Монографии
2023
Предложены методы цифровой обработки матричных временных рядов наблюдений потоков мюонов, поступающих от годоскопа УРАГАН. Рассмотрены геофизические задачи диагностики экстремальных событий в гелиосфере и магнитосфере Земли. Приведены сведения по элементам физики мюонов и особенностям наблюдений годоскопа. Сформулированы основные задачи цифровой обработки наблюдений потоков мюонов.
Разработаны технологии последовательной и параллельной цифровой фильтрации, анализа мюонных наблюдений во временнóй и частотной областях, низкочастотной фильтрации на основе локальных моделей и квазигауссовской фильтрации.
Сформированы методы для распознавания локальных анизотропий в потоках мюонов на основе вычислений функций нормированных вариаций и индикаторных матриц. Созданы методы цифровой обработки скалярных и матричных временных рядов мюонных наблюдений, предназначенные для решения задач распознавания и прогнозирования геомагнитных бурь на основе нейронных сетей.
Настоящая книга будет полезной для специалистов, занимающихся геофизическими исследованиями в части обработки экспериментальной информации широкого спектра приложений, включая мюонную диагностику. Книга может быть рекомендована студентам и аспирантам, которые заняты подготовкой своих работ в предметной области геофизики.
Книга посвящена рассмотрению важнейших проблем катализа благородными металлами при горении; в ней представлены уникальные результаты, полученные авторами в 2014–2022 годах. В данной книге представлены новые данные о процессах горения, имеющих практическое применение, включены вопросы обеспечения пожарной безопасности при использовании благородных металлов в рекомбинаторах водорода для АЭС, а также в технологии каталитически стабилизированного (CS – catalytically stabilized) горения, включая стимулирование горения смесей водород-углеводород, синтез углеродных нанотрубок и определение пределов каталитического воспламенения в системах «благородный металл – водород – углеводород – окислитель».
Исследования, представленные в каждом параграфе, изложены в общепринятом формате научной статьи, а именно введение, эксперимент и обсуждение результатов.
Книга полезна для опытных студентов и квалифицированных учёных, работающих в области экспериментальных и численных исследований процессов горения.
2022
В книге рассмотрены некоторые современные проблемы в области газового горения, а также методы, позволяющие вычислять и оценивать критические (предельные) условия зажигания, воспламенения и распространения пламени на основании результатов экспериментальных исследований, бóльшая часть которых проведена авторами этой книги.
Представлен обзор результатов исследований светочувствительных систем на основе бактериородопсина. Кратко даны современные представления о бактериородопсине и его свойствах, о фотоцикле его превращений. Показаны возможности и пути модификаций бактериородопсина, в частности, такие, как дегидратация, модификация с использованием химических добавок, изменение первичной последовательности белка с использованием генетических методов, замена хромофора его синтетическими аналогами. Такие модификации могут оптимизировать использование бактериородопсина для создания светочувствительных регистрирующих сред. Особое внимание уделено различным областям возможных применений светочувствительных материалов такого типа, в частности, полимерных плёнок на основе бактериородопсина и его производных, так называемых плёнок Биохром. Рассматриваются также возможности использования полимерных плёнок на основе БР не только как фотохромного материала для многократной записи, но и как материала для однократной записи и постоянной памяти (так называемого material for write-once recording of optical information).
Работа выполнена в Институте Теоретической и Экспериментальной Биофизики Российской Академии Наук.
2021
В коллективной монографии известных специалистов в области физики взрыва обобщены экспериментальные методы исследования физических, механических и оптических свойств конденсированных сред, подвергнутых ударно-волновому воздействию. Описаны методы изучения детонации конденсированных ВВ, ударного сжатия и адиабатического расширения веществ, распространения слабых возмущений и структуры ударных волн. Большое внимание уделено вопросам прочности и разрушения твердых тел динамическими нагрузками. Изложены теоретические основы и методические аспекты определения температур и оптических свойств ударно-сжатых материалов. Рассмотрены современные невозмущающие методы диагностики быстропротекающих процессов на основе рентгеновской и протонной радиографии, лазерных измерительных систем, микроволновой интерферометрии и синхротронного излучения. Применимость методов проиллюстрирована конкретными результатами исследований.
Для научных и инженерно-технических работников, занимающихся исследованиями в области физики высоких плотностей энергии, высокоскоростного соударения, действия взрыва на окружающую среду, прочности и разрушения твердых тел, а также для аспирантов и студентов старших курсов, специализирующихся в области теоретической и экспериментальной механики.
