Эволюция фототермокапиллярного эффекта и разработка методов лазерной диагностики жидкостей на его основе тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 02.00.04, кандидат физико-математических наук Чемоданов, Сергей Игоревич

• Чемоданов, Сергей Игоревич
• кандидат физико-математических наук
• 2006

Оглавление диссертации кандидат физико-математических наук Чемоданов, Сергей Игоревич

СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМЫХ СОКРАЩЕНИЙ И ОБОЗНАЧЕНИЙ.

ВВЕДЕНИЕ.

Глава I. ФОТОТЕРМИЧЕСКИЕ ЭФФЕКТЫ (ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ).

1.1 Основные фототермические эффекты и классификация основанных на них методов лазерной диагностики.

1.2. Методы, используемые фототермической спектроскопии.

1.3. Фототермическая калориметрия: контактная и радиометрия.

1.4. Фотоакустический эффект.

1.5. Фототермическая рефракция: термолинза, фототермическая дефлекция и мираж-эффект.

1.6. Фототермическая дифракция.

1.7. Фототермическая интерференция.

1.8. Фототермическое поверхностное отклонение.

1.9. Фототермокапиллярный эффект.

Вывод.

Глава II. ЭВОЛЮЦИЯ ТЕРМОКАПИЛЛЯРНОГО ОТКЛИКА ТОНКОГО СЛОЯ ОРГАНИЧЕСКИХ ЖИДКОСТЕЙ.

2.1. Экспериментальная установка и методика эксперимента.

2.2. Эволюция ТК отклика слоя жидкости на поглощающей подложке.

2.3. Стационарный ТК отклик.

2.4. Влияние паузы между экспериментами на время задержки.

2.5. Зависимость времени задержки ТК отклика от толщины слоя жидкости

2.6. Зависимость времени задержки ТК отклика от мощности пучка.

2.7. Термокапиллярный отклик слоя 1,4-диоксана.

2.8. Фототермическая установка для исследования ФТК эффекта.

Выводы.

Глава III. ЭВОЛЮЦИЯ ТЕРМОКАПИЛЛЯРНОГО ОТКЛИКА ТОНКОГО СЛОЯ ВОДЫ.

3.1. Вода - аномальная жидкость.

3.2. Особенности возникновения ТК конвекции в воде.

3.3. Эффект задержки ТК отклика в различных пробах воды.

3.4. Эволюция ТК отклика слоя воды.

3.5. Зависимость времени задержки ТК отклика от мощности пучка.

3.6. Влияние ПАВ на эффект задержки ТК отклика.

3.7. Автоколебания ТК отклика слоя воды.

Выводы.

Глава IV. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПАРАМЕТРОВ СИСТЕМЫ И ТЕОРЕТИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ ЛОКАЛЬНОГО ТЕПЛОВОГО ВОЗМУЩЕНИЯ ЗАПУСКАЮЩЕГО ТЕРМОКАПИЛЛЯРНУЮ КОНВЕКЦИЮ.

4.1. Коэффициент поглощения исследованных жидкостей.

4.2. Измерение коэффициентов поглощения и отражения эбонита.

4.3. Радиус лазерного пучка.

4.4. Проверка метода калиброванных проволочек.

4.5. Учет сил плавучести.

4.6. Постановка задачи.

4.7. Четыре модели распространения тепла в среде.

4.8. Результат расчета теплового возмущения.

Выводы.

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Эволюция фототермокапиллярного эффекта и разработка методов лазерной диагностики жидкостей на его основе»

Актуальность темы. Большое разнообразие фототермических (ФТ) методов физико-химического анализа веществ [1-27] связано с возрастающими потребностями химической, медицинской, пищевой и т.п. промышленности, где требуются точные и чувствительные методы анализа. Увеличивающееся число фототермических эффектов, на основе которых разрабатываются новые методы, привело к тому, что в 2004 г. Международный союз по теоретической и прикладной химии (IUPAC) подготовил рекомендации по терминологии, символам и т.п. в ФТ спектроскопии и связанных с ней областях [2]. В связи с тем, что традиционной областью применения ФТ методов является спектроскопия, фототермокапиллярный (ФТК) эффект [28], используемый для измерения свойств жидкостей [29-34] и их слоев [35-40], долгое время рассматривался отдельно, и не вошел в существующие классификации [1-3]. Однако, изменение поверхностного натяжения под действием фотоиндуцированного нагрева, и возникающая в результате этого термокапиллярная (ТК) конвекция, является, несомненно, ФТ эффектом, место которого показано в нашей классификации [40]. К тому же, недавно сделана оценка возможности применения ФТК эффекта в спектроскопии и показано, что он «идеально подходит для спектроскопии сильно поглощающих твердых поверхностей и жидких слоев» [41].

Несмотря на то, что за последние тридцать лет, с момента открытия ФТК конвекции [42], появилось множество публикаций по этому вопросу [28-91], ее эволюция в прозрачных жидкостях на поглощающей подложке практически не исследована. Кроме того, нам не удалось обнаружить ни одной публикации посвященной ФТК конвекции в слое чистой воды. Именно в воде, в конце 2001 г., автор обнаружил два новых эффекта - задержку и всплеск ФТК конвекции [51]. Детальное исследование этих стадий эволюции ФТК конвекции и возможность применения его результатов для лазерной диагностики жидкостей (ЛДЖ) делает данную работу перспективной.

