛЬНЫХ ВОЛНОВЫХ ПАКЕТОВ

ГЕТЕРОЯДЕРНЫХ МОЛЕКУЛ В ИНТЕНСИВНЫХ

ФЕМТОСЕКУНДНЫХ ЛАЗЕРНЫХ ИМПУЛЬСАХ

Попов А.М., Тихонова О.В., Харин В.Ю.

НИИЯФ им. Д.В. Скобельцына, Московский государственный университет Проведено численное моделирование колебательной динамики модельной двухатомной гетероядерной молекулы в сильном лазерном поле.

Обсуждается подавление диссоциационных процессов и свойства сформированного в режиме сильного поля квантовомеханического волнового пакета.

В настоящее время стала возможной генерация ультракоротких лазерных импульсов со сверхатомными интенсивностями. Динамика атомно-молекулярных систем в таких полях является мало исследованной и существенно отличается от традиционной, описываемой в рамках теории возмущений[1]. В этом случае сильное поле формирует так называемые “одетые” атомно-молекулярные системы[1,2]. Одно из наиболее интересных явлений, проявляющихся в сильных полях в случае молекул – стабилизация относительно процесса диссоциации, что до настоящего времени практически не изучалось. Колебательная динамика ядер молекулы в сильном поле существенно зависит от начального колебательного состояния молекулы. Поскольку ионизация молекулярных систем интенсивными лазерными импульсами обычно сопровождается образованием молекулярных ионов в состоянии колебательного возбуждения, оказывается возможным изначально заселить целый набор колебательных состояний в молекулярной системе. При этом дальнейшая эволюция ядерной подсистемы в сильном поле определяется структурой сформировавшегося колебательного волнового пакета и принципиально отличается от режима слабых полей.

В представляемой работе исследована колебательная динамика двухатомных гетероядерных молекул в интенсивном лазерном поле в условиях начального колебательного возбуждения системы и проанализирована возможность подавления фотодиссоциации в режиме сильного поля. Получено численное решение нестационарного уравнения Шрёдингера для колебательных переходов молекулы на нижнем электронном терме в электродипольном приближении и рассмотрена динамика колебательных волновых пакетов для связанных колебательных состояний. Показано, что в слабом поле колебательная динамика молекулы определяется состояниями, входящими в колебательный волновой пакет, и их относительными фазами и коренным образом отличается от динамики молекулы в условиях сильного поля. Обсуждается возможность подавления диссоциации в сильном поле. Обнаружено формирование колебательного волнового пакета, устойчивого к диссоциации. Проанализирована роль рамановских переходов V и – типа между колебательными состояниями в наблюдаемых эффектах сильного поля.

1. Н.Б.Делоне, В.П.Крайнов, Нелинейная ионизация атомов лазерным излучением, М.: Физматлит, (2001).

2. N.P.Poluektov, M.V.Fedorov, Zh. Eksp. and Theor. Phys., 90, № 5, 794 – 804,

О ПРЕОБРАЗОВАНИИ СПЕКТРА ПРЕДЕЛЬНО КОРОТКИХ

ИМПУЛЬСОВ В АНИЗОТРОПНЫХ СРЕДАХ

Объединенный Институт Ядерных Исследований, Дубна, Россия *Калининградский государственный технический университет, Аналитически и численно исследована перестройка спектра двухкомпонентного импульса, распространяющегося в одноосном кристалле при учете квадратичной, кубичной нелинейностей и вынужденного комбинационного рассеяния.

Перестройка частоты лазерного излучения является одной из актуальных задач лазерной физики. Предельно короткие импульсы обладают очень широким спектром, поэтому здесь можно ожидать выполнения соответствующих условий синхронизма одновременно для нескольких частот и разных типов взаимодействий1.

Используемый в работе модельный подход основан на системе уравнений2 для полей обыкновенной E o и необыкновенной E e составляющих импульса, распространяющегося в нелинейном кристалле с одноосной анизотропией:

Для выявления ключевых особенностей протекающих процессов использовалось приближенное решение уравнений для спектров импульсов, обобщающих соответствующее уравнение3 для изотропной среды. Из асимптотических решений найдены частоты, на которых спектральные плотности компонент имеют максимум.

Рассмотрены случаи, когда спектры составляющих импульса лежат в областях нормальной и аномальной групповой дисперсии, а также при перекрытии характерных частот колебательных молекулярных мод. Исследованы режимы формирования обыкновенно-необыкновенного суперконтинуума.

