Гидродинамические характеристики термокапиллярного вихря в тонком слое жидкости на твердой подложке тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 01.02.05, кандидат физико-математических наук Флягин, Виктор Михайлович

• Флягин, Виктор Михайлович
• кандидат физико-математических наук
• 2006

Оглавление диссертации кандидат физико-математических наук Флягин, Виктор Михайлович

Список используемых сокращений и обозначений.

ВВЕДЕНИЕ.

Глава I. ХАРАКТЕРИСТИКИ ТЕРМОКАПИЛЛЯРНОГО ВИХРЯ В ОСЕСИММЕТРИЧНЫХ СИСТЕМАХ (ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ).

1.1. Параметры системы пучок/слой/подложка.

1.2. ТК конвекция в ванне расплава металла.

1.3. Поля температур ТК конвекции в слое жидкости.

1.4. Поля скоростей ТК вихря в слое жидкости.

1.5. Профиль поверхности ТК углубления.

Глава II. КОМПЕНСАЦИОННЫЙ СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ ТЕМПЕРАТУРЫ ПОДЛОЖКИ КОНТАКТНЫМ ДАТЧИКОМ.

2.1. Принцип компенсации теплоотвода в датчик температуры.

2.2. Выбор жидкостей для проведения экспериментов.

2.3. Схема и методика эксперимента.

2.4. Причины, влияющие на точность измерения температуры подложки.

2.5. Влияние толщины слоя и вязкости жидкости на температуру подложки.

2.6. Влияние характеристик датчика на измерения температуры. 63 Выводы.

Глава III. ИССЛЕДОВАНИЕ ПОЛЯ СКОРОСТЕЙ ТЕРМОКАПИЛЛЯРНОГО ВИХРЯ МЕТОДОМ ТРАССЕРНЫХ ЧАСТИЦ.

3.1. Схема и методика эксперимента.

3.2. Восстановление поля скоростей ТК вихря.

3.3. Методика восстановления профиля поверхности

ТК углубления.

3.4. Исследование профиля ТК углубления.

3.5. Профиль поверхности в слоях, близких к ТК разрыву.

3.6. Исследование поля скоростей ТК вихря.

3.7. Влияние толщины слоя и температуры нагрева на поле скоростей ТК вихря.

3.8. Влияние вязкости жидкости на поле скоростей ТК вихря.

3.9. Положение поверхности стагнации.

Выводы.

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Гидродинамические характеристики термокапиллярного вихря в тонком слое жидкости на твердой подложке»

Актуальность темы. Явление фотоиндуцированной термокапиллярной (ФТК) конвекции [1,2] является основой ряда технологических процессов и научно-исследовательских методов и таких областях, как лазерная обработка материалов, лазерная диагностика жидкостей, микрофлуидика. Исследование ФТК эффекта, возникающего в ванне расплава при облучении мощным лазерным излучением поверхности металлов и полупроводников [3-19] в процессах лазерной резки, сварки, легирования, позволило улучшить существующие методы лазерной обработки материалов и разработать новые широко востребованные компьютерной индустрией способы лазерного текстурирования поверхности магнитных дисков (HDD) [7]. Благодаря тому, что на ней образуется множество микрохолмиков высотой несколько нанометров, при длительном простое считывающие головки HDD-устройств не прилипают к дискам, что предотвращает их разрушение. Кроме того, на основе лазерного текстурирования поверхностей разрабатывается метод формирования микроканалов [17], а также токопроводящих дорожек [19].