В связи с этим была поставлена задача — подробно исследовать эволюцию термокапиллярного отклика, несущего в себе информацию о ФТК конвекции, особенно начальные ее стадии: задержку и всплеск, а также применить результаты этих исследований для создания методов ФТ диагностики жидкостей.

Излагаемый в работе материал разбит на четыре главы.

В первой главе дан подробный обзор всех известных и используемых в ЛДЖ фототермических методов. Предложена непротиворечивая и ясная классификация этих методов и ФТ эффектов, на которых они основаны. Четко показана общность и место ФТК эффекта и методов, основанных на нем, как перспективного ФТ инструмента для ЛДЖ.

Во второй главе подробно описана экспериментальная двухлучевая установка и методика эксперимента. Представлены результаты исследования эволюции ТК отклика в слоях органических веществ. Объяснены эффекты задержки и всплеска ТК отклика. Показана зависимость времени задержки ТК отклика от толщины слоя жидкости и мощности пучка лазера. Приведено описание компьютеризованной ФТ установки для исследования ФТК эффекта и рассмотрены характерные сигналы, получаемые с ее помощью.

В третьей главе обсуждаются особенности возникновения ТК конвекции в воде. Исследована зависимость времени задержки ТК отклика для различных проб воды, а также ее зависимость от мощности индуцирующего пучка лазера. На примере гексадеканола показана огромная чувствительность ФТК эффекта к микроконцентрациям ПАВ на поверхности воды, даже когда они создают поверхностное давление, необнаружимое стандартными методами. Предложено применение этого метода для контроля слоев Ленгмюра, например, при создании пленок Ленгмюра-Блоджетт.

В четвертой главе приведены результаты расчетов теплового возмущения, запускающего обнаружимую ФТК конвекцию. Необходимые для расчетов значения параметров системы пучок/слой/подложка измерены экспериментально.

Научная новизна:

1) Обнаружен и подробно исследован эффект задержки ТК отклика в зависимости от толщины слоя и мощности пучка для нескольких органических жидкостей и воды.

2) Кроме этого, обнаружено и дано объяснение еще двум капиллярным явлениям: всплеску и автоколебанию ТК отклика.

3) Впервые исследован ФТК эффект в воде. Показана зависимость эффекта задержки ТК отклика от наличия микропримесей в воде. Продемонстрирована возможность определения поверхностного давления ПАВ на поверхности воды вплоть до концентраций соответствующих идеальному двухмерному газу.

Практическая ценность. Разработанный метод контроля загрязнения воды поверхностно-активными примесями и созданная на его основе установка могут быть использованы в фармацевтической, химической, пищевой и других отраслях промышленности для контроля в реальном времени концентрации органических веществ в воде [52, 58, 60]. Этот метод можно также применять вместо весов Вильгельми в установке для изучения пленок Ленгмюра и получения пленок Ленгмюра-Блоджетт как более тонкий неинвазивный инструмент. К тому же, измерение времени задержки или параметров всплеска позволяют бесконтактно измерять такие величины как толщину слоя жидкости, ее вязкость и температуропроводность [51, 53-57, 59]. Разработана компьютеризованная ФТ установка для исследования ФТК эффекта, в частности эффекта задержки ТК отклика, которую можно использовать в научных исследованиях, промышленности, и учебном процессе.

Достоверность полученных результатов основана на тщательной разработке методик экспериментов и подтверждается их воспроизводимостью, и, в ряде случаев, независимыми данными, полученными другими способами.

На защиту выносятся:

- результаты экспериментального исследования фототермокапиллярного эффекта в слое прозрачных органических жидкостей и воды, в частности эффектов задержки и всплеска ТК отклика.

- новый метод определения концентрации поверхностно-активных примесей в воде

- новые методы определения вязкости, температуропроводности жидкости и толщины ее слоя

Личный вклад автора является основным на всех этапах исследования и заключается в непосредственном выполнении всех экспериментальных и части теоретических исследований, анализе и обобщении результатов исследования, непосредственном участии в той части работ, которая выполнена в соавторстве.

Апробация работы и публикации. Результаты исследований обсуждались на научных семинарах лаборатории «Жидкостные микрогравитационные технологии», на научно-методическом семинаре физического факультета и доложены на:

• 53-й студенческой научной конференции. Тюмень, апрель 2002;

• 1Х-ом межотраслевом научном и методическом семинаре «Теплофизика, гидрогазодинамика, теплотехника». Тюмень, апрель 2002 [51];

• 16-ой Европейской конференции по химии межфазных поверхностей. Владимир, май 2003 [52];

• 54th International Astronautical Federation Congress. Бремен, Германия, сентябрь-октябрь 2003 [53];

• Всероссийской Федеральной итоговой научно-технической конференции творческой молодежи России по естественным, техническим, гуманитарным наукам. Звенигород, декабрь 2003 [54];

• Первой Всероссийской конференции студентов и молодых ученых «Перспективы развития фундаментальных наук». Томск, апрель 2004 [55];

• Научно-методической конференции «Фундаментальные и прикладные проблемы физики в тематике научных исследований Тюменского региона», Тюмень, февраль 2005;

• ХП-ом межотраслевом научном и методическом семинаре «Теплофизика, гидрогазодинамика, теплотехника». Тюмень, апрель 2005 [40];

• Всероссийской конференции с участием зарубежных ученых «Задачи со свободными границами: теория, эксперимент и приложения». Бийск, июль 2005 [56, 57].