В общем случае указанная система нелинейных волновых уравнений решалась с помощью численного моделирования. Результаты моделирования подтверждают правильность аналитических результатов.

1. П.Г. Крюков, Фемтосекундные импульсы, М.: Физматлит (2008).

2. С.В. Сазонов, А.Ф. Соболевский, ЖЭТФ, 123, 1160, (2003).

3. V.G. Bespalov, S.A. Kozlov, Yu.A. Shpolyanskiy, T.A. Walmsley, Phys. Rev. A, 66, 013811 (2002).

ЭВОЛЮЦИЯ СРЕДНИХ ПАРАМЕТРОВ ИМПУЛЬСОВ ИЗ МАЛОГО

ЧИСЛА КОЛЕБАНИЙ В ПРОЗРАЧНЫХ ОПТИЧЕСКИХ СРЕДАХ

СПбГУ ИТМО, Санкт-Петербург, Россия Получены аналитические выражения, описывающие динамику средних параметров импульсов из малого числа колебаний в прозрачных оптических средах. Показано, что для гауссовых на входе в среду импульсов эти выражения принимают вид элементарных функций. Доказано соответствие квазимонохроматического излучения.

Эволюция электрического поля E импульса с континуумным спектром, попадающим в диапазон прозрачности оптической среды, может быть описана уравнением где z – направление распространения волны, t – время, N0, an – константы, характеризующие дисперсию показателя преломления оптической среды вида В работе показано, что выражение (2) при an=0 (n3) описывает показатель преломления кварцевого стекла с точностью 50 Торр и формфактор в центре такой линии дается выражение Зависимость столкновительной ширины спектральной линии молекулы СО2 L от температуры газа T для чистого СО2 представляется в виде где CO2 CO2 – столкновительная ширина линии поглощения за счет столкновения молекул СО2 между собой при давлении 1 Торр и температуре 300К или коэффициент столкновительного самоуширения. Показатель степени n в (3) зависит от характера взаимодействия сталкивающихся молекул и для линий перехода 1000-0001 имеет величины, которые по разным данным2 находятся в диапазоне от 0.5 до 1.

Результаты измерений КП в чистом углекислом газе D при давлении p=1 Торр, соответствующем доплеровскому контуру линии поглощения, и L при давлении p= Торр, соответствующем лоренцевскому контуру, в диапазоне температур 296–700К представлены на рисунках 1-а и 1-б, соответственно.

Рис. 1 Температурная зависимость коэффициента поглощения на линии R22 перехода 1000- молекулы СО2 в чистом СО2: а) D при давлении p=1 Торр: – эксперимент; ---- расчет; б) L при Коэффициенты столкновительного самоуширения CO2 CO2 определялись двумя способами: 1) по измеренным значениям КП L при p=100 Торр из выражений (1)–(3) и 2) по измеренному отношению КП D/L при давлениях 1 и 100 Торр по формуле где FD (0 ) = – значение форм-фактора в центре линии с доплеровским контуром, с – скорость света, k – постоянная Больцмана, M – масса молекулы СО2.

Определенные первым способом значения коэффициента CO2 CO2 представлены треугольниками на рисунке 2. Штриховая линия на этом рисунке – это температурная зависимость (3) с n=0.9, полученная методом наименьших квадратов по этим экспериментальным данным.

Значения коэффициента CO2 CO2, полученные вторым способом, представлены кружками на этом же рисунке 2. Сплошная линия представляет температурную зависимость (3) с показателем степени n=0.35, также полученную методом наименьших квадратов по экспериментальным данным.

Очевидно, что причиной получения двух зависимостей CO2 CO2 (T ) с различными значениями показателя n является температурная зависимость КП при давлении CO Торр – D(T) (см. рисунок 1-а), используемого во втором способе.

На рисунке 1-а штриховой линией представлена температурная зависимость КП, рассчитанная для этого давления по формуле (1) с использованием полученного при Т=296 K значения коэффициента Эйнштейна Amn=0.192 с-1. Видно, что различие между измеренной и рассчитанной зависимостями КП увеличивается с ростом температуры.

