Динамика формирования ударной волны и ее вырождения при воздействии на металл импульсных ионных пучков с плотностью мощности 107-1010 ВТ/СМ2 тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 01.04.01, кандидат физико-математических наук Данейкин, Юрий Викторович

• Данейкин, Юрий Викторович
• кандидат физико-математических наук
• 2007

Оглавление диссертации кандидат физико-математических наук Данейкин, Юрий Викторович

ОГЛАВЛЕНИЕ.

ВВЕДЕНИЕ.

1. ХАРАКТЕРИСТИКА СИСТЕМЫ «МИП-МЕТАЛЛ».

1.1. Воздействие МИЛ на металлы и сплавы.

1.2. Влияние параметров МИЛ на процессы их взаимодействия с веществом.

1.3 Ударно-волновые процессы в упругопластической среде.

1.4. Модели взаимодействия МИЛ с конденсированным поглотителем.

2. ОБОБЩЕННОЕ МОДЕЛЬНОЕ ОПИСАНИЕ ФИЗИЧЕСКОЙ

СИСТЕМЫ «МИП-МЕТАЛЛ».

2.1. Напряженно-деформированное состояние металла.

2.2 Уравнение состояния металла.

2.3 Постановка граничных условий и условий на границе раздела вещество-вакуум».

2.4 Функция источника локального энерговыделения.

2.4.1 Формирование параметров воздействия в процессе генерации и транспортировки.

2.4.2 Торможение быстрого иона в веществе'.

2.4.3 Учет процессов переноса энергии.

2.5 Математическая модель динамики упругопластической среды при воздействии МИП.

2.5.1 Формулирование математической модели.

2.5.2 Численный метод Уилкинса.

3. ИССЛЕДОВАНИЕ СВОЙСТВ И ВЕРИФИКАЦИЯ ОБОБЩЕННОЙ МОДЕЛИ СИСТЕМЫ «МИП-МЕТАЛЛ».

3.1 Ударно-волновые процессы в объеме металлической мишени.

3.2 Выход ударной волны на свободную поверхность.

3.3 Эффекты фазообразования при нагружении металла мощным импульсным ионным пучком.

3.4 Динамика конденсированного поглотителя при воздействии

МИП с плотностью мощности >10 Вт/см.

4. ДИНАМИКА ФОРМИРОВАНИЯ И ДИССИПАЦИИ УДАРНО-ВОЛНОВОГО ВОЗМУЩЕНИЯ В МЕТАЛЛЕ ПРИ ВОЗДЕЙСТВИИ МИП В ДИАПАЗОНЕ ПЛОТНОСТЕЙ МОЩНОСТИ 107-10ш ВТ/СМ2.

4.1 Закономерности формирования ударно-волнового возмущения, генерируемого МИП в металле.

4.1.1 Термоупругий механизм генерации.

4.1.2 Абляционный механизм генерации.

4.1.3 Амплитудные параметры волнового возмущения.

4.2 Диссипация и вырождение ударных волн, генерируемых МИП в металле.

4.3 Глубина вырождения упругопластического импульса ударно сформированного, при воздействии МИП различного компонентного состава на металлический поглотитель.

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Динамика формирования ударной волны и ее вырождения при воздействии на металл импульсных ионных пучков с плотностью мощности 107-1010 ВТ/СМ2»

СОСТОЯНИЕ ИССЛЕДОВАНИЙ. Успехи физики и техники генерации мощных потоков энергии (высокоскоростные струи газа и плазмы; лазеры; электронные, ионные и нейтронные потоки; ударные и электромагнитные волны и т.п.) сделали объектом лабораторных исследований, а также энергетических и технологических приложений, состояния вещества с недоступными ранее экстремально высокими давлением и температурой [1]. Интенсивное поглощение энергии внешнего источника приводит к возникновению и развитию в среде разнообразных, сложных и взаимосвязанных физико-химических процессов, изучение которых представляет актуальную научную проблему.