По теме диссертации опубликовано 12 работ [51-62], в том числе статья в международном журнале [58], статья в академическом журнале [59] и патент

РФ [60].

Эффект нагрева электромагнитным излучением -это, вероятно, одно из наиболее приятных явлений природы

X. Фанг и Р. Суоффорд [4, стр. 214]

Заключение диссертации по теме «Физическая химия», Чемоданов, Сергей Игоревич

Выводы

1. Используя измеренные параметры системы пучок/слой/подложка: мощность и радиус лазерного пучка; коэффициент поглощения исследованных жидкостей; коэффициент отражения и поглощения эбонита, а также толщина слоя жидкости, рассчитано тепловое возмущение (АТ)тс на поверхности жидкости, запускающее обнаружимое ТК течение.

2. Показано, что при прочих равных условиях, (А7)Гс тем больше чем выше вязкость жидкости, от 0.01 °К для октана до 0.17 °К для этиленгликоля.

3. Выяснено что, как и предполагалось, (А7)Гс Ддя жидкостей с довольно широким диапазонам вязкости ц = (0.5.6) мП-с, не зависит от мощности пучка, а для средневязких 77 = (2.6) мП-с жидкостей, не зависит также и от толщины слоя.

Список литературы диссертационного исследования кандидат физико-математических наук Чемоданов, Сергей Игоревич, 2006 год

1. Bialkowski S.E. Photothermal spectroscopy methods for chemical analysis / S.E. Bialkowski // Chemical Analysis: A Series of Monographs on Analytical Chemistry and Its Applications. 1996. - V. 134.

2. Terazima M. Quantities, terminology, and symbols in photothermal and related spectroscopies (IUPAC Recommendations 2004) / M. Terazima, N. Hirota, S.E. Braslavsky et al. // Pure Appl. Chem. 2004. - V. 76. - № 6. - P. 1083-1118.

3. Жаров В.П. Лазерная оптико-акустическая спектроскопия / В.П. Жаров, B.C. Летохов. М.: Наука, 1984. - 320 с.

4. Там Э. Сверхчувствительная лазерная спектроскопия / Э. Там, Р. Бердж, X. Фанг и др.; Под ред. Д. Клайджера. М.: Мир, 1986. - 520 с.

5. Скворцов Л.А. Измерение температуры поверхности тел методом лазерной фототермической радиометрии / Л.А. Скворцов, В.М. Кириллов // Квантовая электроника. 2003. - Т. 33. - № 12. - С. 1113.

6. George N.A. Photoacoustic and photothermal deflection studies on certain selected photonic materials / N.A. George. PhD Thesis. 2001.

7. George N.A. Photothermal deflection studies of GaAs epitaxial layer / N.A. George, C.P.G et al. // Appl. Opt. 2002. - V. 41. - № 24. - P. 5179-5184.

8. George N.A. Fibre optic position sensitive detection of photothermal deflection / N.A. George // Appl. Phys. B. 2003. - V. 77. - P. 77-80.

9. Lee J. Photothermal methods for measuring the thermal diffusivity of microstructured materials / J. Lee, D. Kim // Micro-Therm-UCB Joint Simposium. July 29. 2002.

10. Comeau D. Reflective thermal lensing and optical measurement of thermal diffusivity in liquids / D. Comeau, A. Hache, N. Melikechi // Applied physics letters. 2003. - V. 83. - № 2. - P. 246-248.

11. Hodgkinson J. Photothermal detection of trace compounds in water, using the deflection of a water meniscus / J. Hodgkinson, M. Johnson, J. P. Dakin // Meas. Sci. Technol.- 1998.-V. 9.-P. 1316-1323.

12. Sawada T. Ultrafast dynamics at solid/liquid interfaces as investigated by photothermal spectroscopy / T. Sawada // Pure Appl. Chem. 2001. - V. 73. -№ 10.-P. 1613-1623.

13. Olmstead M. A. Photothermal displacement spectroscopy: An optical probe for solids and surfaces / M. A. Olmstead et al. // Applied Physics A. 1983. - V. 32. -P. 141-154.

14. Haisch C. Light and sound- photoacoustic spectroscopy / C. Haisch, R. Niessner // Spectroscopy Europe. 2002. V. 5. - № 14. - P. 10-15.

15. Wetzel C. Photothermal deflection spectroscopy of InGaAs/InP quantum wells / C. Wetzel et al. // Semicond. Sci. Technol. 1990. - V. 5. - P. 702-706.

16. Chen S. Noncontact nanosecond-time-resolution temperature measurement in excimer laser heating of Ni-P disk substrates / S. Chen, C.P. Grigoropoulos // Appl. Phys. Lett. 1997. - V. 71. - № 22. - P. 3191-3193.

17. Olenka L. Crystallinity changes evidence in modified and dyed Poly(ethylene terephthalate) films monitored by photothermal method / L. Olenka et al. // Analytical sciences. 2001. - V. 17. - P.387-389.

18. Chen S. Photothermal displacement detection and transient imaging of bump growth dynamics in laser zone texturing of Ni-P disk substrates / S. Chen et al. //Journal of Applied Physics. 1999. - V. 85. - № 8. - P. 5618-5620.