Такое поведение можно было бы объяснить вкладом в измеряемые КП поглощений на линиях, расположенных выше горячих переходов, контуры которых перекрываются с линиями основных переходов. Однако, оценки показывают, что при Т=700K и р=1 атм для используемой линии 10R22 этот вклад составляет ~ 0.2%. При давлении CO Торр, при котором измерялся КП D, вклад линий горячих переходов в величину измеренного поглощения практически неощутим и из (1) и (4) следует, что единственной причиной полученного расхождения может быть только зависимость коэффициента Эйнштейна Amn от температуры3. Возможность такой зависимости детально обсуждается в докладе.

Рис. 2 Температурные зависимости коэффициента 2 СО2, полученные двумя способами: – по измеренным L, – по измеренным D/L, сплошная линия – 1. К.И. Аршинов, М.К. Аршинов, В.В. Невдах, M. Перен, A. Софьяни, В.В.

Яснов, Журн. прикл. спектр., 74, № 6, 810-815, (2007).

2. О.В. Ачасов, Н.Н. Кудрявцев, С.С. Новиков, Р.И. Солоухин, Н.А. Фомин, Диагностика неравновесных состояний в молекулярных лазерах, Мн.: Наука и техн., 37-42, (1985).

3. К.И. Аршинов, М.К. Аршинов, В.В. Невдах, Сб. науч. статей. Лазерная и оптико-электронная техника, Вып. 11 / Отв. ред. И.С. Манак.–Мн.: Акад. упр.

при Президенте Респ. Беларусь, 113-121, (2008).

CПЕКТРАЛЬНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ КВАНТОВЫХ ЯМ

Горн Д.И., Войцеховский А.В., Ижнин И.И.* Томский государственный университет, Томск, Россия В работе предложена методика расчёта спектральных характеристик структур КРТ с одиночными квантовыми ямами. Проведены расчёты оптических характеристик структур КРТ с нановключениями, а также результаты их экспериментального исследования.

Создание высокоэффективных фотоприёмных (ФП) и излучающих приборов на основе наноструктур CdxHg1-xTe (КРТ), работающих в средней и дальней инфракрасных (ИК) областях (3—5 мкм) спектра излучения, является актуальной задачей в настоящее время 1-6.

Таким образом, целью данной научной работы была разработка методики расчёта спектральных характеристик наногетероэпитаксиальных структур на основе КРТ со значениями состава x ~ 0,2—0,4.

Расчеты зонных диаграмм гетероэпитаксиальных структур КРТ, необходимые для получения спектральных характеристик, определялись путём численного решения уравнения Пуассона методом конечных разностей с применением метода квазилинеаризации. Расчёты проводились с учётом зависимости электронного сродства от состава КРТ, которая была получена нами ранее 8. Особенностью предложенной расчётной модели является также учёт свойств внешних границ варизонных слоёв, который производится исходя из положения уровня локальной электронейтральности материала КРТ 13.

Расчёт спектра люминесценции для подобной структуры проводился с использованием модели Ван Русбрека-Шокли 7. Спектральный коэффициент поглощения рассчитывался в рамках модели Кейна 4.

Положение уровней размерного квантования в исследуемых структурах определялось при помощью решения уравнения Шрёдингера для случая прямоугольной потенциальной ямы конечной глубины. Обоснованность приближения прямоугольной ямы объясняется следующим. Концентрация основных носителей заряда в моделируемой структуре предполагалась не высокой (населённость первого уровня размерного квантования электронов N1 = 1010 см-2), и, следовательно, изгиб энергетических зон вблизи дна ямы был небольшим.

Результаты расчётов, представленные в данной работе, вполне согласуются с расчётными данными, представленными в 4, 5.

В работе проведены расчёты интенсивности фотолюминесценции для структур КРТ с широкими квантовыми ямами (50 нм) и с составом в яме x = 0,35. Проведено сравнение расчётных данных с экспериментальными, показано, что описанная в работе методика расчёта оптических характеристик КЯ даёт результаты, вполне соотносящиеся с экспериментом. Также рассчитаны спектральные зависимости коэффициента поглощения при межподзонных переходах электронов 12 в зоне проводимости и межзонных переходах между различными подзонами размерного квантования электронов и дырок для структур с множественными квантовыми ямами Hg0.73Cd0.27Te/Hg0.15Cd0.85Te.

Расчёты подтверждают перспективность материала КРТ, как основы для развития инфракрасной оптоэлектроники, главным образом, за счёт развития теории и технологии наноструктур на основе КРТ.

