ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОСТРАНСТВЕННОГО РАСПРЕДЕЛЕНИЯ КВАНТОВЫХ ВИХРЕЙ В ТЕПЛОВОМ ПОТОКЕ В УЗКОМ КАНАЛЕ СО СВЕРХТЕКУЧИМ He-4 Текст научной статьи по специальности «Физика»

ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОСТРАНСТВЕННОГО РАСПРЕДЕЛЕНИЯ КВАНТОВЫХ ВИХРЕЙ В ТЕПЛОВОМ ПОТОКЕ В УЗКОМ КАНАЛЕ СО

СВЕРХТЕКУЧИМ Ш-4

Орлова А. А.1, Ефимов В. Б.2

1ИФТТРАН, Черноголовка, Россия, orlova_lkk@issp.ac.ru 2ИФТТРАН, Черноголовка, Россия, efimov@issp.ac.ru

В данной работе исследуются особенности генерации и эволюции турбулентности квантовых вихрей в сверхтекучем гелии, рождаемых в тепловом потоке в узком прямоугольном канале, с помощью детектирования состояния системы короткими импульсами второго звука, распространяющимися перпендикулярно направлению теплового потока. Данная методика позволяет «просканировать» канал по всей длине в разные моменты времени от момента включения/выключения нагревателя, являющегося источником теплового потокапри этом у нас есть возможность менять такие параметры эксперимента, как положение нагревателя и системы детектирования, температура гелиевой ванны, мощность и форма сигнала тепловой накачки (стационарная, гармоническая, произвольной формы и др.). Предварительные результаты указывают на неравномерное распределение вихрей относительно нагревателя в стационарном тепловом потоке, а также на неодинаковые времена формирования и распада турбулентного состояния.

Литература

1. W. F. Vinen. Mutual friction in a heat current in liquid helium II (part III). Proc. Roy. Soc. A 242, 493 (1957).

2. E. Varga, M. J. Jackson, D. Schmoranzer, L. Skrbek. The Use of Second Sound in Investigations of Quantum Turbulence in He II. J. Low Temp. Phys. 197, 130-148 (2019). DOI: https://doi.org/10.1007/s10909-019-02208-4

3. L. Skrbek, D. Schmoranzer, S. Midlik, and K. R. Sreenivasan. Phenomenology of quantum turbulence in superfluid helium. Proc. Natl. Acad. Sci. USA 118, e2018406118 (2021). DOI: https://doi.org/10.1073/pnas.2018406118

4. Efimov, V. B.; Orlova, A. A.; Kondaurova, L. P.; Gorkun, A. G. Heat Transfer under Pulsed Heating in Superfluid Helium. Low Temperature Physics 45(9):988-993 (2019). DOI: 10.1063/1.5121268

5. Ефимов В. Б. Квантовая турбулентность в сверхтекучем гелии. УФН 193 63-95 (2023). DOI: 10.3367/UFNe.2021.11.039096