19. Franko M. Thermal lens spectrometry in food analysis and environmental research / M. Franko et al. // Analytical sciences. 2001. - V. 17. - P. 515-518.

20. Spear J. D. Collinear photothermal deflection spectroscopy with light-scattering samples / J.D. Spear et al. // Appl. Opt. 1990. - V. 29. - № 28. - P.4225-4233.

21. Borca-Tasciuc T. Temperature measurement of fine wires by photothermal radiometry / T. Borca-Tasciuc, G. Chen // Rev. Sci. Instrum. 1997. - V. 68. -№ 11.-P. 4080-4083.

22. Garcia J.A. Photothermal radiometry of thermal sprayed coatings: novel roughness elimination methodology / J.A. Garcia et al. // Analytical sciences. -2001.-V. 17. P.89-92.

23. Yun S.I. Photothermal beam deflection technique for the study of solids / S.I. Yun, HJ. Seo // Chinese Journal of Physics. V. 30. - № 5. . p. 753-767.

24. Chen Y.F. Photoinduced absorption studied by photothermal deflection spectroscopy: its application to the determination of the energy of dangling-bond states in a-Si:H / Y.F. Chen et al. // Chinese J. of Phys. V. 31. - № 6. - P. 767772.

25. Photoacoustic, Photothermal and Photochemical Processes in Gases / Ed. P. Hess. — Berlin a.o.: Springer-Verlag, 1989 — 252 p.

26. Garcia J.A. Thermophysical properties of thermal sprayed coatings on carbon steel substrates by photothermal radiometry / J.A. Garcia et al. // International Journal of Thermophysics. 1999. - V. 20. - № 5. - P. 1587-1602.

27. Лукьянов А.Ю. Сравнение чувствительности термолинзового и фазового (интерференционного) методов фототермической спектроскопии / А.Ю. Лукьянов, М.А. Новиков // ЖТФ. 2000. - Т. 70. - Вып. 11. - С. 99-104.

28. Безуглый Б.А. Капиллярная конвекция, управляемая тепловым действием света и ее применение в способах регистрации информации. Дисс.канд.физ.-мат. Наук/Б.А. Безуглый. -М., 1983. -270 с.

29. Авт. свидет. СССР № 1188588. Способ определения вязкости. Безуглый Б.А., Ланин С.Н., Низовцев В.В. Опубл. 30.10.85. Бюл. № 40.

30. Авт. свидет. СССР № 1242764. Способ определения вязкости. Безуглый Б.А., Ланин С.Н., Низовцев В.В. Опубл. 07.07.86. Бюл. № 25.

31. Патент РФ № 2201587. Бесконтактный способ измерения вязкости. Безуглый Б.А., Федорец А.А. Бюл. № 9. // Изобретения - 2003.

32. Патент РФ № 2247968. Экспресс-метод идентификации и контроля качества жидкостей. Федорец А.А., Безуглый Б.А. Бюл. № 7. // Изобретения - 2005.

33. Федорец А.А. Фотоиндуцированный термокапиллярный эффект и его применение для измерения свойств жидкостей: Дисс.канд. физ.-мат. наук / А.А. Федорец. Тюмень, 2002. - 146с.

34. Тарасов О.А. Бесконтактная диагностика жидкостей и их слоев на основе термокапиллярного эффекта, индуцированного пучком лазера: Дисс.канд. физ.-мат. наук / О.А. Тарасов Тюмень, 2004. - 197с.

35. Патент РФ №2149353. Способ измерения толщины тонкого слоя прозрачной жидкости. Безуглый Б.А., Тарасов О.А., Федорец А.А., Шепеленок С.В. Бюл. № 14 // Изобретения. 2000.

36. Патент РФ №2165071. Способ измерения толщины тонкого слоя прозрачной жидкости. Безуглый Б.А., Федорец А.А. Бюл. № 10 // Изобретения. 2001.

37. Безуглый Б.А. Лазерный метод измерения толщины тонкого жидкости слоя жидкости на твердой поверхности с помощью термокапиллярного отклика / Б.А. Безуглый, А.А. Федорец // Письма в журнал технической физики. -2001.-№9. -С. 20-25.

38. Патент РФ №2158898. Способ бесконтактного контроля плоскостности поверхности. Безуглый Б.А., Тарасов О.А., Федорец А.А. Бюл. № 31 // Изобретения. - 2000.

39. Патент РФ №2165073. Способ контроля горизонтальности поверхности. Безуглый Б.А., Федорец А.А. Бюл. № 10 // Изобретения. - 2001.

40. Тарасов О.А. Оценка возможности использования лазерно-индуцированного термокапиллярного эффекта для фототермическойспектроскопии / О.А. Тарасов // Физическая и квантовая оптика. 2005. - Т. 99. - № 6. - С. 1004-1011.

41. Безуглый Б.А. О фотоконденсации йода / Б.А. Безуглый, Е.А. Галашин, Г .Я. Дудкин // Письма в ЖЭТФ. 1975. - Т. 22. - № 2. - С. 76-79.

42. Безуглый Б.А. Применение термокапиллярного эффекта для усовершенствования метода наклонной пластинки измерения краевых углов смачивания / Б.А. Безуглый, О.А. Тарасов, А.А. Федорец // Вестник Тюменского госуниверситета. 2000. - № 3. - С. 64-67.