В последнее десятилетие сформировалась уникальная область науки и техники - микрофлуидика [20-43], цель которой состоит в разработке способов создания и манипулирования микроколичествами жидкостей. Ее интенсивное развитие требует изучения новых механизмов воздействия на вещество и применения оригинальных конструктивных решений. Нельзя ожидать, что при уменьшении размеров устройства до микромасштаба оно будет продолжать работать точно так же. Микромир - это в первую очередь мир поверхностных сил. Механические и электромагнитные взаимодействия перестают быть единственно возможными видами движущих сил. На первый план выходят новые транспортные эффекты, такие как термо- и концентрационнокапиллярный, электроосмос, электросмачивание и другие, которыми прежде пренебрегали. На этой разнообразной по природе основе разрабатываются различные микрофлуидные устройства (микронасосы, микромиксеры и т.п.) [28-36]. Многие исследовательские центры и фармацевтические компании связывают свое будущее с так называемыми "лабораториями на чипе" (Lab-on-a-chip, //TAS) [37,38]. В ближайшее время размещение целой лаборатории молекулярной биологии будет возможно в приборе размером с карманный компьютер Благодаря своим несомненным достоинствам (миниатюрность, удешевление производства, малое потребление энергии, малые количества дорогостоящих реагентов, высокое быстродействие, автоматическая обработка образца) они совершат переворот в мировой медицине и аналитической химии. Текущее положение исследований позволяет предположить, что эффекты термо- и концентрационнокапиллярной конвекции будут широко использоваться в таких устройствах [39-43]. Разработчики постепенно переходят от закрытых систем с множеством микроканалов, микронасосов и реакторов к открытым планарным системам, в которых управление каплями жидкостей происходит на специально подготовленной плоской подложке под воздействием лазерного излучения или навязанных градиентов температуры [41]. Лазерные пучки позволяют создавать высокие температурные градиенты на границе раздела фаз воздух-жидкость (необходимо лишь обеспечить поглощение жидкостью излучения). Благодаря этому, фотоиндуцированный ТК эффект более эффективен и менее инерционен, чем контактноиндуцированный (за счет кондуктивного переноса тепла от электрических нагревателей), к тому же последний приводит к повышенному нагреву всей системы в целом.

Исследование ТК конвекции в тонких слоях органических жидкостей, индуцированной тепловым действием лазерного излучения, позволило обнаружить интересный эффект: при проецировании на экран отраженного от искривленной поверхности жидкости излучения формируется ТК отклик [2,44,45]. Это интерференционная картина, которая содержит информацию о деформации слоя, вызванной ТК вихрем. Во многих работах его используют как показатель процессов, протекающих в конвективной зоне. С использованием ТК отклика разработан ряд методов лазерной диагностики жидкостей и их слоев [46-71], позволяющих определить вязкость, толщину слоя, горизонтальность подложки, на которой находится слой, кривизну свободной поверхности, краевой угол смачивания, мощность лазерного пучка, температуропроводность жидкости, теплопроводность подложки, концентрацию микроколичеств поверхностно-активных примесей в воде. Это направление лазерной диагностики жидкости является перспективным в силу своих отличительных качеств:

• бесконтактность: доступ к образцам жидкостей возможен через оптически прозрачные окна, что позволяет исследовать агрессивные и опасные вещества;

• вид получаемой информации - ТК отклик, оптическое изображение, легко поддающееся автоматической обработке;

• малые мощности индуцирующих пучков, не вызывающие необратимых изменений в исследуемых веществах.

Несмотря на обилие разработанных методов, этот вид ТК конвекции недостаточно изучен. ТК отклик определяется ТК углублением, однако установить связь между распределением интенсивности ТК отклика и профилем поверхности до сих пор не удалось. Это объясняется малым количеством работ [72-76], в которых фигурируют экспериментально восстановленные профили поверхности. Нет также и исчерпывающих данных о полях температур и скоростей в ТК вихре в силу сложности эксперимента.

В данной работе предпринята попытка восполнить существующие пробелы в информации о ТК конвекции в тонких слоях прозрачных органических жидкостей на твердых подложках. Предложен компенсационный способ измерения температуры подложки контактным термодатчиком в зоне облучения при возбуждении конвекции лазерным излучением. Методом трассерных частиц восстановлено поле скоростей и профиль поверхности ТК углубления. Исследовано влияние толщины слоя, мощности лазерного пучка, вязкости жидкости на ТК вихрь.

Цель работы - исследование ТК конвекции, индуцированной точечным источником тепла в подложке, и разработка методов измерения характеристик осесимметричного ТК вихря.

Излагаемый в работе материал разбит на три главы.

