http://dspace.nbuv.gov.ua:80/handle/123456789/150594 Thu, 09 Apr 2026 19:03:39 GMT 2026-04-09T19:03:39Z http://dspace.nbuv.gov.ua:80/bitstream/id/448536/ http://dspace.nbuv.gov.ua:80/handle/123456789/150594 http://dspace.nbuv.gov.ua:80/handle/123456789/176097 Характеристики криорефрижератора Гиффорда–Мак-Магона до 4 К с регенератором второй ступени на ценосферах Лавренченко, Г.К.; Кравченко, М.Б. Разработка эффективно работающих криорефрижераторов Гиффорда–Мак-Магона (GM), позволяющих обеспечивать охлаждение до температур ниже 4,2 К, рассматривается как важный этап в развитии техники получения гелиевых температур. В современных двухступенчатых машинах GM обеспечивается производство холода до 4,2 К, но с относительно небольшой производительностью. Основная причина — низкая теплоемкость материала, который применяется для насадок регенераторов вторых ступеней машин GM. Для создания криорефрижераторов GM на уровне 4 К решены две актуальные задачи: описание нестационарных процессов теплообмена в регенераторах машин GM; определение показателей эффективного регенератора для второй ступени машины GM на основе ценосфер, заполняемых гелием. Приводится сравнительный анализ различных видов насадок регенераторов, позволяющих получать температуры ниже 4,2 К. Обоснованы преимущества насадок из ценосфер, заполненных гелием. С использованием волнового подхода к моделированию регенератора проведен анализ работы двухступенчатого криорефрижератора GM, имеющего холодопроизводительность 0,2 Вт на температурном уровне 4,2 К. Показана возможность улучшения показателей машины GM при использовании во второй ее ступени регенератора, заполненного ценосферами.; Розробка ефективних кріорефрижераторів Гіффорда–МакМагона (GM), які дозволяють забезпечувати охолодження при температурі нижче 4,2 К, розглядається як важливий етап у розвитку техніки отримання гелієвих температур. В сучасних двоступеневих машинах GM забезпечується виробництво холоду на рівні 4,2 К, але з відносно невеликою продуктивністю. Основна причина — низька теплоємність матеріалу, який застосовується для насадок регенераторів других ступенів машин GM. Для створення кріорефрижераторів GM на рівні 4 К вирішено дві актуальні задачи: опис нестаціонарних процесів теплообміну в регенераторах машин GM; визначення показників ефективного регенератора для другого ступеня машини GM на основі ценосфер, що заповнюються гелієм. Наведено порівняльний аналіз різних видів насадок регенераторів, які дозволяють отримувати температури нижче 4,2 К. Обґрунтовано переваги насадок з ценосфер, заповнених гелієм. З використанням хвильового підходу до моделювання регенератора проведено аналіз роботи двоступеневого кріорефрижератора GM, що має холодопродуктивність 0,2 Вт на температурному рівні 4,2 К. Показано можливість поліпшення показників машини GM при використанні в другому її ступені регенератора, заповненого ценосферами.; Development of efficiently working Gifford-McMahon cryocoolers (GM), which allow cooling at temperatures below 4.2 K is considered as an important stage in the development of technology for obtaining helium temperatures. In modern two-stage GM machines the production of cold is provided at 4.2 K, but with a relatively low productivity. The main reason is the low heat capacity of the material, which is used for the nozzles of the regenerators of the second stages of GM machines. For the creation of GM cryocoolers at the level of 4 K two actual tasks have been solved: description of non-stationary processes of heat exchange in regenerators of GM machines; determination of the efficiency of the regenerator for the second stage of the GM machine on the basis of cenospheres filled with helium. Comparative analysis of various types of regenerator nozzles allowing to obtain temperatures below 4.2 K. The advantages of nozzles from cenospheres filled with helium are substantiated. Using the wave approach to regenerator modeling, the analysis of the operation of a two-stage GM cryocooler having a cooling capacity of 0.2 W at a temperature level of 4.2 K is carried out. It is shown that the GM machine can be improved when used in its second stage of a regenerator filled with cenospheres. Tue, 01 Jan 2019 00:00:00 GMT http://dspace.nbuv.gov.ua:80/handle/123456789/176097 