43. Безуглый Б.А. Усовершенствованный метод наклонной пластинки измерения краевого угла смачивания / Б.А. Безуглый, О.А. Тарасов, А.А. Федорец // Коллоидный журнал. 2001. - № 6. - С. 735-741.

44. Безуглый Б.А. Термокапиллярная деформация тонкого слоя жидкости вызванная пучком лазера / Б.А. Безуглый, Н.А. Иванова, А.Ю. Зуева // ПМТФ. 2001. - Т. 3. - № 42. - С. 130-134.

45. Безуглый Б.А. Оптические свойства термокапиллярного углубления / Б.А. Безуглый, О.А. Тарасов // Оптика и спектроскопия. 2002. - Т. 92. - № 4. -С. 609-613.

46. Безуглый Б.А. Применение фотоиндуцированного термокапиллярного эффекта для измерения энергетических параметров лазерного пучка / Б.А. Безуглый , А.А. Федорец // Вестник Тюменского госуниверситета. 2002. -№3.-С. 118-124.

47. Патент РФ №2163712. Способ измерения и контроля мощности лазерного излучения и устройство для его осуществления. Безуглый Б.А., Федорец А.А. Бюл. № 6 // Изобретения. - 2001.

48. Патент РФ №2178155. Способ измерения мощности лазерного пучка и энергии лазерного импульса. Безуглый Б.А., Федорец А.А. Бюл. № 1 // Изобретения. - 2002.

49. Безуглый Б.А. Фотоиндуцированные капиллярные эффекты: новые области применения / Б.А. Безуглый и др. // Поверхность. Рентгеновские, синхротронные и нейтронные исследования. 2004. - № 6. - С. 80-83.

50. Chemodanov S.I. New method for diagnostics of organic impurities in water / B.A. Bezuglyi, S.I. Chemodanov, O.A Tarasov // 16-я Европейская конференция по химии межфазных поверхностей: Тезисы докладов. -Издательство УНЦ ДО. Москва, 2003 - С. 53.

51. Chemodanov S.I. New approach to diagnostics of organic impurities in water / B.A. Bezuglyi, S.I. Chemodanov, O.A. Tarasov // Colloids and Surfaces A: Physicochem. Eng. Aspects. 2004. - V. 239. - P. 11-17.

52. Чемоданов С.И. Эффект задержки термокапиллярного отклика слоя прозрачной жидкости при лазерном нагреве поглощающей подложки / Б.А. Безуглый, С.И. Чемоданов // Журнал технической физики. 2005. - Т. 75. -Вып. 9. - С. 136-138.

53. Патент РФ №2247966. Способ измерения концентрации поверхностно-активного вещества. Безуглый Б.А., Тарасов О.А., Чемоданов С.И. Бюл. № 7 // Изобретения. - 2005.

54. Da Costa G. Thermocapillary liquids as transient photographic receivers / G. Da Costa, J. Calatrony // Proceedings International Commission for Optics Conference (ISO-11), Madrid, Sept. 1978. - P. 779-782.

55. Da Costa G. Transient deformation of liquid surfaces by laser-induced thermocapillarity / G. Da Costa, J. Calatrony // Appl. Opt. 1979. - V. 18. -№ 2. - P. 233-235.

56. Da Costa G. Self-focusing of gaussian laser beam reflected from a thermocapillary liquid surface / G. Da Costa // Phys. Lett. 1980. - V. 80A. -№ 4. - P. 320-322.

57. Da Costa G. Thermocapillary self-focusing of a laser beam: a theoretical analysis / G. Da Costa // Phys. Lett. 1980. - V. 80A. - № 4. - P. 323-324.

58. Da Costa G. Thermocapillary surface wave induced in a liquid film by oblique incidence of a laser beam / G. Da Costa, M. Coll // Phys. Lett. A. 1992. - V. 165.-№2.-P. 153-158.

59. Da Costa G. Self-holograms of laser induced surface depression in heavy hydrocarbons / G. Da Costa, J. Calatrony // Appl. Opt. 1978. - V. 17. № 15. -P. 2381-2385.

60. Da Costa G. Real-time recording of light patterns in heavy hydrocarbons: a theoretical analysis / G. Da Costa // Appl. Opt. 1980. - V. 19. - № 20. - P. 3523-3528.

61. Calatroni J. Interferometric determination of the surface profile of a liquid heated by a laser beam / J. Calatrony, G. Da Costa // Optics commun. 1982. -V. 42.-№ l.-P. 5-9.

62. Da Costa G. Competition between capillary and gravity forces in a viscous liquid film heated by a Gaussian laser beam / G. Da Costa // J. Physique. 1982. -V. 43.-№ 10.-P. 1503-1508.

63. Da Costa G. Laser induced thermohydrodynamic effect in thin liquid membranes / G. Da Costa, F. Bentolila, E. Ruiz // Phys. Lett. 1983. - V. 95A. -№6.-P. 313-315.

64. Da Costa G. Time evolution of the caustics of a laser heated liquid film / G. Da Costa, J. Calatrony // Appl. Opt. 1990. - V. 29. - № 7. - P. 1023-1033.

65. Альварес-Суарес В.А. О термокапиллярном движении, вызванном локальным нагревом жидкости импульсом ультрафиолетового излучения / В .А. Альварес-Суарес, Ю.С. Рязанцев // МЖГ. 1986. - № 6. - С. 165-167.

