Акустические исследования простых жидкостей и фторированных соединений в широком частотном диапазоне тема автореферата и диссертации по физике, 01.04.06 ВАК РФ

ОРДЕНА ДРУЖБЫ НАРОДОВ АКАДЕЛ1ИЯ НАУК ТУРКМЕНИСТАНА Го ОД ФИЗИКО-ТЕХНИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ

На правах рукописи УДК 534.6-1-539.19

бурлаченко Татьяна Васильезна

АКУСТИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ПРОСТЫХ ЖИДКОСТЕЙ И ФТОРИРОВАННЫХ СОЕДИНЕНИЙ В ШИРОКОМ ЧАСТОТНОМ ДИАПАЗОНЕ

Специальность 01.04.06 — Акустика

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата физико-математических наук

Ашгабат — т4

Работа выполнена в отдел« акустики Фазкко-техничэского института Академии наук Туркменистана.

Научный руководитель: кандидат физико-математических каук

A. А. Шамов

Официальные о:зг.?неаты: доктор физика математических наук,

профессор Б- X. Хемраев

кандидат физико-математических наук

B. М. Троицкий

Ведущая организация: Самаркандский госу дарственный университет, г. Самарканд.

Защита диссертации гп.-гоитгя. * 04ЛС/2мл 1994 г. в .часов на заседании Специализированного советаУ"по защите

докторских диссертации при Физико-техническом институте АН Туркменистана по адресу: 744000, Ашгабат, ул. Гоголя, 15.

С диссертацией можно ознакомиться в Центральной научной библиотеке АН Туркменистана.

Автореферат разослал -Р- 1934 г.

Ученый секретари Специализированного ссввгг,

член АН Т, доктор физико-математических наук

М. С. СЕРГИНОЬ

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность Физической проблемы. Актуальность изучения молекулярной структуры гадких систем продиктована необходимостью их эффективного использования в практических целях: - в технологических процессах, приборах, устройствах (например, лазерах, линиях гадеряки, элементах акустооптических систем).'■' В этом смысле исследование физической сущности и особенностей сверхбыстрых неравновесных. процессов имеет фундаментальное значение для дальнейшего развития теории жидкого состояния вещества, так как недостаточность научно - достоверных данных в этой области, сдаственно ограничивает решение важных задач современной физики, физической химии, биологии и других наук.

Для того, чтобы достаточно полно понять механизм миграции ■ энергии в молекулярных системах, кинетика которого в первую очередь ' определяется структурой■ молекул выбранной системы, требуется целенаправленное изучение влияния внешних параметров: температуры, давления и лрцмесей на характер взаимодейс-

I

твия молекул.

К сожалению, на сегодняшний день изучение релаксационных' процессов, например, колебательной релаксации, во многих жидкостях осложнено тем, что их характерные времена расположены в пикосекундном диапазоне, где возможности акустической спектроскопии лидкостей зависят от -.предела развития техники эксперимента сверхвысоких частот (СВЧ) и сейчас ограничены частотами 10 ГГц. Тем.не менее изучение этих процессов в пределах современной техники акустической и оптической спектроскопии остается достаточно эффективным для развития фундаментальных

представлений о жидком состоянии вещества

В связи с этим чрезвычайно актуальна проблема расширения частотного диапазона исследований жидкостей для регистрации пикосекундшх и более быстрых неравновесных релаксационных процессов, ¡сак при обычных условиях с вариацией температуры, гкк и" с применением внешнего давления, которая для Шндель-кйам'- Ерил&шновской (МБ) спектроскопии может быть решена пу-тём'вариацпи угла лазерного светорассеяния. Этому и соответствует' чк:ть" е'адачй; относящейся к развитию и модернизации техники' йймерешйг данной ' работы.

Èticdp объектов1 исследования' был частично обусловлен раа-рЬйотайнбй1 riOBoft1 ьё'тодайй для измерен!« скорости и поглощения гиперзвука'с ¿apteiiiêft'частоты "('бензол, циклргексан) и изучением" ссобенйбетей1 механизма' ^равновесных процессов в группе сходных' i<6'cTïOdiiffir'й1 ¿sdé'ô®прирЬдё соединений (фторированные яЗДесйа) V обладайте' уйшгаль'нши свойства).:!! ( малая скорость Йб^ЫтЙЙЙйЙ1 айу'сйчёсгак вол'Г ir большое' значение ¡соэффици-¿iiïa: liôr'ioiiûH'liii' авука)'.'