Исторически первым начали изучать воздействие на сплошную среду кинетической энергии твердотельных ударников и продуктов детонации взрывчатых веществ - струй ударно-сжатого газа. В этот период были заложены основы теории поведения вещества в экстремальном состоянии. В трудах выдающегося советского ученого академика Я.Б. Зельдовича получила логическое развитие теория ударных волн (УВ) и высокотемпературных гидродинамических явлений [2,3]. Исследование проблемы управляемого термоядерного синтеза и широкое освоение космического пространства открыли отдельное научное направление - исследование ударной стойкости конструкционных материалов при воздействии высокоскоростных потоков газа и плазмы [4,5]. Разработка методов генерации и транспортировки лазерных, электронных и ионных пучков дала новый импульс развития физики экстремальных состояний вещества. Сочетание высокой плотности мощности и большого коэффициента передачи энергии делают лазеры и пучки заряженных частиц уникальным и высокоэффективным инструментом научных исследований и технологических процессов [6-9]. Актуальной задачей современной физики было и остается изучение воздействия на вещество мощных концентрированных потоков радиации как природного (космическое излучение в свободном пространстве), так и техногенного происхождения (ядерные реакторы, мощные пучки ионизирующего излучения, поражающие факторы ядерного взрыва) [10,11].

Современные достижения в области физики высоких плотностей энергии позволяют разрабатывать новые способы модификации свойств конструкционных материалов, основанные на направленном формировании структуры поверхностных слоев деталей и конструкций с измененными физико-химическими и механическими параметрами. Высокие скорости термической обработки материалов в совокупности с большими амплитудными значениями давления и механических напряжений позволяют получать мета-стабильные состояния, свойства которых могут существенно отличаться от свойств вещества в равновесном состоянии [8,12].

Достижения физики и техники мощных импульсных систем, предназначенных для решения задачи реализации концепции инерциального термоядерного синтеза, не остались невостребованными. Ионные драйверы, ранее применявшиеся для нагрева и сжатия низкоэнтропийных термоядерных мишеней, в настоящее время успешно используются в задачах модификации металлов и сплавов. В связи с этим по-прежнему актуальна задача эффективного преобразования энергии ионных пучков в энергию, запасенную во фронте ударного возмущения, распространяющегося в объеме твердого тела. Анализ существующих экспериментальных исследований [13] и теоретической интерпретации их результатов показывает, что значимая роль в динамике энергетического поля в рассматриваемой системе принадлежит процессам выноса энергии из зоны взаимодействия во фронте механической нагрузки, в т.ч. ударных, акустических и упругопластических волн. Процессы диссипации энергии при прохождении по объему поглотителя пластических волн в целом определяют результаты воздействия на глубинах, превосходящих зону поглощения частиц пучка.

АКТУАЛЬНОСТЬ ПРОБЛЕМЫ. Взаимодействие мощного ионного пучка (МИП) с конденсированным веществом (металлом) сопровождается возбуждением множества процессов, таких как: высокоскоростной нагрев, фазовые переходы, интенсивное плазмообразование, возбуждение акустических и ударных волн и другие. Физическая сущность многих процессов, оказывающих модифицирующее и деструктивное влияние на вещество, недостаточно исследована. Это связано, как отмечается в работе [14], с отсутствием систематических экспериментальных исследований фазового состава и микроструктуры облученных образцов в широком диапазоне параметров нагру-жения. Кроме того, экспериментальные исследования ориентированы, прежде всего, на конечные результаты воздействия. Описание динамики реальной физической картины требует определенной детализации многообразия взаимообусловленных и одновременно протекающих процессов. В приборном эксперименте удается прямо или косвенно регистрировать лишь часть из них, а для более подробного описания необходимо использовать методы математического моделирования.

Модели системы "МИП-металл" обычно формируются на основе уравнений движения сплошной среды. При этом реализуются различные подходы, определяемые диапазонами мощности подводимой энергии. Область интересов радиационной акустики определяется относительно небольшой интенсивностью энергетического воздействия, и, в основном, базируется на закономерностях и уравнениях теории упругости [15]. Другой класс моделей формулируется в рамках гидродинамического рассмотрения сплошной среды. Его обоснованность определяется достаточным для быстрого перехода вещества в область газовых и плазменных состояний уровнем подводимой энергии [16,17]. Но раздельное исследование термоупругого и взрывного на-гружения твердотельной мишени оставляет нерассмотренным широкий интервал промежуточных плотностей мощности энергетического воздействия -от 108 до Ю10 Вт/см2.