2019-01-01T00:00:00Z http://dspace.nbuv.gov.ua:80/handle/123456789/176096 ИК спектрометрические исследования криовакуумных конденсатов метанола Дробышев, А.; Алдияров, А.; Соколов, Д.; Шинбаева, А.; Нурмукан, А. Приведены результаты ИК спектрометрических исследований криовакуумных конденсатов метанола, образованных на металлическом зеркале в интервале температур 16–130 К. Проведено сравнение колебательных спектров метанола в газовом и конденсированном в твердую фазу состояниях. Показана существенная зависимость колебательных спектров образцов от их предыстории и последующих изменений их температуры. На основании анализа полученных спектров определена температура перехода из стеклообразного состояния (GS) в состояние сверхпереохлажденной жидкости (SCL), Тg = 102,6 К. Определен температурный интервал существования SCL, соответствующий 103–118 К, и интервал температур 118– 120 К, в котором реализуется процесс кристаллизации SCL.; Наведено результати ІЧ спектрометричних досліджень кріовакуумних конденсатів метанолу, утворених на металевому дзеркалі в інтервалі температур 16–130 К. Проведено порівняння коливальних спектрів метанолу в газовому та конденсованому в тверду фазу станах. Показано суттєву залежність коливальних спектрів зразків від історії їх утворення та подальших змін їх температури. На підставі аналізу отриманих спектрів визначено температуру переходу зі склоподібного стану (GS) в стан надпереохолодженої рідини (SCL), Тg = = 102,6 К. Визначено температурний інтервал існування SCL, відповідний 103–118 К, та інтервал температур 118–120 К, в якому реалізується процес кристалізації SCL.; The results of IR spectrometric studies of cryovacuum condensates of methanol formed on a metal mirror in the temperature range of 16–130 K are presented. The oscillation spectra of methanol in gas and condensed in the solid state are compared. The substantial dependences of the vibrational spectra of the samples on the history of their formation and subsequent changes in their temperature are shown. Based on the analysis of the obtained spectra, the temperature of transition from the glassy state (GS) to the state of supercooled liquid (SCL) was determined, Тg = 102.6 K. The temperature range for the existence of SCL, corresponding to 103–118 K, and the temperature range of 118–120 K, in which the crystallization process of SCL is realized, were determined. Tue, 01 Jan 2019 00:00:00 GMT http://dspace.nbuv.gov.ua:80/handle/123456789/176096 2019-01-01T00:00:00Z http://dspace.nbuv.gov.ua:80/handle/123456789/176095 Low-temperature tunneling of CH₃ quantum rotor in van der Waals solids Benetis, N.P.; Zelenetckii, I.A.; Dmitriev, Y.A. Motional quantum effects of tunneling methyl radical isolated in solid gases as they appear on experimental electron paramagnetic resonance (EPR) spectra are examined. Obtained analytical expressions of the tunneling frequency for methyl rotor/torsional-oscillator utilizing localized Hermite polynomials are compared to full numerical computations and tested against experimental EPR lineshape simulations. In particular, the X-band of methyl radical was displaying partial anisotropy averaging even at lowest temperatures. EPR lineshape simulations involving rotational dynamics were applied for the accurate determination of the potential barrier and the tunneling frequency. Tunneling frequency, as the splitting between the A and E torsional levels by the presence of a periodic C₃ model potential with periodic boundary conditions, was computed and related to the EPRlineshape alteration. The corresponding C₂ rotary tunneling about the in-plane axes of methyl was also studied while both the C₂ and C₃ rotations were compared with the rotation of deuteriated methyl radical.; На основі виміряних експериментальних спектрів ЕПР представлено аналіз квантових ефектів, пов’язаних з тунелюванням метильних радикалів, захоплених в твердих газах. Отримано аналітичні вирази для частоти тунелювання метильного радикала навколо осей симетрії з використанням поліномів Ерміта. Ці результати порівнюються з чисельним розрахунком і з даними, отриманими моделюванням експериментальних спектрів ЕПР. Встановлено, зокрема, що спектри ЕПР Xдіапазону демонструють