В книге впервые систематизированы экспериментальные результаты по термодинамике испарения и диссоциации практически всех элементов нитридов периодической системы Д.И. Менделеева, опубликованных в мировой литературе до 2020 года. Представлен широкий спектр данных по давлению, составу пара, а также термодинамические свойства газообразных нитридов, полученные в результате исследования процессов испарения.
Для научных работников и инженеров, работающих в области черной и цветной металлургии, аспирантов и студентов старших курсов.
2020
В книге рассматриваюется кардиальныеая вопросы о причинах, о физико-химическогом механизме протекания процессов горения, взрыва и детонации газов. Изложены теоретические концепции и экспериментальные данные, относящиеся к выявлению и доказательству определяющей роли цепного механизма в процессах горения, взрыва и детонации. Показано, что вопреки общепринятым ранее представлениям, осуществление цепной лавины является необходимым условием горения газов не только при давлениях в десятки и сотни раз ниже атмосферного давления, фактически в отсутствии саморазогрева, но также при атмосферном и повышенных давлениях, в том числе, в режимах взрыва и детонации. На базе обширного экспериментального материала показано, что при учете цепной природы реакций во всех режимах горения получают адекватное объяснение их фундаментальные закономерности, не находившие объяснения ранее. Объясняются особенности физико-химического механизма процессов при саморазогреве, обеспечивающие наблюдаемые очень большие скорости и ускорения реакций горения, взрыва и детонации. Описываются и интерпретируются неизвестные ранее кинетические особенности горения и критические явления. Обращено особое внимание экспериментальной проверке положений разработанной теории неизотермических цепных процессов. Описываются созданные на базе теории химические методы управления горением, взрывом и детонацией на всех стадиях их возникновения и развития. Приводятся примеры применения методов в практике.
Монография предназначена для научных сотрудников и инженеров, работающих в области процессов горения, взрыва и детонации газов, а также преподавателей вузов и аспирантов по специальностии «химическая кинетика и горение».
Монография посвящена проблемам изучения функций не-нейронального ацетилхолина печени. Целью работы явился экспериментальный систематический фармакологический анализ свободно-радикального окисления липидов печени холинотропными средствами при остром (3 ч) и хроническом (5 дней) холодовом воздействии. Показано, что обменные процессы в печени, ответственные за формирование продуктов, субстратных составляющих перекисного окисления липидов (ПОЛ), активно регулируются посредством холинергических механизмов как в обычных условиях, так и при холодовых нагрузках. Добавление к инкубационной среде холинотропных фармакологических агентов, активирующих холинергические структуры (ацетилхолин, никотин, пилокарпин, неостигмин) либо их угнетающих (гексаметоний, метацин, атропин), оказывает разнонаправленное влияние на окисление липидов микросом печени при индуцировании ПОЛ ферментативными и неферментативными механизмами. Эта закономерность воспроизводится и при исследованиях in vivo. Использование широкого набора молекулярных мишеней (более 20 показателей ПОЛ) позволяет оценить регуляторные холинергические механизмы отдельных компонентов холинергической системы (мускарино- и никотиночувствительный) в отношении регуляции ими свободно-радикальных процессов ПОЛ печени при срочной (3 ч) и хронической (5 суток) холодовой адаптации. При срочной (3 ч охлаждения) или хронической (5 суток) холодовой адаптации введение животным (крысам) комбинации фармакологических агентов, приводящей к активации М-холинергического звена холинергической системы (гексаметоний + неостигмин либо отдельно пилокарпин), увеличивает, а блокада М-холинергических механизмов (применение метацина или атропина), напротив, ослабляет выраженность формирования продуктов и субстратных составляющих ПОЛ печени. Подобные изменения происходят и в системе in vitro при добавлении в инкубационную среду фармакологических агентов, стимулирующих М-холинергическое звено холинергической регуляции (гексаметоний + неостигмин либо отдельно пилокарпин) либо ее блокирующих (метацин, атропин). In vivo и in vitro М- и Н-холинергические механизмы не только регулируют образование продуктов и субстратных составляющих ПОЛ печени при срочной (3 ч охлаждения) или хронической (5 суток) холодовой адаптации через соответствующие рецепторные образования плазматических мембран гепатоцитов печени, но и работают по принципу взаимодополнительности или даже отчасти реципрокности, когда активация М-холинергического звена холинергической системы затормаживает активность Н-холинергического компонента системы, и наоборот.