Корректное описание воздействия на металлы и сплавы внешнего энергетического потока с плотностью мощности, лежащей в указанном диапазоне, сопряжено со значительными трудностями в реализации численных подходов. Система "МИЛ - металл" становится особенно многопараметрической, что связано с большой вероятностью одновременного возбуждения и протекания твердотельных, жидкофазовых и плазменных процессов. Сложность построения численных моделей рассматриваемой системы определяется отсутствием в настоящее время законченного теоретического описания отдельных физических явлений, имеющих место в области промежуточных состояний вещества [18]. В их число входят плавление, фазообразование, существование бинарных состояний вещества. Остается невыясненной влияние каждого из них на динамику упругих, упруго-пластических и гидрогазодинамических процессов в объеме вещества. Как правило, рассматриваются только частные аспекты проблемы: элементарные процессы взаимодействия заряженных частиц с веществом, влияние коллективных эффектов; теплофи-зические процессы, сопровождающие объемное энерговыделение; радиационное возбуждение звуковых волн; высокотемпературная гидрогазодинамика, не учитывающая сопротивление материалов разрушению и др. В связи с этим актуальным является комплексное исследование совокупности взаимообусловленных разнородных физических процессов в системе "МИЛ - металл".

В диссертационной работе обобщены результаты исследований, выполненных в рамках научно-технических программ по физике плазмы, разработке ускорителей заряженных частиц, исследованию модификации металлов и сплавов с применением мощных импульсных ионных пучков.

ЦЕЛЬ РАБОТЫ: Исследовать закономерности эволюции амплитудно» временных параметров ударно-волновых возмущений, генерируемых МИП

7 10 2

10 -10 Вт/см ) в металлической мишени. Определить возможность возбуждения пластических течений как одного из основных факторов, влияющих на изменение свойств металла за пределами области термализации частиц пучка. Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие задачи:

1. Провести комплексный анализ и дать характеристику исследуемой системы «мощный импульсный ионный пучок - металлический поглотитель»;

2. Построить обобщенную физическую модель, описывающую широкий спектр тепловых и гидродинамических явлений, реализующихся в системе «МИП-металл»;

3. Разработать математическую модель, численно реализовать и адаптировать её к реальным особенностям физической системы «МИП-металл»;

4. Исследовать основные закономерности процессов формирования, эволюции и диссипации импульсов механической нагрузки, генерируемых при воздействии МИП на металлический поглотитель;

5. Определить связь амплитудно-временных параметров импульсов механической нагрузки с размерами области, подверженной пластическим деформациям.

НАУЧНАЯ НОВИЗНА:

• Предложена обобщенная модель упругопластической среды, испытывающей мощное импульсное энергетическое воздействие в

7 10 "7 диапазоне плотностей мощности 10-10 Вт/см ;

• Обоснована значимость влияния температурной зависимости модуля сдвига и предела текучести металла на процессы генерации ударно-волновых возмущений при воздействии МИП на металл;

• Предложена постановка начальных условий и условий на границе «вещество-вакуум» на основе единых физических принципов;

• Выявлены закономерности генерации и эволюции упруго-пластических импульсов механической нагрузки в металле, испытывающем воздействии МИП (107-10ю Вт/см2) различного компонентного состава;

• Получены результаты, подтверждающие «скачкообразное» включении абляционного механизма генерации ударно-волнового возмущения при отсутствии переходных режимов;

• Получены эмпирические соотношения, позволяющие оценить глубину вырождения ударной пластической волны в упругую в зависимости от начальной амплитуды возмущений.

ПРАКТИЧЕСКАЯ ЗНАЧИМОСТЬ РАБОТЫ. В диссертационной работе обобщены результаты исследований, выполненных в рамках научно-технических программ по физике плазмы, разработке ускорителей заряженных частиц, исследованию модификации металлов и сплавов с применением мощных импульсных ионных пучков.