Данные расчёты могут стать основой для проектирования светоизлучающих и фотоприёмных устройств средней и дальней областей ИК-диапазона, являющихся основой элементной базой для таких областей науки и техники, как ночное видение, тепловизионная техника, зондирование атмосферы, экологический мониторинг, беспроводная оптическая связь, оптоволоконная связь и т.д.

Работа поддерживалась проектом АВЦП рег. № 2.1.2/ Хотелось бы выразить благодарность сотрудникам ИФП СО РАН г. Новосибирска Ю.Г. Сидорову, С.А. Дворецкому, В.С. Варавину, Н.Н. Михайлову, М.В. Якушеву за выращивание гетероструктур КРТ методом МЛЭ.

1. Рогальский А. Инфракрасные детекторы: Пер. с англ. / Под ред. А. В.

Войцеховского. – Новосибирск: Наука, 2003. – 636 с.

2. Физические основы полупроводниковой ИК фотоэлектроники. Современные тенденции, новые материалы / А.В. Любченко, Е.А. Сальков, Ф.Ф. Сизов. – Киев:

Наук. думка, 1984. – 256 с.

3. Ю.Г. Сидоров, С.А. Дворецкий, В.С. Варавин, Н.Н. Михайлов, М.В. Якушев, И.В. Сабинина И.В.. Молекулярно-лучевая эпитаксия твёрдых растворов кадмийртуть-теллур на «альтернативных подложках», ФТП, 35, № 9, 1092—1101 (2001).

4. A.M. de Paula, C.R.M. de Oliveira. Interband and intersubband absorption in HgCdTe multiple quantum wells, Physical Review B, 59, № 15, 10158—10164 (1999).

5. E. Bangert, P. Boege, V. Latussek, G. Landwehr. The optical absorption coefficient of HgTe—CdTe superlattices – theory and experiment, Semicond. Sci. Technol 8, 99— 101 (1993).

6. Ю. Г. Сидоров, С. А. Дворецкий, Н. Н. Михайлов, М. В. Якушев, В. С.

Варавин, В. В. Васильев, А. О. Сусляков, В. Н. Овсюк. Конструирование и выращивание фоточувствительных структур на основе КРТ МЛЭ для ИКфотоприемников, Прикладная физика, № 5, 108-114 (2000).

7. Van Roosbroeck W., Shockley W.. Photon-radiative recombination of electrons and holes in germanium, Phys. Rew. 94 (6), 1558—1560 (1954).

8. Горн Д.И., Несмелов С.Н., Войцеховский А.В., Коханенко А.П. Расчёт зонных диаграмм варизонных структур КРТ с учётом изменения электронного сродства при изменении состава, Изв. вузов: Физика № 9/3, 134—137 (2008).

ВЛИЯНИЕ ИЗОТОП-ЗАМЕЩЕНИЯ О16 НА О18 НА ОПТИЧЕСКИЕ

СВОЙСТВА ПЛЕНОК (La1-xPrx)0.7Ca0.3MnO3 (0х1) Телегин А.В., Милехин А.Г.*/**, Сухоруков Ю.П.

Институт физики металлов УрО РАН, Екатеринбург, Россия *Институт физики полупроводников СО РАН, Новосибирск, Россия **Новосибирский Государственный Университет, Новосибирск, Россия С помощью ИК-фурье-спектроскопии и комбинационного рассеивания света исследовано влияние изотоп-замещения О16 – О18 на фононные спектры плёнок (La1-xPrx)0.7Ca0.3MnO3 (0х1).

Гигантский изотопический сдвиг температуры Кюри в манганитах лантана впервые был открыт Zhao и др.1 Замещение ионов кислорода О16 на изотоп О18 в манганитах La1-хCахMnO3 приводит к снижению температуры ферромагнитного перехода более чем на 20 К, что обусловлено усилением электрон-фононного взаимодействия. Более сильный изотоп-эффект можно ожидать в легированных манганитах лантана, в которых наряду с магнитным имеет место зарядовое упорядочение, сопровождающееся искажением решетки. Это должно найти отклик в оптических свойствах таких материалов. Однако детального изучения влияния изотопэффекта на оптические свойства пленок с разным уровнем легирования до настоящего времени не проводилось.