66. Гладуш Г.Г. Термокапиллярная конвекция при лазерном нагреве поверхности / Г.Г. Гладуш, С.В. Дробязко, В.В. Лиханский и др. // Квантовая электроника. 1998. - Т. 25. - № 5. - С. 439-442.

67. Визнюк С.Ф. О термокапиллярном самовоздействии лазерного излучения в тонких слоях поглощающей жидкости / С.Ф. Визнюк, А.Т. Суходольский // КЭ. 1988. - Т. 15. - № 4. с. 767-770.

68. Низовцев В.В. Капиллярная конвекция в жидком слое при лазерном облучении / В.В. Низовцев // ИФЖ. 1988. - Т. 55. - № 1. - С. 85-92.

69. Визнюк С.А. Об аберрациях при ТК самовоздействии лазерного излучения / С.А. Визнюк, С.Ф. Растопов, А.Т. Суходольский // Кр. сообщ. по физике. 1989.-№5.-С. 34-37.

70. Низовцев В.В. Исследование стимулированной локальным облучением естественной конвекции в тонком слое испаряющейся жидкости / В.В. Низовцев // ПМТФ. 1989. - № 1. - С. 138-145.

71. Viznyuk S.A. On thermocapillary aberrational transformation of laser beams / S.A. Viznyuk, S.F. Rastopov, A.T. Sukhodolskii // Opt. Commun. 1989. -V.71.-№5.-P. 239-243.

72. Ajaev V.S. Thermocapillary flow and rupture in films of molten metal on a substrate / V.S. Ajaev, D.A. Willis // Phys. Fluids. 2003. - V. 15. - № 10. -P. 3144-3150.

73. Chen S.C. Melting and surface deformation in pulsed laser surface microfabrication of Ni-P disks / S.C. Chen, D.G. Cahill, C.P. Grigoropoulos // Journal of Heat Transfer. 2000. - V. 122. - P. 107-112.

74. Schwarz-Selinger T. Micron-scale modifications of Si surface morphology by pulsed-laser texturing / T. Schwarz-Selinger et al. // Physical review B. 2001. -V. 64.-P. 155323-1-7.

75. Chan C.L. Effect of surface tension gradient driven convection in a laser melt pool: 3D perturbation model / C.L. Chan, J. Mazumder, M.M. Chen // J. Appl. Phys. 1988.-V. 64.-№ 11. - P. 6166-6174.

76. Balandin V.Yu. Simulation of transformations of thin metal films heated by nanosecond laser pulses / V.Yu. Balandin, R. Niedrig, O. Bostanjoglo // J. Appl. Phys. 1995. - V. 77. - № 1. - P. 135-141.

77. Растопов С. Ф. Применение лазерно-индуцированного эффекта Марангони для записи дифракционных решеток / С. Ф. Растопов, А. Т. Суходольский //КЭ.- 1987.-Т. 14.-№8.-С. 1709-1710.

78. Longtin J.P. Laser-induced surface-tension-driven flows in liquids / J.P. Longtin, K. Hijikaia, K. Ogawa // International journal of heat and mass transfer. 1999. - V. 42. - P. 85-93.

79. Альварес-Суарес В.А. Теоретическое и экспериментальное исследование конвекции в слое жидкости при локальном нагреве / В.А. Альварес-Суарес, Ю.С. Рязанцев, В.М. Шевцова // ПМТФ. 1990. - № 2. - С. 53-57.

80. Kolomenskii А.А. Nonlinear excitation of capillary waves by the Marangoni motion induced with a modulated laser beam / A.A. Kolomenskii, H.A. Schuessler // Physical review B. 1995. - V. 52. - № 1. - P. 16-19.

81. Helmers H. Holographic study of laser-induced liquid surface deformations / H. Helmers, W. Witte // Optics communications. 1984. - V. 49. - № 1. - P. 21-23.

82. Gugliotti M. Laser-induced Marangoni convection in the presence of surfactant monolayers / M. Gugliotti, M.S. Baptista, M.J. Politi // Langmuir. 2002. -V. 18.-№25.-P. 9792-9798.

83. Bell A.G. On the Production and Reproduction of Sound by Light / A.G. Bell // Am. J. Science. 1880. - V. 20. - P 305-309.

84. Viengerov M. L. New method of gas analysis based on Tyndall-Roentgen opto-acoustic effect / M. L. Viengerov // Dokl. Akad. Nauk SSSR. 1938. - V. 19. -P. 687-688.

85. Kerr E.L. The laser illuminated absorptivity spectrophon: s method for measurement of weak absorptivity in gases at laser wavelengths / E.L. Kerr, J.G. Atwood // Appl. Opt. 1968. - V. 7. - P. 915-921.

86. Kreuzer L.B. Ultralow Gas Concentration Infrared Absorption Spectroscopy / L.B. Kreuzer//Appl. Phys. 1971. - V. 42. - P. 2934-2943.

87. Kreuzer L.B. Air pollution: sensitive detection of ten pollutant gases by carbon monoxide and carbon dioxide lasers / L.B. Kreuzer, N. D. Kenyon, C.K.N. Patel // Science. 1972. - V. 177. - № 46. - P. 347-349.