Заключение диссертации по теме «Механика жидкости, газа и плазмы», Флягин, Виктор Михайлович

Выводы

1. Предложен новый метод определения профиля поверхности термокапиллярного углубления, использующий эффект полного внутреннего отражения от поверхности жидкости излучения, рассеиваемого трассерными частицами.

2. Восстановлены центральные участки профиля термокапиллярного углубления для силиконовых масел ПМС-5, ПМС-10 и ПМС-20.

3. Методом трассерных частиц построено поле скоростей термокапиллярного вихря в слоях тоньше 1 мм. Исследовано влияние температуры нагревателя, толщины слоя жидкости и ее вязкости на распределение скоростей. Установлено, что на расстояниях более 1 мм от оси вихря, где вертикальные компоненты скорости пренебрежимо малы, приповерхностный и придонный потоки разделяет поверхность стагнации.

4. Наибольшее влияние на скорость термокапиллярного течения оказывает вязкость жидкости, причем в придонном потоке скорость обратно пропорциональна вязкости, а в приповерхностном потоке эта зависимость менее выражена из-за нагрева жидкости, вызывающего локальное уменьшение вязкости.

5. С уменьшением толщины слоя уменьшается сечение возвратного потока, и увеличиваются потери энергии на вязкое трение. Их компенсирует рост кривизны термокапиллярного углубления и, следовательно, градиент давления: при уменьшении толщины слоя в 2 раза капиллярное давление увеличивается более чем в 11 раз.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

1. Предложен недорогой компенсационный способ измерения температуры подложки с помощью точечного контактного термодатчика в зоне облучения при фотовозбуждении термокапиллярной конвекции.

2. Проведены измерения перепада температуры подложки для набора жидкостей с различными вязкостями, ее значения при мощности индуцирующего лазера до 8 мВт для различных жидкостей достигают 7.5 К.

3. Установлено, что зависимость температуры подложки от толщины слоя имеет минимум, наличие которого можно объяснить следующим образом. Падение температуры на поверхности подложки в области малых толщин предположительно связано с увеличением объема термокапиллярного вихря и, следовательно, увеличением расхода энергии на его поддержание. По положению минимума можно судить о толщине слоя, при которой теплоотвод от подложки наиболее эффективен. При дальнейшем росте толщины в придонном слое основным механизмом переноса тепла становится кондуктивный, и, из-за его малой эффективности по сравнению с конвективным механизмом, температура подложки растет.

4. Сравнение перепадов температуры, измеренных с помощью трех датчиков, показало, что в приближении, когда возмущение теплового поля в подложке, вызванное датчиком, не учитывается, а размер его чувствительного элемента приблизительно равен диаметру пучка индуцирующего лазера, предложенный подход к измерению температуры подложки в зоне нагрева не зависит от размеров и материала датчика.

5. Предложен новый метод определения профиля поверхности термокапиллярного углубления, использующий эффект полного внутреннего отражения от поверхности жидкости излучения, рассеиваемого трассерными частицами.

6. Восстановлены центральные участки профиля термокапиллярного углубления для силиконовых масел ПМС-5, ПМС-10 и ПМС-20.

7. Методом трассерных частиц построено поле скоростей термокапиллярного вихря в слоях тоньше 1 мм. Исследовано влияние температуры нагревателя, толщины слоя жидкости и ее вязкости на распределение скоростей. Установлено, что на расстояниях более 1 мм от оси вихря, где вертикальные компоненты скорости пренебрежимо малы, приповерхностный и придонный потоки разделяет поверхность стагнации.

8. Наибольшее влияние на скорость термокапиллярного течения оказывает вязкость жидкости, причем в придонном потоке скорость обратно пропорциональна вязкости, а в приповерхностном потоке эта зависимость менее выражена из-за нагрева жидкости, вызывающего локальное уменьшение вязкости.

9. С уменьшением толщины слоя уменьшается сечение возвратного потока, и увеличиваются потери энергии на вязкое трение. Их компенсирует рост кривизны термокапиллярного углубления и, следовательно, градиент давления: при уменьшении толщины слоя в 2 раза капиллярное давление увеличивается более чем в 11 раз.