На базе предложенной физико-математической модели, динамики прочной упругопластической среды, испытывающей мощное импульсное энергетическое воздействие, разработан пакет программ, позволяющий проводить комплексное исследование системы «МИП - металл», с учетом широкого круга физических явлений, параллельно протекающих в металлическом поглотителе.

Обнаруженные при проведении исследований закономерности, разработанные пакеты программ, расчетные методики и алгоритмы, могут быть использованы при оптимизации и обосновании основных параметров МИП в современных и перспективных технологических системах модификации металлов и сплавов.

Работа выполнена в рамках реализации научно-технических программ: Минобразования РФ и Министерства РФ по атомной энергии «Интеграция в сфере образовательной деятельности Томского политехнического университета и сибирских предприятий Минатома РФ»; Рособразования РФ «Целевая финансовая поддержка для развития приборной базы научных исследований»; Российского фонда фундаментальных исследований «Разработка естественно-научных основ комплекса технологии ядерных топливных элементов с дополнительным барьером безопасности»; Минобразвания РФ и

Министерства обороны РФ «Обоснование возможности ускорения макрообъектов потоком пучковой плазмы»; Рособразования РФ «Исследование ударно-волновых и плазменных процессов сопровождающих воздействие мощных ионных пучков (МИЛ) на металлическую мишень».

ДОСТОВЕРНОСТЬ ПОЛУЧЕННЫХ РЕЗУЛЬТАТОВ подтверждается: использованием общепризнанных теоретических представлений и зако нов; достаточной обоснованности сделанных допущений; согласием результатов численного моделирования широкого круга задач с экспериментально установленными. При этом результаты численных экспериментов, как на качественном, так и на количественном уровне не противоречат установленным ранее физическим принципам.

ПОЛОЖЕНИЯ, ВЫНОСИМЫЕ НА ЗАЩИТУ:

1. Физико-математическая модель системы «мощный импульсный ионный пучок - металлический поглотитель». Предложенное интерполяционное уравнение состояния, описывающее термодинамические параметры среды в широком диапазоне фазовой диаграммы, включающее описание процессов плавления и плазмооб-разования. Новый оригинальный подход к постановке начальных и граничных условий, позволяющий производить расчет начального состояния среды и процессов на границе «вещество-вакуум» с единых позиций. Алгоритмы и программы сквозного счета различных задач физики взрыва, удара и взаимодействия МИП с веществом.

2. При выходе упругопластического возмущения с амплитудой л меньше 2стд (сгд - предел упругости Гюгонию) на свободную поверхность металла пограничная область не испытывает пластической деформации. Глубина данной области определяется пространственно-временными параметрами импульса и разницей продольной и объемной скоростей звука в металле;

3. Амплитудные параметры импульсов механических возмущений, генерируемых при реализации термоупругого механизма, не превышают пределов упругости металлов. Термоупруго сформированные механические напряжения не могут приводить к существенным изменениям реологических свойств поверхностных слоев. В данном случае модификация свойств металлов определяется процессами высокоскоростной закалки при релаксации сформированного МИЛ температурного поля;

4. Термоупруго сформированное импульсное возмущение имеет биполярную структуру и длительность равную длительности пучка. При включении абляционного механизма генерируемый импульс становиться однополярным и его длительность начинает возрастать;

5. Установленные закономерности диссипации амплитуды ударной

7 f П "1 волны генерируемой при воздействии МИЛ (10-10 Вт/см );

6. Определенные эмпирические соотношения, связывающие безразмерный параметр а = — (<т0- начальная амплитуда возмущения) с глубиной вырождения для алюминия и меди. В данных выражениях, величиной определяющей свойства материала мишени является константа Я - параметр вырождения, которая составляет для меди ЛСи «5.56 см*1 и ХА1 =3.4 см"1;

7. Наличие в пучке углеродной компоненты приводит к увеличению глубины вырождения при фиксированной начальной амплитуде импульсов механических возмущений. Данное увеличение достигает - 20 % от величины глубины вырождения УВ, сформированной при воздействии однокомпонентного протонного пучка. о

ЛИЧНЫИ ВКЛАД АВТОРА заключается в: обосновании выбора теоретических и расчетных методов решения поставленных задач; анализе полученных данных и их интерпретации; разработке численной модели и её реализации в виде пакета программ; проведении исследований и обработке данных численных экспериментов; составлении отчетной документации; подготовке материалов для апробации результатов; подготовке выводов и заключений по работе; выдаче рекомендаций для практического использования. Представленная диссертационная работа выполнена автором лично.