88. Parker J. G. Optical Absorption in Glass: investigation using an acoustic technique / J. G. Parker // Appl. Opt. 1973. - V. 12. - P. 2974-2977.

89. Rosencwaig A. Opto-acoustic spectroscopy and detection / A. Rosencwaig; Editor Pao Y.-H. New York: Academic Press. 1977.

90. Rosencwaig A. Photoacoustics and Photoacoustic Spectroscopy / A. Rosencwaig; New York: John Wiley & Sons, 1980. p 94.

91. Муратиков К.Л. Фотодефлекционная и фотоакустическая микроскопия трещин и остаточных напряжений, образующихся в керамике нитрида кремния при вдавливании по Виккерсу / К.Л. Муратиков и др. //Письма в ЖТФ. 1997. - Т. 23. - № 5. - С. 44-52.

92. Gordon J.P. Long-transient effects in lasers with inserted liquid samples / J.P. Gordon et. al. //Bull. Am. Phys. Soc. 1964. - V. 9. - P. 501.

93. Dovichi N. J. Laser induced thermal lens effect for calorimetric trace analysis / N. J. Dovichi, J. M. Harris // Anal. Chem. 1979. - V. 51. - P. 728-731.

94. Pelletier M.J. Laser-indused thermal diffraction for calorimetric absorption-measurements / M.J. Pelletier, H.R. Thornsheim, J.M. Harris // Anal. Chem. -1982. V. 54. - № 2. - P. 239-242.

95. Stone J.J. Measurements of the absorption of light in. low-loss liquids / J.J. Stone // Opt. Soc. Am. 1972. - V. 62. - P. 327-333.

96. Федосов А.И. Термокапиллярное движение / А.И. Федосов // Журнал физической химии. 1956. - Т. 30. - Вып. 2. - С. 366-373.

97. Братухин Ю.К. Колебательный режим термокапиллярной конвекции от сосредоточенного источника тепла / Ю.К. Братухин, С.О. Макаров, А.И. Мизёв // Механика жидкости и газа. 2000. - № 2. - С. 92-103.

98. Мизёв А.И. Экспериментальное исследование термокапиллярной конвекции, индуцированной локальной температурной неоднародностью вблизи поверхности жидкости. 1. Твердотельный источник тепла / А.И. Мизёв // ПМТФ. 2004. - Т. 45. - № 4. - С. 36-49.

99. Пшеничников А.Ф. Деформация свободной поверхности жидкости термокапиллярным движением / А.Ф. Пшеничников, Г.А. Токменина // МЖГ. 1983. - № 3. - С. 150-153.

100. Непомнящий А.А. Термокапиллярная конвекция в двухслойной системе / А.А. Непомнящий, И.Б. Симановский //МЖГ. 1983. - № 4. - С. 158-163.

101. Саночкин Ю.В. Термокапиллярная конвекция в тонком слое наравномерно нагретой жидкости / Ю.В. Саночкин // МЖГ. 1989. - № 2. - С. 120-128.

102. Саночкин Ю.В. Термокапиллярная конвекция в тонком слое жидкости, локально нагреваемом сверху / Ю.В. Саночкин // ПМТФ. 1983. - № 6. -С. 134-137.

103. Сайдгазов Р.Д. Термокапиллярный механизм глубокого проплавления материалов лазерным излучением / Р.Д. Сайдгазов, Ю.М. Сенаторов // Квантовая электроника. 1988. - Т. 15. - № 3. - С. 622-624.

104. Гатапова Е.Я. Термокапиллярная деформация локально нагреваемой пленки жидкости, движущейся под действием газового потока / Е.Я. Гатапова, О.А. Кабов, И.В. Марчук // Письма в ЖТФ. 2004. - Т. 30. -Вып. 10.-С. 46-52.

105. Chen Y.S. Surfactant effects on the motion of droplet in thermocapillary migration / Y.S. Chen, Y.L. Lu, Y.M. Yang, J.R. Maa // Int. J.Multiphase Flow. 1997. - V. 23. - № 2. - P. 325-335.

106. Wu T.C. A study of retardation of the thermocapillary flow caused by surfactant addition / T.C. Wu, Y.M. Yang, J.R. Maa // Int. Comm. Heat Mass Transfer. -2001. V. 28. - № 3. - P. 357-367.

107. Wu T.C. Surfactant-Induced Retardation of the thermocapillary flow at a gas/liquid interface / T.C. Wu, Y.M. Yang, J.R. Maa // Int. Comm. Heat Mass Transfer. 2000. - V. 27. - № 5. - P. 655-666.

108. Гладуш Г.Г. Влияние поверхностно-активных веществ на тепло- и массоперенос при плавлении поверхности вещества лазерным импульсом / Г.Г. Гладуш, В.В. Лиханский, А.И. Лобойко // Квантовая электроника. -1997. Т. 24. - № 3. - С. 274-278.

109. Willis D.A. Transport phenomenonf and droplet formation during pulsed laser interaction with thin films / D.A. Willis, X. Xu // Journal of Heat Transfer. -2000.-V. 122.-P. 763-770.

110. Майоров B.C. Влияние поверхностно-активных веществ на гидродинамику лазерного легирования металлов / B.C. Майоров, М.П. Матросов // Квантовая электроника. 1989. - Т. 16. - № 4. - С. 806-809.