Для физиологов, фармакологов, врачей общей практики, всех, кто интересуется пробемами нейрональной и не-нейрональной регуляции функций организма.
В настоящей монографии на основе физико-математического моделирования исследуются средне- и макромасштабные взрывные процессы на всех высотах в атмосфере Земли и в ближнем космосе. Это изучение проведено с помощью аналитических и численных методов для широкого круга задач, относящихся как к природным явлениям (эксплозивные извержения вулканов, взрывоподобное разрушение космических тел в атмосфере), так и связанным с деятельностью человека (проведение крупномасштабных взрывных геофизических экспериментов в ионосфере, разработка способов отражения столкновения метеороидов с Землей посредством ракетно-ядерного оружия и т. п.). Значительное место в монографии отведено лабораторному физическому моделированию с помощью лазерной плазмы наиболее сложных физических процессов, сопровождающих взрыв. Материал книги основан главным образом на опубликованных работах авторов.
Монография рассчитана на научных сотрудников, специализирующихся в области газовой динамики, физики плазмы, лабораторных исследований газоплазменных течений высокой удельной энергии и методов их численного моделирования. Книга будет полезна студентам старших курсов и аспирантам соответствующих специальностей.
2019
Монография посвящена изложению результатов исследования одному из направлений в горных науках — «горно-физическому» — заключающемуся в раскрытии причинно-следственных связей и закономерностей на стыке различных наук с целью создания на этой основе предпосылок по коренному cовершенствованию техники и технологий в сложных условиях горного производства и рыночной экономики. Издание книги обусловлено необходимостью устранить определённые пробелы в этом направлении, связанными с многолетними аспектами, обусловленными требованиями интенсификации разработки месторождений полезных ископаемых в связи с усложнением горно-геологических и географических условий в зависимости от глубины разработки.Это делает необходимым изыскание новых резервов для существенного повышения эффективности технико-экономических показателей, для чего в книге впервые представлены результаты рассмотрения нового концептуального направления, подход в котором характеризуется постановкой исследований на стыке «геомеханики» и «разрушение горных пород». В рамках их синергетического взаимодействия это позволило использовать аналогии теоретического, экспериментального характера и инструментарий для выявления новых эффектов и их применения при решении конкретных задач горной практики. Изложенный материал позволяет по-новому посмотреть на проблему механизма распределения и управления энергии разрушения горных пород, сообщаемую горному массиву в процессах технологических воздействий.
В книге рассмотрены процессы механики сдвижения горных пород в диапазоне действия от технологических процессов, включая взрывные работы, до естественных землетрясений.
Для специалистов научно-исследовательских и проектных организаций, инженерно-технических работников горной промышленности, а также студентов вузов горного профиля.
В монографии приведены результаты многолетних исследований авторов методами фотоиндуцированного рассеяния света и лазерной коноскопии в широкоапертурных пучках лазерного излучения оптических свойств монокристаллов ниобата лития, как номинально чистых, так и легированных широким спектром элементов, полученных по разным технологиям. Рассмотрены тонкие особенности структуры, влияние особенностей приготовления щихты на качество монокристаллов разного состава. Подробно рассмотрены наиболее общие вопросы формирования коноскопических картин одноосных гиротропных и негиротропных кристаллов, изменение поляризации излучения в коноскопическом методе, необходимые для понимания оригинального материала. Приведены использованные авторами схемы экспериментальных установок для исследований кристаллов методами лазерной коноскопии, фотоиндуцированного рассеяния света и кинетических зависимостей фоторефрактивного эффекта в электрооптических кристаллах. Проанализированы коноскопические картины, описаны фоторефрактивный эффект и фотоиндуцированное рассеяние света в реальных кристаллах ниобата лития разного состава.
Книга предназначена для научных сотрудников, аспирантов, преподавателей и специалистов в области физического материаловедения, синтеза и исследования строения монокристаллических сегнетоэлектрических материалов электронной техники.
Для повышения ресурса различных деталей и узлов сельхозмашин, работающих в условиях интенсивного абразивного износа, их изнашиваемые участки часто упрочняются посредством использования высокочастотного электромагнитного поля (индукционной наплавкой), а в качестве защитного износостойкого слоя в технологическом процессе применяются порошковые материалы, по химическому составу представляющие собой многокомпонентные (композитные) системы Fe-Сr-C-B, FenB-Fe-B и др.