Целью данной работы было изучение фононного спектра в изотоп-замещенных по кислороду (О16 – О18) эпитаксиальных пленках манганитов лантана. Объектами исследования являлись составы с изовалентным замещением лантана (La1-xPrx)0.7Ca0.3MnO3 (х=0, 0.25, 0.5, 0.75, 1) в ориентации (001) и толщиной 300 нм, выращенные методом химического осаждения из паров металлорганических соединений (MOCVD) на подложке SrTiO3. Фононный спектр пленок был изучен методом ИК-спектроскопии и спектроскопии комбинационного рассеивания света (КРС). ИК-спектры отражения исследованы с помощью фурье-спектрометра Bruker IFS-113v в спектральном интервале 100-800 см-1 с разрешением 2 см-1. Спектры КРС изучены в геометрии обратного рассеяния света с помощью спектрометра Horiba T64000. Образцы облучались возбуждающей линией Ar+ лазера =496.54 нм мощностью Р=20 мВт.

На Рис.1а представлены спектры отражения пленок (La1-xPrx)0.7Ca0.3MnO3, измеренных при комнатной температуре. Наблюдаются три линии при 550, 400 и 200 см-1, которые связаны соответственно с колебаниями Mn иона внутри кислородного октаэдра, колебаниями ионов Mn и О в направлении перпендикулярном к плоскости колебаний других О ионов, и с «внешними» колебаниями катионов (La/Са/Pr) относительно кислородного октаэдра MnO6.2 Наблюдаемые в спектрах линии достаточно широкие, что, возможно, обусловлено нестехиометрией пленок по кислороду и/или влиянием подложки. Рост концентрации ионов Pr не приводит к появлению новых линий или сдвигу существующих в спектрах отражения пленок. Рост интенсивности линий при 400 и 550 см-1 предположительно отражает искажение геометрии октаэдра MnO6 за счет уменьшения среднего радиуса катиона в А-позиции.

Спектры отражения пленок с изотоп-замещением повторяют форму спектра незамещенных пленок для всех концентраций ионов Pr, т.е. геометрия октаэдра MnO меняется слабо, что не согласуется с данными по КРС (Рис. 2). На Рис. 1б представлены спектры КРС пленок (La1-xPrx)0.7Ca0.3MnO3, измеренные при комнатной температуре. В спектрах можно выделить три линии при 240 см-1, 650 см-1 и 450 см-1. С ростом концентрации ионов Pr линия при 240 см-1 уширяется и смещается в область больших частот. При х0.5 разрешается дополнительная линия при 280 см-1, но пропадает линия в области650 см -1, что может быть связано с изменением структурного и магнитного упорядочения в пленках Pr0.7Ca0.3MnO3 (х=1) и La0.7Ca0.3MnO3 (х=0) 4,5. Частоты наблюдаемых мод в спектрах КРС пленок с изотоп-замещением сдвинуты в низкочастотную область на 10-15 см-1 относительно соответствующих значений для незамещенных пленок. Сдвиг мод при изотопзамещении свидетельствует о том, что они связаны с колебаниями атомов кислорода.



Pages:     || 2 | 3 | 4 | 5 |


Похожие работы:

«Мария Терещенко: Скорее статья в женском журнале, чем научная работа http://animalife.ru/2013/11/28/mariya-tereshhenko-ob-animacionnoj-chasti-proekta-koncepciiinformacionnoj-bezopasnosti-detej/ 28.11.2013 Программный директор Большого фестиваля мультфильмов, журналист Мария Терещенко прочитала разделы проекта Концепции информационной безопасности детей, посвященные анимационному кино, и ей показалось, что авторы скорее писали статью в женском журнале, чем научную работу по сложнейшей теме. —...»

«В а а За 2014 4-6 сентября 2014 Тверская область, Завидово Организаторы Федеральное агентство Правительство по туризму Тверской области Форума Генеральные партнеры 2014 11:00 — 22:00 6 сентября 2014 года Завидово Тверская область www.tifit-forum.ru Партнеры #zavidovoweekend #tifit Организатор Правительство Форума Тверской области При поддержке Федеральное агентство по туризму Генеральные партнеры Партнеры Партнеры круиза Оператор Professional Business Events 4– Второй Тверской международный...»

«МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ УДК 32 Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Московский государственный агроинженерный университет имени В.П. Горячкина Рецензент: Доцент кафедры политологии, истории и права Московского государственного университета природообустройства ЕМ. Кирюшин Составители: Васильев В.П., Пичужкин Н.А., Стрелецкий A.M. Под редакцией доктора исторических наук, профессора Минаева В.П. Основы...»