111. Azouni M.A. Experimental evidence of the effect of evaporation-condensation on thermal Marangoni flows in aqueous fatty alcohol solutions / M.A. Azouni, G. Petre // Journal of colloid and interface science. 1998. - V. 206. - P. 332333.

112. Azouni M.A. Surgace-Tension-Driven Flows in a Thin Layer of a Water-n-Heptanol Solution / M.A. Azouni, C. Normand, G. Petre // Journal of Colloid and Interface Science. 2001. - V. 239. - P. 509-516.

113. Шилов В.П. Длинноволновая конвекция Марангони при неоднородном нагреве /В.П. Шилов // ЖЭТФ. 2003. - Т. 123. - Вып. 4. - С. 816-827.

114. Тернер Дж. Эффекты плавучести в жидкостях / Дж. Тернер; М.: Мир, 1977. -431 с.

115. Левин Б.Я. ИКС: АН спиртов: метанола, этанола, пропанола, бутанола и т.д. (чистые и растворы в СС14) / Б.Я. Левин // ЖФХ. 1954. - Т. 28. -С. 1399.

116. Kretsehmer С.В. PVT: АН, alcohol / С.В. Kretsehmer, R. Wiebe // J. Am. Chem. Soc. 1954. - V. 76. - P. 2579.

117. Пиментел Дж. Водородная связь / Дж. Пиментел, О. Мак-Клеллан; Пер. с англ. М.О. Буланин и др. М.: Мир,. 1964. 462 с.

118. Терентьев В.А. Термодинамика водородной связи / В.А. Терентьев; Саратов: Изд-во Саратовского университета, 1973. 247 с.

119. Наберухин Ю.И. Загадки воды / Ю.И. Наберухин // Соросовский образовательный журнал. 1996. - № 5. - С. 41-48.

120. Frumkin A. On surfactants and interfacial motion / A. Frumkin, V.G. Levich // Zh. Fiz. Khim. 1947. - V. 21. - P. 1183-1204.

121. Будников Г.К. Определение следовых количеств веществ как проблема современной аналитической химии / Г.К. Будников // Соросовский образовательный журнал. 2000. - Т. 6. - № 3. - С. 45-51.

122. Байерман К. Определение следовых колическт органических веществ / К. Байерман; Пер. с англ. М.: Мир, 1987. - 429 с.

123. Лейте В. Определение органических загрязнений питьевых, природных и сточных вод / В. Лейте; Пер. с нем. М.: Химия, 1975. - 200 с.

124. Bernhard W. Conductive airway surfactant: surface-tension function, biochemical composition, and possible alveolar origin / W. Bernhard et al. // Am. J. Respir. Cell Mol. Biol. 1997. - V. 17. - № 1. - P. 41-50.

125. Безуглый Б.А. Физический практикум: учебно-методические рекомендации для студентов физического факультета / Б.А. Безуглый, С.Г. Монтанари; Тюмень: Изд-во ТюмГУ, 1999. 26 с.

126. Блинов Л.М. Лэнгмюровские пленки / Л.М. Блинов // Успехи физических наук. 1988. - Т. 155. - Вып. 3. - С. 443-480.

127. Koros W.J. Terminology for membranes and membrane processes (IUPAC Recommendation 1996) / W.J. Koros et al. // Pure & Appl. Chem. 1996. - V. 68.-№7.-P. 1479-1489.

128. Hemakanthi G. Synthesis of cadmium sulphide in pure and mixed Langmuir-Blodgett films of n-octadecylsuccinic acid / G. Hemakanthi et al. // Proc. Indian Acad. Sci. (Chem. Sci.). 2000. - V. 112. - № 2. - P. 109-118.

129. Metzger R. M. Electrical recti fication by Langmuir -Blodgett Monolayers. 8th International Conference on Electronic Materials (IUMRS-ICEM 2002, Xian, China, 10-14 June, 2002). P. 585-591.

130. Адамсон А. Физическая химия поверхности / А. Адамсон; Пер. с англ. И.Г. Абидора. М.: Мир, 1979. - 568с.

131. Park S.Y. Dynamic Surface Tension Behavior of Hexadecanol Spread and Adsorbed Monolayers / S.Y. Park et al. // Langmuir. 1993. V. 9. - P. 36403648.

132. Эйдельман Е.Д. Влияние толщины слоя жидкости на соотношение размеров ячейки конвекции / Е.Д. Эйдельман // ЖТФ. 1998. - Т. 68. -№ 11.-С. 7-11.

133. Гарифуллин Ф.А. Возникновение конвекции в горизонтальных слоях жидкости / Ф.А. Гарифуллин // Соросовский образовательный журнал. -2000.-Т. 6.-№8.-С. 108-114.

134. Карслоу Г. Теплопроводность твердых тел / Г. Карслоу, Д. Егер; Под ред. проф. А.А. Померанцева. М: Наука, 1964. - 487с.

135. Физические величины: Справочник. Под. Ред. Акад. Григорьева И.С., Михайлова Е.З. М.: Энергоатомиздат, 1991. - 1232 с.

136. Варгафтик Н.Б. Справочник по теплофизическим свойствам газов и жидкостей / Н.Б. Варгафтик. М: Физматгиз, 1963. - 708 стр.

137. Справочник химика. Т.1. Второе изд. Переработанное и дополненное. Государственное научно-техническое издательство химической литературы. Москва, Ленинград, 1962.