Результаты этой работы могут быть использованы для создания и оптимизации методов лазерной диагностики жидкостей, а также для проверки теоретических моделей, описывающих процессы тепломассопереноса в тонких пленках с учетом поверхностных сил.

В заключение считаю необходимым выразить признательность моему научному руководителю Борису Антоновичу Безуглому за интересную область исследований и полезные советы, которые привели к созданию этой работы.

Благодарю Наталью Анатольевну Иванову, Сергея Игоревича Чемоданова, Олега Александровича Тарасова за ценные консультации в области капиллярных исследований, Сергея Георгиевича Монтанари за помощь в решении некоторых технических вопросов.

Спасибо Налимовой Наталье Сергеевне за помощь в выполнении части экспериментов.

Огромное спасибо Флягину Михаилу Яковлевичу за моральное стимулирование на завершающем этапе работы, Губайдуллину Амиру Анваровичу за поддержку при подготовке работы к защите. Также хочу выразить признательность Роберту Искандеровичу Нигматулину, Эдуарду Абрамовичу Аринштейну, Анатолию Александровичу Кислицыну, Владиславу Олеговичу Бытьеву, Александру Борисовичу Шабарову, Владимиру Александровичу Михееву за интерес к работе и ценные замечания, способствовавшие улучшению изложения.

Список литературы диссертационного исследования кандидат физико-математических наук Флягин, Виктор Михайлович, 2006 год

1. Безуглый Б.А. О фотоконденсации йода / Безуглый Б.А., Галашин Е.А., Дудкин ГЛ. // Письма в ЖЭТФ. 1975. - т. 22. - № 2. - с. 76-79.

2. 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.

3. Chan C.L. Effect of surface tension gradient driven convection in a laser melt pool: Three-dimensional perturbation model / C.L. Chan, J. Mazumder, M.M. Chen // J. Appl. Phys. 1988. - V. 64. - № 11. - P. 61666174.

4. Nemchinsky V. A. The role of thermocapillary instability in heat transfer in a liquid metal pool / V.A. Nemchinsky // Int. J. Heat Mass Transfer. -1997.-V. 40.-№4.-P. 881-891.

5. 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.

6. Jing С. J. Three-dimensional numerical simulation of spoke pattern in oxide melt // Journal of Crystal Growth. 1999. - № 200. - P. 204-212.

7. 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. 56185620.

8. Chen S. Photothermal displacement measurement of transient melting and surface deformation during pulsed laser heating // Applied Physics Letters. 1998. - V. 73. -№ 15. - P. 2093-2095.

9. Pierce S.W. Thermocapillary and arc phenomena in stainless steel welding / S.W. Pierce, P. Burgardt, D.L. Olson // Welding research supplement. -1999.-P. 45-52.

10. Chu S.S. Spectroscopic energy characterization of laser-induced titanium plume / S.S. Chu, M. Ye, C.P. Grigoropoulos // Microscale thermophysical engineering. 1999. - V. 3 - P. 189-197.

11. Yoo J.H. Explosive change in crater properties during high power nanosecond laser ablation of silicon // J.H. Yoo, S.H. Jeong, R. Greif et.al. // Journal of Applied Physics. 2000. - V. 88. - № 3. - P. 1638-1649.

12. 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.

13. Willis D.A. Transport phenomena 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.

14. Sanders P.G. Liquid titanium solute diffusion measured by pulsed ion-beam melting / P.G. Sanders, M.O. Thompson, T.J. Renk et.al. // Metallurgical and Materials Transactions A. 2001. - V. 32A. - P. 29692974.

15. Schwarz-Selinger Т. 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.

16. 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.

17. Ben-Yakar A. Morphology of femtosecond laser ablated borosilicate glass surfaces / A. Ben-Yakar, R.L. Byer, A. Harkin et.al. //

18. Bieri N.R. Microstructuring by printing and laser curing of nanoparticle solutions / N.R. Bieri, J.Chung, S.E. Haferl et.al. // Appl. Phys. Lett. -2003. V. 82. - № 20. - P. 3529-3531.