1|кт£- Нс'.ббтц. ¡изучение ,методами акустической спектроскопии pêi'b'.ciàiiioHiiiix харагаеристик простых жидкостей и некоторых соединений ( , С* ?А6, С0¥щ , С«,F«

Г t • Р.. , П s - .

CC/fîOi^i ) для установления физической природы релаксационных яйлёнмй; 1!м?юЩ1х место при тепловом взаимодействии их молекул.

&авлэйи8 аавйЬимо'ств релаксационных параметров от молекулярной структуры жидких систем, хара^гера меамолекулярвого вваииодействия и вариации ьноавих'параметров:давления и температуры. '

Интерпретация полученных результатов с позиций существующие теорий конденсированного состояния вещества.

Разработка методики измерения параметров распространения. гиперзвуга (скорость, поглоозиие) в ганденсирсванных средах с использованием MB спектрометра с вариацией частоты (угла светорассеяния), температуры и давления.

Научная новизна. Разработана методика измерения старости. и . поглощения гиперзвука в конденсированных средах с вариацией угла светорассеяния в интервале л» 0°- 180°на базе МБ спектрометра и на ее основе создана оригинальная камера для. исследования жидкостей (A. c.. ÍJ 1523050) в том числе и с применением внешнего давления ( 100 КПз). Использование данноЛ метЬдики в оптических экспериментах открывает кирокйе возможности в исследовании жидют сред в широком - частотном диапазоне 1 -10 ГГц) с применением веских теше parур я давлений, где возможности прямых акустических экспериментов на СВЧ ограничены.

Детально ¡пучены парагйтры распространения акустических йолл в дкапазеш частот: 20 МГц, 2.8 - б. 3 ГГц (циклогексан), 30 1ДГ«.. а'г-9.1 ГГц (бензол), 0. 3-2 МГц, SO НГц-2 ГГц (С5%), . 30 ЫГц - 2 ГГц ( ,' . C,o?t¡ , (C^F9)jN ) в интервале температур 273-313 К и давлений'до-43 НПа , CgF<» )..

' Епервш в исследованных фторированных соединениях обнаружены неравногесние эффекты,- ; релаксация, дисперсия, существен-. иое 'влияние : давления на акустические . н термодинамические параметра На основе полученной экспериментальной' информации выявлен £изичеекил шханизк неравновесных процессов некоторых фторированных соединений. '•.■.■'..'.' '■ ' Практическая ценность. Разработанная новая . методика исследования параметров гиперзвука с вариацией угла светорассеяния '(частоты) з конденсированных средах, обеспечивает возможность более детального.изучения-иирокого класса дадких систем

б области проявления сверхбыстрых процессов пикосекундной зоны характерных времен релаксации. Полученная в результате исследования информация об изменении акустических, термодинамических и реологических параметров фторсодержашда соединений с вариацией частоты, температуры и давления вносит определенный вклад в развитие теории лидкого состояния и мояет быть весьма полезна в томографии и при разработке лазеров на основе жидких активных сред.

'.Малая скорость распространения акустических волн в изученной фторированных соединениях позволяет их использовать в дефлекторах лазерного изучения, акустической микроскопии в качестве иммерсионных жидкостей и медицинской диагностике для контрастирования ультразвуковых изображений биологических систем в реальном времени.

Впервые для фторированных соединений получены экспериментальные данные по их термодинамическим и реологическим свойствам ( П. , g> , , о£т, JJs), которые могут быть использованы в качестве новых справочных данных.

Автор защищает: результаты экспериментальных исследований простых жидкостей ( цикдогёксан, бензол ) и фторированных соединений с вариацией частоты, температуры и давления.

- методику измерения скорости и поглощения гиперзвука ' в

конденсированных средах с вариацией угла светорассеяния в кн-о о

тервале 0 - 180 , температуры и давления.

. - результаты физической интерпретации полученных ехспери-мантальных данных при различных температурах и высоких- давлениях в исследованных соединениях. .

