Сверхширокополосный преобразователь электромагнитного излучения в электродвижущую силу на базе градиентных полупроводящих сред и термоэффекта Текст научной статьи по специальности «Физика»

Заключение

Из модели возбужденного состояния следует, что фрагильность стекол в первом приближении должна быть пропорциональна функции коэффициента Пуассона yL(л) ~ 0.7(1+л)/(1-2л). Из исследованных стекол этой закономерности подчиняются оптические стекла и бариевоборатные стекла в определенном интервале содержания окиси бария (1,56-22 мол.% BaO). У висмутоборатных и натриевогерманатных стекол зависимость фрагильности от функции yL(/л) оказывается достаточно сложной. Полученные результаты согласуются с представлением Немилова [1] о том, что корреляции между m и л могут наблюдаться лишь для определенных групп стекол.

Работа выполнена при финансовой поддержке гранта БГУ «Лучшая научная школа»

ЛИТЕРАТУРА

1. Nemilov S.V. Structural aspect of possible interrelation between fragility (length) of glass forming melts and Poisson’s ratio of glasses // J. Non-Cryst. Solids. - 2007. - V.353. - P. 4613-4632.

2. Angell C.A. Perspective on the glass transition // J. Phys. Chem.. Solids. - 1988. - V.49, №8. - P. 836871.

3. Сандитов Д.С., Машанов А.А., Сандитов Б. Д., Мантатов В.В. Фрагильность и ангармонизм колебаний решетки свинцовосиликатных и натриевоборатных стекол // Физ. и хим. стекла. - 2010 (в печати).

4. Сандитов Д.С. Условие стеклования жидкостей и критерий плавления Линдемана в модели возбужденного состояния // Докл. РАН. - 2003. - Т.390, №2. - С. 209-213.

5. Сандитов Д.С., Мантатов В.В., Сандитов Б. Д. Ангармонизм и элементарный акт пластической деформации аморфных полимеров и стекол // Высокомолек. соед. А. - 2007. - Т.49, №9. - С. 16191626.

6. Сандитов Б.Д., Мантатов В.В. Нелинейность силы межмолекулярного взаимодействия в некристаллических твердых телах. - Улан-Удэ: Изд-во Бурятского госун-та, 2001. - 96 с.

7. Аграфонов Ю.В., Сандитов Д.С. Цыдыпов Ш.Б. Физика классических неупорядоченных систем.

- Улан-Удэ: Изд-во Бурятского госун-та, 2000. - 234 с.

8. Сандитов Д.С., Дармаев М.В., Сандитов Б.Д., Мантатов В.В. Коэффициент поперечной деформации и ангармонизм колебаний решетки квазиизотропных твердых тел // Высокомолек. соед. А. - 2007. - Т.49, №6. - С. 1250-1256.

9. Стекло оптическое бесцветное. Физико-химические свойства. - М.: Изд-во стандартов, 1968. -126 с.

10. Мазурин О.В., Стрельцина М.В., Швайко-Швайковская Т.Н. Свойства стекол и стеклообразующих расплавов. Справочник. Т.1. Ч.1. - Л.: Наука, 1973. - 444 с.

УДК 537.867

СВЕРХШИРОКОПОЛОСНЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ЭЛЕКТРОМАГНИТНОГО ИЗЛУЧЕНИЯ В ЭЛЕКТРОДВИЖУЩУЮ СИЛУ НА БАЗЕ ГРА ДИЕНТНЫХ ПОЛУПРОВОДЯЩИХ СРЕД И ТЕРМОЭФФЕКТА

А.Г. Гантимуров, Ю.Б. Башкуев

Отдел физических проблем при Президиуме Бурятского научного центра СО РАН, Улан-Удэ

Предлагается преобразователь электромагнитного излучения в постоянный ток на базе сверхширокополосного градиентного полупроводящего поглотителя электромагнитного излучения, поступающего из вакуума. Вследствие того, что среда неоднородна по проводимости, а компонента электрического поля не затухает с глубиной, в разных точках этой однородной по теплоемкости среды будет выделяться разное количество тепла (считается, что теплоемкость постоянна во всей толще). Этот эффект будет приводить к градиенту температуры, следствием чего, как известно, будет постоянный электрический ток, который можно использовать для практических целей.

Ключевые слова: преобразователь электромагнитного излучения

ULTRAWIDEBAND TRANSMITTER OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN ELECTROMOTIVE FORCE BASED ON THE GRADIENT SEMICONDUCTING ENVIRONMENT

AND THERMO EFFECT

A.G. Gantimurov, Yu.B. Bashkuev Department of Physical Problems of Buryat Scientific Center of SB RAS, Ulan-Ude

The converter of electromagnetic radiation in the DC-based ultrawideband gradient semiconducting absorber of electromagnetic radiation coming from the vacuum is proposed. Because the environment is inhomogeneous in conductivity and electric field component is not attenuated with depth in different points of the homogeneous heat environment different amounts of heat will be allocated (it is believed that the heat capacity is constant throughout the thickness). This effect will lead to a temperature gradient, resulting, as it is known, in a constant electric current, which can be used for practical purposes.

Key words: transmitter of electromagnetic radiation.

В работе [1] рассмотрены среды с действительным постоянным импедансом. Рассмотрим их более подробно. Известно, что импеданс Т^) = Ех/Ну удовлетворяет в слоистой среде уравнению

Риккати [2]: Т - |а^) - адвов^)! = №ц0 22,

где о^) - проводимость среды, в0 = 8.85-10-12(Ф/м), ц0 = 4л-10-7Гн/м,

8^) - диэлектрическая проницаемость среды.