«http://www.brusov.am/docs/library/testelec.htm Тестелец Я.Г. Введение в общий синтаксис Рекомендовано НМС по филологии У МО университетов РФ в качестве учебника УДК 801.56(075) ББК81.2Рус-923 Т36 Художник Михаил Гуров Учебная литература по гуманитарным и социальным дисциплинам для высшей школы и средних специальных учебных заведений подготовлена при содействии Института Открытое общество (фонд Сороса) в рамках программы Высшее образование Тестелец Я.Г., 2001 ) Российский государственный ISBN...»

«МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ Комсомольский-на-Амуре государственный технический университет Кафедра Тепловые энергетические установки ПРОГРАММА ВСТУПИТЕЛЬНОГО ЭКЗАМЕНА В МАГИСТРАТУРУ ПО НАПРАВЛЕНИЮ 26.04.02 Кораблестроение и океанотехника и системотехника объектов морской инфраструктуры Комсомольск-на-Амуре 2014 Программа вступительного экзамена в магистратуру...»

«Московский Государственный Университет имени М.В. Ломоносова Факультет вычислительной математики и кибернетики Кафедра системного программирования Курсовая работа Исследование и разработка методов иерархической классификации с поддержкой дообучения выполнил: Студент 427 группы Бабаков Александр Валентинович Научный руководитель: Недумов Ярослав Ростиславович Москва 2013 Оглавление Введение 1 Постановка задачи 2 Обзор существующих решений 2.1 Иерархическая классификация 2.2. Дообучение...»

«МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ САМАРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ Кафедра философии гуманитарных факультетов ФИЛОСОФИЯ Методические материалы Для студентов юридического факультета заочного отделения Издательство Самарский университет 2003 Печатается по решению Совета кафедр гуманитарных и социально-экономических наук Самарского государственного университета Составители: доц., канд. филос. наук С.В. Соловьева; ст. препод., канд. филос. наук Ю.А. Разинов Рецензент: профессор,...»

«Институт инноватики ii.spb.ru МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ УТВЕРЖДАЮ Руководитель Департамента содержания высшего профессионального образования Л.В. Попов 2004 г. ПРИМЕРНАЯ ПРОГРАММА ДИСЦИПЛИНЫ Экономика и финансовое обеспечение инновационной деятельности Рекомендуется Министерством образования России для направления подготовки дипломированных специалистов 658200 - Инноватика Санкт-Петербург Институт инноватики ii.spb.ru Программа дисциплины Экономика и финансовое обеспечение...»

«Baltic Sea Program in Leningrad Oblast Agriculture, Environment and Ecosystem Health Программа Балтийского моря для Ленинградской области Сельское хозяйство, окружающая среда и устойчивая экосистема Развитие сельского хозяйства Ленинградской области в условиях трансформационной экономики ******************************************* AGRICULTURAL DEVELOPMENT IN LENINGRAD OBLAST UNDER CONDITIONS OF TRANSITION САНКТ-ПЕТЕРБУРГ/Saint Petersburg 2009 ISBN 978-91-86197-29-2 Baltic Sea Program in...»

«Рабочая программа профессионального модуля Реализация лекарственных средств и товаров аптечного ассортимента (ПМ.01) разработана на основе Федерального государственного образовательного стандарта (ФГОС) среднего профессионального образования по специальности 060301 Фармация Разработчики: Дроздова О.В., преподаватель высшей квалификационной категории ГАОУ СПО АО Архангельский медицинский колледж Иванова Т.Е., преподаватель высшей квалификационной категории ГАОУ СПО АО Архангельский медицинский...»

«Министерство образования и науки РФ федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования Самарский государственный университет Исторический факультет УТВЕРЖДАЮ Проректор по научной работе А.Ф. Крутов _ 2011 г. РАБОЧАЯ ПРОГРАММА ДИСЦИПЛИНЫ Теоретические основы педагогической психологии. (ОД.А.06; цикл ОД.А.00 Обязательные дисциплины основной образовательной программы подготовки аспиранта по отрасли Психологические науки, специальность 19.00.07 –...»

«Основная профессиональная образовательная программа среднего профессионального образования разработана на основе федерального государственного образовательного стандарта по специальности среднего профессионального образования (далее – СПО), утвержденного приказом Министерства образования и науки Российской Федерации № 114 от 15 февраля 2010 г., зарегистрированного Министерством юстиции (рег. № 16 581 от 10 марта 2010г.) 140102 Теплоснабжение и теплотехническое оборудование. Организация...»