Личный вклад автора; в получении новых экспериментальных данных по физическим, акустическим и релаксационным параметрам

и проведении их обработки на ЭВМ, интерпретации молекулярного механизма акустической релаксации в исследуемых соединениях и разработке новой методики измерения параметров гиперзвука с вариацией угла светорассеяния в интервале 180°.

Апробация работы. Результаты работы доложены на Всесоюзной школе - семинаре "Применение спектроскопии в народном хозяйстве'^ Самарканд, АН Уз. СССР, СамГу, 1986), Всесоюзном семинаре "Динамика частиц в лвдсой фазе"' (Андижан, Андижанский госпединститут, 1988), Региональном семинаре "Структурно-динамические процессы в неупорядоченных средах" С Самарканд ,■ СамГу, 1992), 40-см Открыток семинаре до'акустике ( Польга, капув -Пэлянчик, 1S93), Региональной семинаре "Шлейулярнсе светорассеяние и релаксационные процессы в жидких средах" ( Самарканд, СачГу, 1993), 41-ои Открытом семинаре по акустике ( Польша, Нклярска Пореба, 1994). Ш Теме диссертации опубликовано 8 пеиатннзс работ в гиде каяшнх статей, теэисоз ' и азторсгсэго '. СЕядегелвстиз.

. Сбтеи и структура работы. ■ Материалы диссертация содержат пять разделов, заключение, прилолеияе, 47 рисунков, 26 таблиц

I

, н список использованной литературы, состойе»Л из SO наименований работ (всего 162 страниц^.

В заключение, следует ответить, что материалы данной диссертации являются частью многолетних и систематических исследований, проведенных в отделе акустгоет Сиэико-технического института ¿Ml Туркменистана по .научной те!,иг:, ' "Релаксационная спектроскопия индзгавдуальяьй /•жидкостей,' шцолля'рлых растворов и простых биологических соединений " (нок«р гос. регистрации .'01.84.0033674);"

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении (раздел 1) обоснована актуальность проблемы и на этой основе сформулированы : цель, научная новизна и практическая ценность работы.

Во. втором разделе содержится краткий обзор результатов некоторых исследований неравновесных эффектов в жидкостях, обусловленных акустической релаксацией. Кратко изложена физическая сущность релаксации колебательной и поворотно-изомерной природы.

В третьем разделе кратка описаны методы и экспериментальные установки для акустических исследований ходких сред в диапазоне частот 0,3 КГц - 2 ГГц. Здесь так описан метод Уан-дельштам - Ериллюзновского рассеяния света и на его основе приводится обзор существующих штодик измерения параметров гиперзвука с вариацией угла светорассеяния. .

Далее представлен мзтеркал яо разработанной новой методике измерения параметров гиперзвука в жидкостях с вариацией уг-

0 о

ла светорассеянии в интервале-^0 - 180. Данная методика реализовала в модернизированном'оптическом спектрометре с вариацией частоты, давления л Температуры (рас. 1), рснашэннш автоклавом высокого давления и устройством азимутального врацрния ¿а-зерного излучения. Преимуществом данного спектрометра является юаыомюегь исследования аидкда.сред в широком 'частотном диа-. пазоие: (г-ь - 10- ГГц) с применением высоких давлений ( ICO lilla) • y.-' темперазур (. 47S К) на* сдай экспар;;мэнтальшй установке с reрмотизированней!оа? к^акзГйглййазй- в. зоне частот, где возможности акустического эксш{аа»нта:0г1шичшш. . •

Основой этой Методики является круговое сканирование да- •

I - лазер; 2,3 - зеркала устройства вращения лазерного излучения; 4 - конический отражатель; 5 - входное оптическое окно; б - система регистрации светорассеяния; 7 - окно для регистрации светорассеяния; 8 - щель в отражателе; 9, 10 - зажимные гайки, II -каналы термостатирования.