АПРОБАЦИЯ: Основные результаты диссертационной работы докладывались на 9 следующих конференциях: V Всероссийской научно-технической конференции «Механика летательных аппаратов и современные материалы» (г. Томск, 25-27 ноября 1998 г.); II International Conference Modification of Properties of Surface Layers of Non-Semi-conducting Materials Using Particle Beams MPSL'99 (Summy, Ukraine 25 - 29 May 1999); V и VII Международной научно-практической конференции студентов, аспирантов и молодых ученных «Современные техника и технологии» (г. Томск, 28 февраля - 3 марта 1999 г.; г. Томск, 28 февраля - 3 марта 2001 г.); VI-ой Всероссийской научной конференции студентов физиков, (г. Екатеринбург-г. Томск, 2-8 апреля 2000 г.); Х-ом межнациональном совещании «Радиационная физика твердого тела» (г. Севастополь, Украина, 3-8 июля 2000 г.); IV International Conference on Modification of Properties of Surface Layers of Non-Semiconducting Materials Using Particle Beams (MPSL'2001) (Feodosiya, Ukraine, 27-30 August 2001); 15 Международной конференции по физике радиационных явлений и радиационному материаловедению (Алушта, Украина 10-15 июня, 2002 г.); VII-ой Международной конференции «Физика твердого тела» (Усть-Каменогорск, Казахстан 5-7 июня, 2002 г).

ПУБЛИКАЦИИ. Основные результаты диссертационной работы опубликованы в 12 печатных трудах, в том числе 3 статьи, 9 докладов.

ОБЪЁМ И СТРУКТУРА. Диссертационная работа состоит из введения, четырех глав, выводов, заключения и списка литературы, изложенных на 146 страницах машинописного текста, содержит 41 рисунок и список цитированной литературы (103 источника, из них 84 на русском и 18 на иностранных языках).

Заключение диссертации по теме «Приборы и методы экспериментальной физики», Данейкин, Юрий Викторович

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Данная работа является комплексным исследованием динамики ударно-волновых процессов, сопровождающих воздействие на металлический поглотитель мощных импульсных ионных пучков в диапазоне плотностей мощности 107 ч-Ю10 Вт/см2. Анализ существующих теоретических и экспериментальных исследований в области физики взаимодействия концентрированных потоков энергии с веществом позволил выделить основные особенности физической системы «МИП - металл». В рамках проведенных исследований сформулирована обобщенная физико-математическая модель, описывающая поведение металлического поглотителя, испытывающего мощное внешнее энергетическое воздействие. Модель включает описание параметров состояния поглотителя в широком диапазоне фазовой диаграммы, описание источника энергетического возмущения, описание гидродинамической эволюции сплошной среды - металла с учетом упругопластических и реологических свойств. Базовые физические принципы, положенные в основу модели, позволили дать корректное описание широкого круга процессов и явлений, протекающих при взаимодействии МИП с металлической мишенью.

Проведен анализ закономерностей протекания ударно-волновых явлений в упруго-пластической среде. Разработан алгоритм сквозного счета параметров металлического поглотителя, реализующий разностный метод Уил-кинса с квадратичной искусственной вязкостью, учитывающий амплитудно-временные параметры источника внешнего возмущения. Алгоритм реализован в виде пакета прикладных программ. На базе разработанного алгоритма, реализующего предложенную физико-математическую модель, проведены численные эксперименты, реализующие «классические» задачи гидродинамики: выход ударной волны на свободную поверхность, распад произвольного гидродинамического разрыва. Учет упругопластических эффектов позволил получить новые закономерности в задаче о разгрузке ударно-волнового возмущения на свободную поверхность среды, обладающей упругопластическими свойствами. Сравнение численных результатов с экспериментальными, применительно к задаче: «металлический ударник - металлическая мишень», а также к эксперименту на установке KALIF, показывают высокую степень согласия.