лише залишкову анізотропію, що означає усереднення анізотропії навіть при найнижчих температурах в експерименті. Моделювання спектрів ЕПР з урахуванням динаміки обертального руху використано для коректного отримання величин потенційних бар’єрів та частот тунелювання. Частоти тунелювання, які визначаються як величини розщеплення між A та E обертальними рівнями при наявності модельного C₃ потенціалу та періодичних граничних умов, розраховано та співвіднесено зі зміною форми спектра ЕПР. Також вивчено тунелювання радикала навколо осей C₂, що лежать в площині симетрії радикала. Представлено порівняння C₂ та C₃ обертань для протонованих й дейтерованих метильних радикалів.; На основе измеренных экспериментальных спектров ЭПР представлен анализ квантовых эффектов, связанных с туннелированием метильных радикалов, захваченных в твердых газах. Получены аналитические выражения для частоты туннелирования метильного радикала вокруг осей симметрии с использованием полиномов Эрмита. Эти результаты сравниваются с численным расчетом и с данными, полученными моделированием экспериментальных спектров ЭПР. Установлено, в частности, что спектры ЭПР X-диапазона демонстрируют лишь остаточную анизотропию, что означает усреднение анизотропии даже при самых низких температурах в эксперименте. Моделирование спектров ЭПР с учетом динамики вращательного движения использовано для корректного получения величин потенциальных барьеров и частот туннелирования. Частоты туннелирования, определяемые как величины расщепления между A и E вращательными уровнями при наличии модельного C₃ потенциала и периодических граничных условий, были рассчитаны и соотнесены с изменением формы спектра ЭПР. Также изучено туннелирование радикала вокруг осей C₂, лежащих в плоскости симметрии радикала. Представлено сравнение C₂ и C₃ вращений для протонированных и дейтерированных метильных радикалов. Tue, 01 Jan 2019 00:00:00 GMT http://dspace.nbuv.gov.ua:80/handle/123456789/176095 2019-01-01T00:00:00Z http://dspace.nbuv.gov.ua:80/handle/123456789/176094 Влияние температуры восстановления оксида графена на кинетику низкотемпературной сорбции водорода Долбин, А.В.; Винников, Н.А.; Есельсон, В.Б.; Гаврилко, В.Г.; Баснукаева, Р.М.; Хлыстюк, М.В.; Maser, W.K.; Benito, A.M. Методом термопрограммированной десорбции в температурном интервале 7–120 К исследовано влияние термического восстановления оксида графена на кинетику сорбции и десорбции водорода. Термическая обработка образцов оксида графена привела к уменьшению энергии активации диффузии водорода более чем на порядок (в ~12–13 раз) по сравнению с исходным оксидом графита. Такое изменение энергии активации, по всей видимости, обусловлено разделением (разрыхлением) углеродных плоскостей оксида графита при термическом удалении интеркалированной воды, что изменяет характер сорбции, снижая влияние противоположных стенок межслоевых промежутков.; Методом термопрограмованої десорбції в температурному інтервалі 7–120 К досліджено вплив термічного відновлення оксиду графена на кінетику сорбції та десорбції водню. Термічна обробка зразків оксиду графена привела до зменшення енергії активації дифузії водню більш ніж на порядок (в ~ 12–13 разів) в порівнянні з вихідним оксидом графіту. Така зміна енергії активації, вірогідно, обумовлена поділом (розпушенням) вуглецевих площин оксиду графіту при термічному видаленні інтеркальованої води, що змінює характер сорбції, знижуючи вплив протилежних стінок міжшарових проміжків.; The effect of the thermal reduction of graphene oxide on the kinetics of sorption and desorption of hydrogen was studied by the method of thermo-programmed desorption in the temperature interval of 7–120 K. The thermal treatment of the graphene oxide samples decreased the activation energy of hydrogen diffusion by more than one order (by a factor of 12–13) compared with the initial graphite oxide. This change in the activation energy may be explained by the separation (loosening) of the carbon planes of graphite oxide with the thermal removal of intercalated water, which changed the sorption character, due to the reduced effect of the opposite walls of the interlayer gaps. Tue, 01 Jan 2019 00:00:00 GMT http://dspace.nbuv.gov.ua:80/handle/123456789/176094 2019-01-01T00:00:00Z