Если импеданс - действительная функция, то

Т - С22 = 0, 80в(2)22 = Ц0 . (1)

Из (1) находим:

г ( * ) = л/т 0 / е 0 е ( 2 ) , а(I) = е'(I)е0/2л1 М0^0^(I) (2)

Из условия г (*) = г- ю 0 е 0 е (*) следует:

dE /--------------------- . (3)

------^ = i w -Jm 0 / e 0 e ( z ) E

dZ V x

Соотношение (2) определяет аналитическое решение для Ex(z) в виде

E x ( z ) = E ( z = 0 ) exp

i w \ д/m 0 / e 0 e (z ) dz 0

Из полученных соотношений видно, что если 8(2) непрерывно дифференцируемая, монотонно невозрастающая функция, то импеданс такой среды является действительным, постоянным и не зависящим от частоты. Мы не предлагаем частотной зависимости 8, а, считая, что среда бездисперсионна (если проводимость а(2) связана с 8(2) соотношением (2)). Из соотношения (2) следует, что если импеданс - действительная величина, то можно определить лишь 8 при (2 = 0). В частности, соотношению (2) удовлетворяет градиентная полупроводящая среда рэлеевского типа [3] с

0(2) = к'/(2 + а)2, 8(2) = 8н/(г + а)2 .

Как показано в работе [3], что также следует из соотношения (2), при 120 р = ~^е н / к

импеданс х является действительной величиной во всем частотном диапазоне. При этом модуль компоненты Ех для прямой волны не зависит от глубины. Заметим, что 8^) не обязательно должно убывать, достаточно, чтобы а = 0, 8 = 1, 8' (2) = 0. Это следует из (2).

Перейдем теперь к механизму возникновения электрической напряженности в данной среде. Джоулево тепло, отнесенное к единице объема, выделяющееся к каждой точке, равно [4] для полупроводящего полупространства

д = а (2)Е 2 г ,

где / - время, Е - постоянная для наших сред величина амплитуды электрического поля электромагнитной волны, а(2) - изменяющаяся с глубиной электропроводность.

Это будет приводить к изменению по толщине количества тепла при постоянной, не зависящей от глубины теплоемкости, следствием которого будет, согласно [4], температурный градиент

Б = — у + а У T ’ а

здесь о - обычная проводимость, а - еще одна величина, характеризующая электрические свойства материала, а

j = а (Е - аУТ),

это показывает, что в неравномерно нагретом материале может течь ток и при равной нулю напряженности поля.

ЛИТЕРАТУРА

1. Гантимуров А.Г., Башкуев Ю.Б. Электродинамические свойства некоторых типов полупроводящих сред // Радиотехника и электроника. - 1994. - Т.30, №7. - С. 1057-1060.

2. Бреховских Л.Н. Волны в слоистых средах. - М.: Наука, 1973. - 343 с.

3. Гантимуров А.Г. Решение Рэлея в случае проводящих и полупроводящих сред // ДАН СССР.

- 1991. - Т.321, №3,6. - С. 1183-1186.

4. Ландау Л.Д., Е.М.Лифшиц. Электродинамика сплошных сред. - М.: Физматлит, 2001. - 651 с.

УДК 62-63

ИССЛЕДОВАНИЕ БАГАНУРСКИХ УГЛЕЙ МОНГОЛИИ НА ВОЗМОЖНОСТЬ ПОЛУЧЕНИЯ СИНТЕЗ-ГАЗА И СИНТЕТИЧЕСКОГО ЖИДКОГО ТОПЛИВА С ПОМОЩЬЮ НИЗКОТЕМПЕРАТУРНОЙ ПЛАЗМЫ

С.Л. Буянтуев, А.С. Кондратенко, Г. Ендонгомбо

Восточно-Сибирский государственный технологический университет, Улан-Удэ.

E-mail: buyantuevsl@mail.ru Бурятский государственный университет, Улан-Удэ Зундуй-осор, «Мегаватт», Монголия

Приведены данные исследования баганурских углей, обработанных низкотемпературной плазмой методом плазменной газификации с целью получения синтез-газа и производства синтетического жидкого топлива.

Ключевые слова: уголь, плазменная газификация, синтез-газ, синтетическое жидкое топливо.

RESEARCH OF BAGANUR COALS OF MONGOLIA ON THE OPPORTUNITY OF RECEPTION OF SYNTHESIS-GAS AND SYNTHETIC LIQUID FUEL BY MEANS OF THE LOW-TEMPERATURE PLASMA

S.L. Buyantuev, A.S. Kondratenko, G. Engongombo East Siberian State Technological University, Ulan-Ude Buryat State University, Ulan-Ude Zoonduh-osor, “Megawatt”, Mongolia

In the article data on researches of Baganur coals processed by the low-temperature plasma, and method of plasma gasification with the purpose of reception of synthesis-gas and production of synthetic liquidfuel are given.

Key words: coal, plasma gasification, synthesis-gas, synthetic liquid fuel.

На сегодняшний день во многих странах, в том числе и в России, наблюдается увеличение добычи угля не только для нужд топливного использования, но и для дальнейшей всесторонней переработки его. И это не случайно. Ведь уже к 2030 г. прогнозируется более половины всех жидких энергоносителей получать из твердого углеводородного сырья. При этом необходимо учитывать, что соотношение запасов этого сырья и нефти в мировом масштабе находится примерно в пропорции 100:1 [1].

В настоящее время появляется большой интерес к синтезу жидкого топлива из углей как одного из направлений нетопливного использования. Сейчас одним из наиболее перспективных направлений нетопливного использования угля является газификация с целью дальнейшего преобразования