В научном издании приведены краткий обзор современного состояния применения твердосплавных и боридных покрытий для упрочнения деталей машин и технологий их нанесения, теоретическое обоснование использования разработанных авторами новых износостойких композиционных покрытий и оригинальных технологий получения (ТВЧ-наплавка, скоростное ТВЧ-борирование и др.), результаты экспериментального исследования покрытий и упрочненных ими деталей, а также конкретные производственно-практические рекомендации по упрочнению отдельных рабочих органов сельхозмашин.
Предназначено для научных работников, преподавателей, аспирантов и студентов вузов, ведущих специалистов сельхозмашиностроительных, ремонтных и сервисных предприятий АПК (конструкторы, гл. технологи, нач. цехов, участков).
Геомагнитное поле пронизывает все части твердой Земли, гидросферу и атмосферу, распространяется в космос и играет важную роль во многих природных процессах. Изменение геомагнитного поля во времени и пространстве предоставляет важную информацию о состоянии твердой Земли, а также о солнечно-земных связях и условиях космической погоды. В монографии рассмотрен комплекс актуальных проблем современных геомагнитных исследований, а также представлены результаты авторских разработок. ГЦ РАН является одной из ведущих организаций в области изучения магнитного поля Земли, развития национальной наблюдательной сети высшего международного стандарта качества ИНТЕРМАГНЕТ, совершенствования методов обработки и анализа данных. Проводимые экспериментальные исследования сочетаются с развитием и внедрением методов математического моделирования, геоинформатики, искусственного интеллекта и системного анализа для решения фундаментальных задач геомагнетизма.
2018
В монографии представлены современные представления об этиологии, эпидемиологии, патогенезе и лечении (медикаментозное, хирургическое, клеточная терапия) идиопатического легочного фиброза (ИЛФ). Обобщены результаты научных исследований ряда ведущих специалистов, направленные на разработку подходов усиления эффектов стволовых клеток (СК) при проведении клеточной терапии. Проведен анализ данных, полученных в последние годы при изучении роли СК и прогениторных клеток различного происхождения (мезенхимальные, гемопоэтические, эндотелиальные, эпителиальные и др.) и локализации (костномозговые, региональные) в развитии таких типовых патологических процессов как воспаление и фиброз, регенерация. Особое внимание уделено адренергическим, дофаминовым и серотониновым структурам и эндогенным молекулам в регуляции функциональной активности СК при моделировании фиброза легких. Анализ накопленного материала позволил сформулировать новые подходы лекарственной терапии ИЛФ, и экспериментально доказать состоятельность оригинальных подходов противовоспалительной и антифибротической терапии и стимуляции регенерации альвеолярной ткани, основанных на использовании нейротропных средств и средств, изменяющих структуру внеклеточного матрикса, модулирующих функциональную активность СК (мобилизация, миграция, трансэндотелиальный переход, пролиферация и дифференцировка).
Для физиологов, патофизиологов, гематологов, фармакологов, пульмонологов и других специалистов.
В монографии изложены теоретические основы определения потребностей в питательных веществах, полученные по результатам проведения научно-хозяйственных и физиологических экспериментов, обобщения и анализа существующих рекомендаций по кормлению и опыта отечественных и зарубежных научных учреждений в области питания молочного скота и свиней. Монография включает 2 главы: I. Потребности молочного скота в питательных веществах (под. рук. д. б. н., проф. А.В. Головина); II. Потребности свиней в питательных веществах (под. рук. к. с.-х. н. Е.А. Махаева). Издание рассчитано на руководителей и специалистов хозяйств, фермеров, научных сотрудников сельскохозяйственного профиля, преподавателей и студентов ВУЗов и техникумов.
Книга содержит описание результатов фундаментальных и прикладных исследований, выполненных с участием испытателей-добровольцев в годичном эксперименте с антиортостатической гипокинезией (АНОГ).
Посвящается лётчику-космонавту, член-корреспонденту РАН Морукову Б.В., выполнявшему в эксперименте функции ответственного исполнителя.