На основе предложенной физико-математической модели проведено исследование динамики УВ, генерируемой в металлическом поглотителе при воздействии МИП различного компонентного состава при вариации плотности ионного тока. По результатам исследования сформулированы следующие выводы:

1. Предложена физико-математическая модель, описывающая поведение металлического поглотителя, испытывающего мощное внешнее энергетическое воздействие. Предложен новый подход к постановке начальных и граничных условий, позволяющий производить расчет начального состояния среды и процессов на границе «вещество-вакуум» с единых позиций. Разработан алгоритм сквозного счета параметров металлического поглотителя, реализующий разностный метод Уилкинса с квадратичной искусственной вязкостью, учитывающий амплитудно-временные параметры источника внешнего возмущения. Алгоритм реализован в виде пакета прикладных программ. Обоснована адекватность модели, работоспособность численных алгоритмов в широком диапазоне параметров нагружения.

2. Учет упругопластических эффектов позволил получить новые закономерности в задаче о разгрузке ударно-волнового возмущения на свободную поверхность среды, обладающей упруго-пластическими свойствами. При выходе упруго-пластического возмущения с амплитудой меньше 2сгд на свободную поверхность металла пограничная область не испытывает пластической деформации. Глубина данной области определяется пространственно временными параметрами импульса и разницей продольной и объемной скоростей звука в металле.

3. Показано, что амплитудные параметры импульсов механических возмущений, генерируемые при реализации термоупругого механизма генерации не превышают пределов упругости рассмотренных металлов. Следовательно, термоупруго сформированные механические напряжения не могут приводить к существенным изменениям реологических свойств поверхностных слоев. В данном случае модификация свойств металлов определяется процессами высокоскоростной закалки при релаксации сформированного МИП температурного поля.

4. Установлено, что термоупруго сформированное импульсное возмущение имеет биполярную структуру и длительность равную длительности пучка. В первом полупериоде импульса реализуется ежа-, тие, во втором полупериоде - разрежение. При включении абляционного механизма, происходит резкий рост амплитуды, профиль импульса механических напряжений становиться однополярным, происходит увеличение его длительности;

5. При анализе зависимостей амплитуды ударно-волнового возмущения от глубины установлено, что они имеют особенность, связанную с величиной начальной амплитуды возмущения <т0. Для упрощения количественного описания полученных закономерностей предложен безразмерный параметр a = ugja^. В диапазоне

1>«>1/3 данная зависимость линейна. В случае, если а<1/3, характер диссипации УВ усложняется: на участке <т0 > <j(z) > <т0 - 2сгд амплитуда уменьшается линейно; при достижении величины <t(z) = <t0 ~2ад, скорость диссипации УВ изменяется амплитуда уменьшается экспоненциально;

6. Получены эмпирические зависимости глубины вырождения УВ генерируемой однокомпонентным пучком в зависимости от параметра а. В данных выражениях, величиной определяющей свойства материала мишени является константа Я - параметр вырождения, которая составляет для меди ЛСи «5.56 см"1 и ЯА1 =3.4 см"1;

7. Показано что, при фиксированной начальной амплитуде импульсов механических возмущений присутствие в пучке углеродной компоненты приводит к возрастанию на -20 % глубины вырождения УВ. Этот факт объясняется наличием в пластическом импульсе двух фронтов, соответствующих последовательной генерации импульсов отдачи от различных компонент пучка.

Таким образом, в диссертационной работе проведено исследование взаимодействия мощного импульсного ионного пучка с металлическим поглотителем при вариации плотности ионного тока и компонентного состава пучка. Новизна полученных результатов и закономерностей определяется синтезом новых подходов и классических физических концепций, положенных в основу описания исследуемой системы. Это позволило впервые на основании комплексного исследования первичных физических процессов, протекающих в системе «МИП-металл», определить их сочетанное влияние на эволюцию и диссипацию в металле ударно-волнового возмущения от МИП.