19. Zhao B. Surface-directed liquid flow inside microchannels / B. Zhao, J.S. Moore, D.J. Beebe // Sciense. 2001. - V. 291. -№ 9. - P. 102321. Sinton D. Microscale flow visualization / D. Sinton // Microfluid

20. Nanofluid. -2004. V. 1.-P. 2-21.

21. Fang Q. Sample introduction for microfluidic systems / Q. Fang // Anal.Bioanal.Chem. 2004. - V. 378. - P. 49-51.

22. Valentino J.P. Microfluidic detection and analysis by integration of thermocapillary actuation with a thin-film optical waveguide / J.P. Valentino, S.M. Troian, S. Wagner // Appl. Phys. Lett. 2005. - V. 86. -P. 184101.

23. Bezuglyi B.A. Photoinduced capillary effect in the MOMLS-technologies / B.A. Bezuglyi, A.A. Fedorets, N.A. Ivanova et.al. // First Conference of the International Marangoni Association. Giessen, Germany, 2001 - P. 82-83.

24. Passian A. Nonradiative surface plasmon assisted microscale Marangoni forces / A. Passian, S. Zahrai, A.L. Lereu et.al. // Phys. Rev. E. 2006. -V. 73.-№6. -P. 066311(6).

25. Thorsen T. Dynamic Pattern formation in a vesicle-generating microfluidic device / T. Thorsen, R.W. Roberts, F.H. Arnold et.al. // Phys.Rev.Lett. -2001.-V. 86.-№ 18.-P. 4163-4166.

26. Koo J. Liquid flow in microchannels: experimental observations and computational analyses of microfluidics effects / J. Koo, C. Kleinstreuer // J. Micromech. Microeng. 2003. - V. 13. - P. 568-579.

27. Sammarco T.S. Thermocapillary pumping of discrete drops in microfabricated analysis devices // T.S. Sammarco, M.A. Burns // AIChE Journal. 1999. - V. 45. - № 2. - P. 350-366.

28. Kim С.J. MEMS devices using surface tension / C.J. Kim // Proc. Int. Semiconductor Device Research Symposium. 1999.

29. Paik P. Rapid droplet mixers for digital microfluidic systems / P. Paik, V.K. Pamula, R.B. Fair // Lab.Chip. 2003. - V. 3. -P. 253-259.

30. Locascio L.E. Microfluidic mixing /L.E. Locascio // Anal.Bioanal.Chem. -2004.-V. 379.-P. 325-327.

31. Grigoriev R.O. Optically controlled mixing in microdroplets / R.O. Grigoriev, M.F. Schatz // Proc. 42nd AIAA Aerospace Sciences Meeting. -2004.

32. Glasgow I. Enchancement of microfluidic mixing using time pulsing /1. Glasgow, N. Aubry / Lab.Chip. 2003. V. 3. - P. 114-120.

33. Chung Y.C. Design of passive mixers utilizing microfluidic self-circulation in the mixing chamber / Y.C. Chung, Y.L. Hsu, C.P. Jen et.al. // Lab.Chip. 2004. -V. 4. - P. 70-77.

34. Neils C. Combinatorial mixing of microfluidic streams / C. Neils, Z. Tyree, B. Finlayson et.al. // Lab.Chip. 2004. - V. 4. - P. 342-350.

35. Tas N.R. Nanofluidic bubble pump using surface tension directed gas injection / N.R. Tas, J.W. Berenschot, T.S.J. Lammerink et.al. // Anal.Chem. 2002. - V. 74. - P. 2224-2227.

36. Srinivasan V. An integrated digital microfluidic lab-on-a-chip for clinical diagnostics on human physiological fluids / V. Srinivasan, V.K. Pamula, R.B. Fair // Lab.Chip. 2004. - V. 4. - P. 310-315.

37. Bilitewski U. Biochemical analysis with microfluidic systems / U. Bilitewski, M. Genrich, S. Kadow et.al. // Anal.Bioanal.Chem. 2003. -V. 377.-P. 556-569.