Монография представляет результаты более 2 десятков оригинальных экспериментальных и клинических исследований, выполненных под руководством авторов в Пермском медицинском университете, связанных единой теоретической концепцией, лейкоцитарной липопротеиновой теорией развития атеросклероза. Предпринята попытка дополнить известные постулаты, определяющие методологию медицинской профилактики и лечения актуальных хронических неинфекционных заболеваний. Обосновано изучение в клинической практике новых факторов риска развития сердечно-сосудистых заболеваний, к которым относятся липидвысвобождающая способность лейкоцитов, белки и пептиды, синтезируемые и высвобождаемые лейкоцитами в сосудистой стенке под влиянием тесного межклеточного контакта и стимулирующих факторов микроокружения. Предложены и внедрены в практику новые критерии диагностики и метод лечения атеросклероза, основанный на коррекции указанных факторов риска.
Монография предназначена для специалистов в области кардиологии, медицинской профилактики, ординаторов и аспирантов.
2017
Экспериментально исследованы температурные переходные процессы в акустооптических дефлекторах. Изучена спектральная зависимость углов сканирования дефлектора в зависимости от частоты управляющего сигнала при изменении температуры устройства. Показано, что происходит изменение угла дифракции при повышении рабочей температуры дефлектора.
Настоящая работа посвящена новому электромембранному методу обогащения изотопа 7 Li. Приведены данные о важности и областях использования изотопов 7 Li, рассмотрены существующие методы и критерии разделения изотопов лития. Кратко описаны принцип новой технологии, режимы экспериментов по обогащению и детали анализа полученных продуктов.
Представлены результаты численного моделирования возбуждения лазера на парах меди (ЛПМ) импульсно-периодическим индукционным (безэлектродным) разрядом. Исследован вариант ЛПМ с коаксиальной разрядной камерой. Показано, что коаксиальная камера в большей степени удовлетворяет особенностям индукционного способа накачки, чем обычная цилиндрическая камера. В численных экспериментах достигнуты высокие выходные характеристики лазера, что свидетельствует о возможности эффективной накачки ЛПМ новым для него индукционным методом.
Современный уровень развития общества, опирающийся на научно-технический прогресс, социоэкономические перестройки и новые идеологические смыслы, формирует запросы к отечественной медицине и перинатальной неврологии, в частности, на непрерывное повышение эффективности оказания помощи детскому населению. Для достижения этой задачи следует выделить два ведущих тренда в области мировых нейронаук. Первый заключается в лавинообразном нарастании информации о новых фундаментальных и прикладных открытиях и достижениях, базирующихся на генетических, молекулярных, нейроинформационных и нейровизуализационных технологиях. Второй тренд заключается в синтезе отдельных научных дисциплин: генетики, экспериментальной биологии, нейроанатомии, нейрофизиологии, клинической неврологии, педиатрии, психологии – с формированием стратегий исследований и практических направлений с точки зрения нейробиологических позиций.
В данном труде раскрываются новые подходы к профилактике и лечению перинатальных поражений ЦНС с учетом этих двух особенностей и на основании синтеза большого объёма новой информации о перинатальных поражениях ЦНС, полученных различными нейронауками.
Книга адресована неонатологам, педиатрам, неврологам, психологам, практикующим в данной области педиатрии, организаторам здравоохранения и научным работникам.
Рассматриваются проблемы численного моделирования процессов очистки воды от примесей железа. Данная проблема актуальна для многих прикладных задач, включая приготовление ультрачистой воды для медицины. В работе изучается процесс удаления ионов железа и оксидов железа из воды с помощью магнитного поля. В качестве модельной выбрана двумерная задача о течении несжимаемой жидкости в канале с прямоугольным поперечным сечением. Поперечное магнитное поле, воздействующее на заряженные примеси, учитывается с помощью введения в уравнение конвекции-диффузии силы Лоренца. Для решения поставленной задачи разработан оригинальный численный метод и создана параллельная программа. В численных экспериментах получены стационарные распределения концентрации ионов железа под действием поперечного магнитного поля. Данные распределения иллюстрируют эффект очистки и позволяют управлять ее качеством с помощью исходных параметров задачи.
В монографии рассматриваются вопросы горения вспененных эмульсий. Горючая вспененная эмульсия представляет собой многофазную систему, состоящую из пузырей кислорода, диспергированных в эмульсии. В книге анализируются различные режимы горения и методы управления скоростью распространения пламени во вспененной эмульсии на основе подробного освещения экспериментальных результатов, полученных авторским коллективом.
Книга может быть полезна студентам, аспирантам, научным сотрудникам, а также инженерам, занимающимся решением проблем энергетики и экологии.