«Государственное образовательное учреждение среднего профессионального образования города Москвы Спортивно-педагогический Колледж Департамента физической культуры и спорта города Москвы РАБОЧАЯ ПРОГРАММА дисциплины Теория и организация адаптивной физической культуры для специальности 050720(52) Физическая культура 2011 год 1 Одобрена кафедрой Составлена в соответствии с психолого-педагогических Государственными требованиями к минимуму и медико-биологических содержания и уровню подготовки...»

«ПРИМЕРНАЯ ПРОГРАММА ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО МОДУЛЯ ПМ. 02 Изготовление лекарственных форм и проведение обязательных видов внутриаптечного контроля 2012 г. 1 Примерная программа профессионального модуля разработана на основе Федерального государственного образовательного стандарта (далее - ФГОС) по специальностям среднего профессионального образования (далее - СПО) 060301 фармация Организация-разработчик: Фармацевтический филиал Государственного бюджетного образовательного учреждения среднего...»

«Министерство образования Республики Беларусь Учебно-методическое объединение по образованию в области культуры и искусств УТВЕРЖДАЮ Первый заместитель Министра образования Республики Беларусь А. И. Жук _2011 г. Регистрационный № ТД-_ /тип. РАБОТА В МАТЕРИАЛЕ Типовая учебная программа для высших учебных заведений по направлению специальности 1-19 01 01-05 Дизайн (костюма и тканей) (специализация 1-19 01 01-05 04 Дизайн текстильных изделий) СОГЛАСОВАНО СОГЛАСОВАНО Заместитель председателя...»

«1 Рабочая программа профессионального модуля Выполнение работ по профессии Младшая медицинская сестра по уходу за больными (ПМ.07) разработана на основе Федерального государственного образовательного стандарта (ФГОС) среднего профессионального образования (СПО) 060101 Лечебное дело Организация-разработчик: ГАОУ СПО АО Архангельский медицинский колледж Разработчики: Валькова Т.А., преподаватель первой квалификационной категории ГАОУ СПО АО Архангельский медицинский колледж Черномаз Е.Н.,...»

«УТВЕРЖДАЮ Зав. кафедрой. _ 2013 г. РАБОЧАЯ ПРОГРАММА УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ ТЕХНОЛОГИЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ МИКРОМЕХАНИЧЕСКИХ УСТРОЙСТВ (наименование дисциплины (модуля) Направление/специальность подготовки Приборостроение Профиль/специализация подготовки Технология приборостроения Квалификация (степень) выпускника бакалавр (бакалавр, магистр, специалист) Форма обучения очная (очная, очно-заочная) г. Пенза 2013 г. 1. ЦЕЛИ ОСВОЕНИЯ УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ Целями освоения учебной дисциплины (модуля) Технология...»

«ДЕПАРТАМЕНТ ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ БРЯНСКОЙ ОБЛАСТИ Государственное бюджетное образовательное учреждение среднего профессионального образования Брянский техникум энергомашиностроения и радиоэлектроники РАБОЧАЯ ПРОГРАММА ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО МОДУЛЯ Устранение и предупреждение аварий и неполадок электрооборудования Брянск 2011 г. 1 Рабочая программа профессионального модуля Устранение и предупреждение аварий и неполадок электрооборудования разработана на основе Федерального государственного...»

«ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ЛЕСНОГО ХОЗЯЙСТВА РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКИЙ ЦЕНТР ПРИМЕРНАЯ ПРОГРАММА ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО МОДУЛЯ Организация и проведение мероприятий по охране и защите лесов специальность 250110 Лесное и лесопарковое хозяйство (базовой подготовки) п. Правдинский 2011 Примерная программа профессионального модуля Организация и проведение мероприятий по охране и защите лесов (базовой подготовки) разработана на основе федерального...»

«Программное обеспечение Расчетно-Депозитарной Системы ЗАО Депозитарно - Клиринговая Компания Сбор реестра ДКК версия 1.9.1.8 Руководство пользователя от 21.09.06 ЗАО Депозитарно - Клиринговая Компания. Содержание 1 Введение и структура настоящего документа 2 Общая схема действий, принятая в компании ДКК. Основные понятия и определения 4 3 Краткая функциональность 3.1 Получение и отправка входящих и исходящих сообщений 3.2 Создание списка владельцев у номинального держателя и ввод данных в...»








 
2014 www.av.disus.ru - «Бесплатная электронная библиотека - Авторефераты, Диссертации, Монографии, Программы»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.