аерного йалучения по коническому отражателю, помещенному внутри камеры с исследуемой жидкостью. Для этой цели луч лазера направлялся на одно из зеркал устройства вращения лазерного излучения, которое состоит из двух жестко соединенных взаимно

о

параллельных зеркал, расположенных под углом 45 к лучу лазера. Данное устройство позволяет перемещать лазерный луч по поверхности конического отражателя, причем это производится через входное световое окно оптической камеры. При этом отраженный на 90°от поверхности отражателя, луч может составлять различные углы О с оптической осью регистрирующей системы. Таким образом, конический отражатель обеспечивает задание любого угла

0<а о

в пределах ~ 0 - 180 посредством смещения излучения лазера по конической поверхности.

.. Конический отражатель в. оптической камере необходимо ориентировать так,", чтобы его основание было параллельно входному окну и перпендикулярно окну для регистрации светорассеяния. , Отражатель, имеет угол образующей 45°. Это позволяет в результате вторичного отражения луча лааера от конической поверхности отражателя вывести излучение иэ оптической камеры также через входное окно. ' Такая прецизионная ориентировка отражателя позволяет ликвидировать нежелательные многократные отражения, в оптической камере и избавиться от" паразитного" фона несмещенной частоты в' регистрируемом спектре, приводящего к уширению компонент МБ, по ширине которых определяется поглощение гиперзвука в жидкостях. " :• •'. .

Таким образом, ввод и вывод во'збуждавкэго лазерного излучения в ячейке с исследуемой жидкостью осуществлялся через одну и ту же оптическую систему, что обеспечивает использование минимального количества деталей (окон) в оптической камере. В

свою очередь, это значительно упрощает ее техническую реализацию.

Рассеянный свет регистрировался через ¡цель в отражателе -1

размером 3-5-10 м и оптическое окно. Такие размеры г?ли позволяют наблюдать несколько порядков интерференции, необходимых-для юстировки компонент МБ относительно интерференционных колец. Оптические окна герметезировалнсь в корпусе гсшери с, помощью зажимных гаек и фторопластовых прокладок.

Циркуляция жидкости внешнего термостата по каналам в корпусе камеры обеспечивает задание необходимой температуры эксперимента

Внутренняя полость оптичеосой камеры для .размещения конического отражателя имеет диаметр SIÓ'm и глубину 4-10гм. Объем исследуемой жидкости 6-102л.

Для проведения исследований с применением внешнего давления был сконструирован автоклав на основе предложенной . методики (рис.. 2).

.Вариация' давления в автоклаве осуществляется методом принудительного уменьшения объема зй^.кнутой исследуемой жидкости за счет расширения сильфона компрессорной жидкостью внешнего устройства задания давления. , I

Для предотвращения гидростатического разруиения входного кварцевого окна большого диаметра ( 6-10 4м) использовалась опорная стальная'пластина с системой отверстий для ввода и вы-. вода лазерного излучения с дискретным заданием угла & в пре-делах-0°- 1в0°. ,

Герметизация данного автоклава достигалась' путем конусной стыковки его корпуса с элементом, обеспечивзгаим давление, входным' световым окном, окном для регистрации светорассеяния и

Рис .„2

Камера высокого давления для измерения параметров гиперзвука с вариацией угла светорассеяния.' I - лазер; 2,3, - зеркала устройства вращения лазерного излучения; 4 - конический отражатель; 5 - щель; б - входное окно; 7 - опорная.стальная пластина с системой отверстий - 8; 9 - 91с— йодля регистрации светорассеяния; 10,11 - зажимные гайки; 12-каналы термостатированкя; 13 - сильно»; 14 - элемент, обеспечивающий давление. "•

зажимными частями. Такой способ герметизации исключал применение в области давлений до 100 №а различных прокладок.

В этом же разделе изложены результаты исследований ' физических параметров циклогексана и фторированных соединений (плотности (.<р ), вязкости ( ), коэффициента термического расширения "Ы-т). изотермической сжимаемости ) в интервале температур 283 - 313 К и диапазоне давлений (до 43 МПа)

Для оперативного определения значений термодинамических ' параметров исследуемых веществ при необходимой температуре Найдены коэффициенты степенной функциональной зависимости этих параметров (табх 1 ). Экспериментально обнаружено, что рост внешнего давле'ния в исследуемых. соединениях ( С^«, СвГ<в) • приводит к увеличению плотности, что вполне соответствует теоретически представлениям о гадком состоянии вещества

В четвертом разделе представлены результаты исследований скорости гиперзвука с- вариацией угла светорассеяния в бензоле, выполненные с целью аппробирования новой методики. Полученные значения в частотном диапазоне ( 3' - 9 ГГц) в пределах погрешности эксперимента согласуется с литературными.