Достоверность полученных результатов подтверждается согласием численного моделирования широкого круга задач с результатами их независимого экспериментального исследования. При этом результаты численных экспериментов, как на качественном, так и на количественном уровне не противоречат установленным ранее физическим принципам. Часть результатов, приведенных в работе, обладают научной новизной, и получены впервые. Их практическая ценность заключается в использовании обнаруженных закономерностей, разработанных пакетов программ, расчетных методик и алгоритмов в рамках разработки современных технологических систем модификации физико-механических свойств металлов и сплавов с использованием МИП.

Личный вклад автора в работу состоит в: обосновании выбора теоретических и расчетных методов решения поставленных задач, анализе полученных данных и их интерпретации, разработке численной модели и её реализации в виде пакета программ, проведении исследований и обработке данных численных экспериментов, составлении отчетной документации, подготовке материалов для апробации результатов исследований, выводов и заключений по работе, выдаче рекомендаций для практического использования. Представленная диссертационная работа выполнена автором лично.

Диссертация является законченной научно-квалификационной работой направленной на решение актуальной задачи - исследования процессов диссипации ударно-волнового возмущения генерируемого при воздействии мощных импульсных ионных пучков на металлический поглотитель. Результаты диссертации вносят вклад в развитие представлений о физике процессов сопровождающих воздействие концентрированных потоков энергии на вещество.

В заключение считаю своим долгом выразить искреннюю признательность научному руководителю профессору Бойко В.И. за постановку задачи, поддержку и полезные обсуждения в процессе выполнения работы, научному консультанту доценту Юшицину К.В. - за помощь в разработке и реализации представленных моделей, в систематизации и обсуждении результатов. Профессору Шаманину И.В. - за полезные обсуждения, моему коллегу по работе доценту Долматову О.Ю. - за интерес к проблеме и активное сотрудничество.

Список литературы диссертационного исследования кандидат физико-математических наук Данейкин, Юрий Викторович, 2007 год

1. Авродин Е.Н., Водолага Б.К., Симоненко В.А., Фортов В.Е. Мощные ударные волны и экстремальные состояния вещества//УФН. 1993. Т. 163. №5. С. 1.

2. Зельдович Я.Б. Теория ударных волн и введение в газодинамику. М.: Издательство Академии Наук СССР. 1946.

3. Зельдович Я.Б. Химическая физика и гидродинамика. Избранные труды. М.: Наука. 1984.

4. Гусева М.И., Мартынепко Ю.В., Плешивцев Н.В. Исследование и разработка материалов для реакторов термоядерного синтеза. М.: Наука. 1982.

5. Польский В.И., Калин Б.А., Карцев П.И. и др. Повреждение поверхности материалов при воздействии плазменных сгустков//Атом. энергия. 1984. Т. 56. Вып. 2. С. 83.

6. Воробьев B.C. Плазма, возникающая при взаимодействии лазерного излучения с твердыми мишенями // УФН. 1993. Т. 163. № 12. С. 51.

7. Диденко А.Н., Лигачев А.Е., Куракин И.В. Воздействие пучков заряженных частиц на поверхность металлов и сплавов. М.: Энерго-атомиздат. 1987.

8. Рыкалин Н.Н., Углов А.А., Зуев И.В. и др. Лазерная и электроннолучевая обработка материалов. Справочник. М.: Машиностроение. 1985.

9. Фомичев В.Ю., Филиппов А.С., Томащук Ю.Ф. и др. Структурные изменения в углеродистой стали при облучении высокоэнергетическими электронами // ФиХОМ. 1991. № 5. С. 29.

10. Акишин А.И., Гужева С.К. Взаимодействие ионосферной плазмы с материалами и оборудованием космических аппаратов // ФиХОМ. 1993. №3. С. 40.

11. Фазовые превращения при облучении. Под ред. Нолфи Ф.В. / Пер. с анг. -Челябинск: Металлургия. Челябинское отделение. 1989.

12. Модифицирование и легирование поверхности лазерными, ионными и электронными пучками. Под ред. Дж. М. Поута и др. / Пер. с анг. под ред. Углова А.А. М.: Машиностроение. 1987.

13. Бойко В.И., Скворцов В.А., Фортов В.Е., Шаманин КВ. Взаимодействие импульсных пучков заряженных частиц с веществом. М.: Физматлит, 2003.-288 с.