38. Gamier N. Optical manipulation of microscale fluid flow / N. Gamier, R.O. Grigoriev, M.F. Schatz //Phys.Rev.Lett. 2003. - V. 91. - P. 054501.

39. Liu G.L. Optofluidic control using photothermal nanoparticles / G.L. Liu, J. Kim, Y. Lu et.al. // Nature. 2005.

40. Chiou P.Y. Light actuated microfluidic devices / P.Y. Chiou, Z. Chang, M.C. Wu // IEEE The Sixteenth Annual International Conference on Micro Electro Mechanical Systems. 2003. - P. 355-358.

41. Erickson D. Optofluidics / D. Erickson, X. Heng, Z. Li, T. Rockwood et.al. // SPIE Optics and Photonics Special Session on Optofluidics, San Diego.-2005.

42. Безуглый Б.А. Манипуляция газовым пузырьком в ячейке Хеле-Шоу с помощью пучка света / Б.А. Безуглый, Н.А. Иванова // ПЖТФ. 2002. -V.28.-№9.-P. 71-75.

43. 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.

44. 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.

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

46. 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.

47. Чемоданов С.И. Исследование фототермокапиллярного эффекта и разработка методов лазерной диагностики жидкостей на его основе: Дисс.канд.физ.-мат. наук / С.И. Чемоданов. Тюмень, 2006. - 130с.

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

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

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

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

52. 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.

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

54. 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.

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

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

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

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

59. 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.

60. 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.

61. 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.

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

63. 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.

64. 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.

65. 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.

66. Фотоиндуцированная капиллярная конвекция: применение в теплофизике / Безуглый Б.А., Чемоданов С.И., Зыков А.Ю.// Труды РНКТ-4: В 8 томах. Т. 3. - С. 51-54.

67. Bezuglyi В.A., Chemodanov S.I., Shalia T.V., Shalia S.V. Competition of thermocapillary and solutocapillary forces at the free surface of water: new opportunities of practical applications // Abstracts. XHIth International

68. Conference "Surface Forces". 28 June 4 July 2006, Moscow, Russia. -P. 119.

69. 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.

70. 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.

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

72. Sukhodol'skii A.T. On thermocapillary aberrational transformation of laser beams / S.A. Viznyuk, S.F. Rastopov, A.T. Sukhodol'skii // Opt. comm. -1989.-V. 71.-№5.-P. 239-243.

73. Чаппаров Ф.Х. Автоматизированная экспериментальная установка для определения профиля поверхности жидкости, деформированной капиллярными течениями / Б.А. Безуглый, А.А. Федорец, Ф.Х. Чаппаров // Сборник тезисов ВНКСФ-9. 2003. - Т. 2. - С. 999-1000.

74. Флягин В.М. /Б.А. Безуглый, В.М. Флягин // Теплофизика, гидрогазодинамика, теплотехника: Сборник статей. Тюмень: Изд-во ТюмГУ, 2006. - Вып. 3. (принята в печать).

75. Флягин В.М. Оценка температуры в зоне нагрева при возбуждении фотоиндуцированной термокапиллярной конвекции / Б.А. Безуглый, В.М. Флягин // Труды РНКТ-4. 2006. - т. 3. - с. 45-.

76. Флягин В.М. Контактное измерение температуры подложки в зоне облучения при фотоиндуцированной термокапиллярной конвекции в тонком слое прозрачной жидкости / Безуглый Б.А., Флягин В.М. // ПЖТФ. 2006. - т. 32.-№ 15.-С. 82-87.

77. Benard Н. Les tourbillons cellulaires dans une nappe liquid / H. Benard // Rev. Gen. Sci.Pures. et Appl. 1901. - V. 7. - № 23. - P. 62-144.

78. Benard H. Les tourbillons cellulaires dans une nappe liquide transportant de la chaleur par convection en regime permanent / H. Benard // Anns. Chim. Phys. 1901. - V. 7. - № 23. - P. 62-144.