В зависимости от свойств исследуемых веществ относительная погрешность эксперимента при измерении скорости и поглощении гиперзвука составляла 0,5-1,5 X и 10-152 , соответственно.

,. Далее приводятся экспериментальные данные параметров. распространения акустических волн в циклогексана и дано подробное обоснование необходимости продолженного,нами дальнейшего изучения кинетики неравновесного эффекта, проявляющегося в цйклогексане, для существенного уточнения релаксационных параметров. Анализ экспериментальных данных в цйклогексане в диа-

Значения коэффициентов полинома Р -

( а-С40Р<8

Таблица 1. АШ+СТ -ЮТ Б ЖИДКОСТЯХ

А

В

I

Уо [м.с'з

§С10ЬКГ-

н3]

<1* с СП]

еЛю [град'з

СГПа ]

а Ь с <1 е

а Ь с с1 е

а Ь с1

а Ь о й в

а Ъ' о й в

724. 476 721. 206 701. 489 687. 434 655. 581

1. 92254 1. 93119 1. 89207 1. 90261

I. 65348

. 12.72

II.9514 2.9152

0.46310 0.69959 1.27509 1.2578 -1.29863

1.0054 0.9966 1,07685. 1.1076 ' 1.24883

-2. 96087 0. 3593Е-02

-а 15301 О. 01160 -9. 0001Е-05

-а 20090 0. 4250Е-02

-3.05866 О. 3314Е-02

-3.20279 0.4183Е-02

-0.8902Е-03 -2. 7680Е-05 1. 5650Е-07

-0.1351Е-02 -4.0590Е-05 4. 8353Е-07

-0.2413Е-02 -4.7709Е-07 -2.1127Е-08

-0. 2381Е-02 -5.7246Е-06 5. 6742Е-08

-0.2407Е-02 -1.4074Е-05 1. 5842Е-07

-О. 41625 -0.32444 -О. 07953.

О. 02909 О. 0422942 0: 2135Е-02 0.6996Е-02 О. 01681880

0.7332Е-02 0.8701Е-02 0.0106224

а 0120200 "

а 0148579 .

0.4613Е-02

0.3221Е-02 -9.1667Е-06

0.1887Е-02 -6.2278Е-06

-0.22327-03

-0.6756Е-03 -1.1741Е-06

а 5996Е-05 7.7225Е-08

-7. 0869Е-05 -1.4723Е-07

-0. 2182Е-03 -5.2112Е-07

8. 9620Е-05 а 4586Е-05

9. 5995Е-05. ? 4.1110Е-05 6. 0853Е-О5 '

4.3525Е-07

7.9568Е-07 1.0504Е-06

О

пазоне частот 30 МГц, 2,8 - 6,3 ГГц и интервале температур 283313 К (рис.3) демонстрирует колебательную релаксацию с одним характерным временем ^р.з ~ 40 пс, как по результатам поглощения гиперзвука, так и по дисперсии скорости акустических волн. В процесс релаксации вовлечена вся колебательная теплоемкость высокосимметричной молекулы - этот результат согласуется с прямыми акустическими измерениями на частоте 10 ГГц.

Кроме того, корреляция температурной зависясмости релак-сиругязей колебательной теплоемкости (Сак.):

Сак - Ср ( у + 1) • (1)

(где £ - релаксационная сила) с независимым расчетом колебательной теплоемкосгя'Шанка-ЭЯнигейна по спектрам нормальных колебаний (&) шлекулы циклогексйна:

скр. - г1КЬ();/гкТ)/5Ь{ъЛ/гкТ)з (2)

¿л

(где Т - аОсолетпат температура, вырождение нормального каягбамет, Ь, к, Я. - посгояниш Дяаяка, Волъцмана и газовая) не остамяе? сокнен:$ а достоверности нашей интерпретации новых акустооптическах даиных в зоне наиболее высоких частот. Пятый раздел посвяпрн акустическим исследованиям фгоряро-. веитых ссгдикейий ( С, , С^Г^, СдР^, С^я .(С^оЬН ) в игроком частотно:.! диапазоне 30 МГц - 2 ГГц ( С <9^3 еггл и в диапазона 0,3-2 ШУ в зависимости от виещих параметров.