14. Мартынов А.Б., Проскуровский Д.И., Ротштейн В.П. Формирование зоны теплового влияния в железе и стали 45 при воздействии низкоэнергетичных сильноточных электронных пучков. / Препринт № 17. Томск. Изд. Томского научного центра СО РАН. 1993.

15. Лямишев JI.M. Радиационная акустика//УФН. 1992. Т. 162. № 4. С. 43.

16. Г.Б. Аналыпин, А.В. Забродин, B.C. Имшенник, Я.М. и др. Численное моделирование сжатия и нагрева вещества пучками тяжелых ионов. // ВАНТ. Сер. Методы и программы численного решения задач математической физики. 1985. № 1. С. 26.

17. Бушман А.В., Капель Г.И., Ни A.JJ. и др. Динамика конденсированных сред при интенсивных импульсных воздействиях./Препринт ОИХФ АН СССР. Черноголовка. 1983.

18. Зельдович Я.Б., Ратер ЮЛ. Физика ударных волн и высокотемпературных гидродинамических явлений. -М.: Наука, 1968. 686 с.

19. Дюдерштадт Дж., Мозес Г. Инерциальный термоядерный синтез. Пер. с англ. М.: Энергоатомиздат. 1984.

20. Валяев А.Н., Погребняк А.Д., Плотников С.В. Радиационно-механические эффекты в твердых телах при облучении интенсивными импульсными электронными и ионными пучками/ВКТУ. -Усть-Каменогорск, 1998.-226 с.

21. Бойко В.И., Данейкип Ю.В., Юшицин К.В. Выход упругопластиче-ских импульсов, генерируемых импульсными пучками заряженных частиц, на тыльную поверхность металлической мишени // Металлы. №3.2001, С. 86-92.

22. V.I. Boiko, Yu. V. Daneykin, К. V. Yushitsin On the Appearance of Elasto-plastic Pulses Generated by Pulsed Beams of Charged Particles on the Back

23. Surface of a Metallic Target// Russian Metallurgy (Metally), Vol. 2001, No. 3, pp. 297-301. Translated from Metally No. 3,2001, pp. 86-91.

24. Kluge A., Langguth K., Ochner R. et.al.llNud. Instrum. And Meth. B. 1989. v.39. P.531.

25. Kluge A., Langguth K., Ochner R. et.aUMater. Sci. and Eng. A. 1989, v.115. P.531.

26. Leutenecker R., Ryssel H., Wagner G. et.al.ll Mater. Sci. and Eng. A. 1985, v.69. P. 465.

27. Fukui Y. et. all/Thin Solid Films. 1989, v.176. P. 165.

28. Reuther Я//Уасиит. 1988, v.38. P. 967.

29. BEAMS'86, Proc. of 6th Intern. Conf. on High Power Part. Beams. Kobe. Japan. 1988. V. 1-2.

30. Тезисы докладов VII Всесоюзного симпозиума по сильноточной электронике. Томск, СО АН СССР, 1988. Т. 1-3.

31. Миллер Р.Б. Введение в физику сильноточных пучков заряженных частиц: Пер. с англ./Под ред. А.А. Коломенского. М.: Мир, 1984.432 с.

32. Бойко В.К, Валяев А.Н., Погребняк А.Д. Модификация металлических материалов импульсными мощными пучками частиц // Успехи физических наук.- 1999.-Т. 169.-№ 11.-С. 1243-1271.

33. В.А. Шувалов, Н.А. Ночовная, А.И. Рябчиков, А.Г. Пайкин Усталостная прочность металлов и сплавов, подвергнутых ионно-лучевой об-работке//ФХОМ, 2004, №4, С. 17-26.

34. Бойко В.И., Валяев А.Н., Погребняк А.Д. Модификация металлических материалов импульсными мощными пучками частиц // Успехи физических наук.- 1999.-Т. 169.-№ 11.-С. 1243-1271.

35. Алтухов Д.Е., Бойко В.И., Тихомиров И.А., Шаманин КВ., Юшицин К.В. Описание ударного нагружения металла импульсным ионным пучком в совмещенной упруго-гидродинамической модели // Физика и химия обработки материалов. №2, 1997, С. 5-11.40.