79. Block M.J. Surface tension as the cause of Benard cells and surface deformations in a liquid film / M.J. Block // Nature. 1956. - V. 178. P. 650-.

80. Hershey A.V. Ridges in a liquid surface due to the temperature dependence of surface tension / Hershey A.V. // Phys.Rev. 1939. - V. 56. - P.204-.

81. Безуглый Б.А. Явления переноса и безразмерные комплексы / Б.А. Безуглый, Н. А. Иванова // Вестник Тюменского госуниверситета. -2000. -№3.~ С. 47-60.

82. Wu Т.С. 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.

83. 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.

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

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

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

87. Индейкина А.Е. Нестационарная термокапиллярная конвекция в слое неравномерно нагретой жидкости / Индейкина А.Е., Рязанцев Ю.С., Шевцова В.М. // МЖГ. 1991. - № 3. - С. 17-25.

88. 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. 767-770.93. http://wuche.wustl.edu/~suresh/ChE515/benard-marangonifiles/bm.gif

89. Низовцев В.В. Исследование стимулированной локальным облучением и естественной конвекции в тонком слое испаряющейся жидкости /В.В. Низовцев // Прикладная механика и техническая физика.- 1989.-№ 1.-С. 139-145.

90. Kamotani Y. Analysis of velocity data taken in Surface Tension Driven Convection Experiment in microgravity / Kamotani Y., Ostrach S. // Phys. Fluids. 1994. - V. 6 - № 11. - P. 3601-3609.

91. STDCE 2 experiment / Kamotani Y., Ostrach S., Masud J. // in proc. Fourth Microgravity Fluid Physics & Transport Phenomena Conference, Cleveland, Ohio. 1998. - P. 263-268.97. http://zeta.lerc.nasa.gov/stdce/stdcel.htm

92. Гладуш Г.Г. Термокапиллярная конвекция при лазерном нагреве поверхности / Гладуш Г.Г., Дробязко С.В., Лиханский В.В. и др. // Квант. Электроника. 1998. - Т. 25. - № 5. - с. 439-442.

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

94. Безуглый Б. А. Роль поверхностных сил при формировании изображения на тонких жидких пленках / Безуглый Б. А., Майоров В.

95. С. II Ж. научн. и прикл. фотогр. и кинематогр. 1981. - Т. 26. - в. 6. -С.422-429.

96. Anand J.N. Surface deformation of thin coatings caused by evaporative convection. II. Thermocapillary flow / Anand J.N. // J. Colloid&Interface Sci. 1969. -V. 31.-P. 203-209.

97. Burelbach J.P. Steady thermocapillary flows of thin liquid layers. II. Experiment / Burelbach J.P., Bankoff S.G., Davis S.H. // Phys.Fluids A. -1990. V. 2. - № 3. - P. 322-333.

98. Scheid B. Measurement of free surface deformation by reflectance-Schlieren method / Scheid В., Kabov O.A., Minetti C. et.al. / in proc. 3rd European Thermal Sciences Conference. 2000. - V. 2. - P. 651-657.

99. Childs P.R.N., Greenwood J.R., Long C.A. Review of temperature measurement / Childs P.R.N., Greenwood J.R., Long C.A. // Rev. Sci. Instrum. 2000. - V. 71. - P. 2959-2978.

100. Allison S.W. Nanoscale thermometry via the fluorescence of YAG:Ce phosphor particles: measurements from 7 to 77°C / Allison S.W., Gillies G.T., Rondinone A.J. and Cates M.R. // Nanotechnology. 2003. - V. 14 -P. 859-863.

101. EPCOS B57540G NTC-thermistor datasheet, http://www.epcos.com/inf/50/db/ntc06/GESensorsB57540G540.pdf

102. Kihm K.D. Development and applications of advanced flow visualization techniques for microscale heat and mass transport / K.D. Kihm // Proceedings of PSFVIP-4. 2003. - P.

103. Ландау Л.Д., Лившиц Е.М. Теоретическая физика. Том IV. Гидродинамика. М:. Наука, 1986. - 736 стр.