Результаты изьжроций скорости ультразвука и гиперзвука (рис. 4) дс1илсгр»?руот сбичноо ррныззш'.о старости распространения акустических волн с ростом температура

Характер частотной завксимссги (рис. 5,6) погловдния звука ЬС/?*) изученных соединений ( , указнзает, на проявление в яга акустической релаксации с характеристической частотой- а обжжти 600-2000 МГц. Обработка этап®рименталькь~<

Ц

3

200 - -

■

150 - °о Од4

е

' I - 283 К о

100 - 2 - 293 К о ДУ

3 - 303 К

4 - 313 К

50 А 9

0 | I 1 ,

0.1 I V , ГГц 10

Рис.3

Частотные э&висииости поглощения акустических волн а циклогексане. Условные обозначения : О - наши экспериментальные данные, полученные с использованием новой методики вариации угла светорассеяния,О - данные прямых акустических измерений иа частоте 10 ГГц, остальные точки - литературные данные. Экспериментальные данные представлены при Т«293 К. Сплошные линии- аппроксимация .экспериментальных данных по формуле (3).

278 288 293 300 318 Т,К в)

273 263 . 293 303 Т, К Рис.4

Зависимости скорости ультразвука (а) и гиперзвука от температуры во фторированных соединениях:

о- сег16, о - с^д, о - с10г18, О - (СА?9)2М

2000

1500

et/Ао15, и"1*2 А

А

А - 2?3 К В - 293 К С - 313 к

1000

500

СГ ■

8 а

-----

CD

-I_), , '..¡..< )■! t-

' ' ' ■ I

ч ■ ' I I I I I > 1

0.1

1

10

Рас .5 J • ГЪ

Частотные зависимости коэффициента поглощения звука в нздком CjQF|g при различна* температурах.

ы:/±г-ю15ц-1с2 А

Я -а- - - - А - 273 К

"" - -ч В - 293 К

ч

N

а В \ ____о_ . ч

\

4 л С - 313 к

Л

NN4

Д чч-

_I,, 1,1, I" I

0.1 1 X ГГц 10

Рис.6 .

Частотные зависимости коэффициента поглощения звука в жидком СдТ^б при различных температурах.

данных проводилась в предположении существования процесса с одним характерным временем и использования метода наименьших квадратов путем минимизации функционала:

К 5

на,в.гс) - х т-у(п)1 / уг

У(Л) - В + А / С 1 + (П/Гс)43 (3)

где Г», У» - экспериментальные данные ( частота, поглощение -г

Ы/Г). Значение В нами принимается равным классическому вкладу в поглощение за счет вязкости жидкости из-за отсутствия данных в воне пока недоступных сверхвысоких частот ~ 100 ГГц:

В - вЭГ^ДЗ § Уо3) (4)

По данным исследования релаксационных параметров (табл.2) наблхщается существенное изменение характерной частоты (Го) акустической релаксации , Р<8 и ее смещение в зону

более высоких частот с увеличением температуры, что указывает на термическую природу акустической релаксации.

Возрастание индекса поглощения на длине волны (). и релаксационной силы ( £ ) с увеличением температуры отражает вклад колебательной теплоемкости многоатомных молекул парфгор-декалина (С ,„ и диметилциклогексака (С^в), определяемый развегвлекиьа спектром ее нормальных колебаний. Время релаксации уменьшается с увеличением температуры. ¡Такое поведение характеризует увеличение числа эффективных молекулярных взаимодействий и, следовательно, приводит к росту скорости перераспределения колебательной энергии между внутренними и внешними степенями свободы молекулы в этих актах неупру-с • ■ '

гих взаимодействиях молекул. -

В. этом . же разделе приведены исследования тримера гексаф-торпропилена (С3Р,^) ( ТГЕ1 ) в диапазоне частот 0,3-2 МГц,

щая VT-процесс обиена энергией, как и в других, нами исследованных фторированных соединениях.

Кроке того, в згоы к» .разделе для зггаробированкя новой техники пргаедеви результаты изкерешй скорости гиперзвука в соединениях Од ,CgF<? при двух углах светорассеяния (90° и 135°) и высоких давлениях ( до 43 Ша) (ркс.8,9 ). Экспериментальные данные этих соединения указывает на значительное увеличение серости гиперзвука о ростом давления, что соответствует теоретическим представлениям Френкеля при увеличешш степени конденсации молекул (веаэства).

В прилогвннп представлены экспериментальные результаты и рассчитанные производные параметры исследуемых веществ. Приводятся программы для расчета фиаико-хишческих и релаксационных параметров .тадкостей на ЗЕ.Ч

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ I! ЕЫЮДЫ

1. Разработана «етодика измерения скорости и поглощения гиперзвука в конденсированных средах с вариацией угла светорассеяния в интервале ~ о"- 180° на. базе МБ спектрометра и на ее основе создана оригинальная камера для исследования жидкостей ( А. с. N 1529050) в том числе и с применением высокого давления (до 100 Ш1а).

2. Предложена новая методика, которая существенно расширяя частотныЯ диапазон исследований от 1 до 10 ГГц для хндкос-тей с различной скорость» гиперзвука, обеспечивает получение болыюго объема экспериментальных данных ( по стрости и пог-лосэнию гиперзвука) в зоне релаксации, ( на одной экеперимен-тальной установке). Это приводит в итоге к точному определению

типа релаксационных процессов и их параметров.

3. Проведены комплексные исследования параметров распространения акустических вола в диапазоне частот 30 МГц, 2.8-6.3 ГГц (циклогексан), 30 МГц, 3.2-9.1 ГГц (бензол), 0.32 МГц, 30 МГц - 2 ГГЦ (СдР«,), 30 МГц - 2 ГГц ( С,^ , С,^,

, ( М ) в интервале температур 273 - 313 К и дав-

ления до 43 Ша ( с^ , СдГ,г ) с использованием новой >.итода-ки и их обработка на ЭВМ.

4. Впервые в исследованных фторированных соединениях обнаружены - неравновесные эффекты, акустическая релаксация, дисперсия скорости звука и определены релаксационные параметры •новых синтезированных соединений.

5. В результате проведенного анализа релаксационных параметров во фторированных соединениях установлено, что обнаруженная область акустической релаксации обусловлена в низкочастотной зоне (CgF.fi) процессом нарушения равновесия мэдду поворотными изомерами, а в высокочастотной - колебательной релаксацией (С^6 , С,,0Е<3).

6. Уточнены акустоспекгроскопические данные циклогексаиа в зоне наиболее высоких частот , свидетельствующие о празошр- • л ости их интерпретации с позиций релаксации всей колебательной теплоемкости молекулы цкклогексана, и одним характерны,! временам ( ^р.Б - 40 ПС). ,

7. Епервьэ для фторированных соединений экспериментально получены термодинамические и реологические параметры (п. .§,

вгависимости от тешературы и давления. Выявлено существенное влияние давления на акустические и термодинамические параметры гащШ , Сд^ ..

а Обнаруженная малая скорость распространения ат/стичес-

них волн в изученных соединениях, позволяет использовать эти соединения в дефлекторах лззерного изучения, акустической микроскопии в качестве иммерсионных жидкостей и медицинской диагностике для контрастирования изображений в реальном времени.

ОСНОВНЫЕ МАТЕРИАЛЫ ДИССЕРТАЦИИ ОПУЕШОЙАШ В РАБОТАХ:

Л. А., Дежнев II Б., Бурлаченко Т. Е Измерение скорости гиперзвука в бензоле с вариацией угла светорассеяния.//' Изв. АН ТССР. Сер. физ.-тех. ,хим. и геол. наук. 1988. N4. -с. 92-94.

2. Шамов А. А., Бурлаченко Т. В. Устройство для исследования гиперзвука в конденсированных средах. // А. с. 1529050 СССР Е И. 1989. К 46. - с. 154.

а Шамов А. А., Бурлачеико Т. Е Способ вариации угла светорассеяния при измерении параметров гиперзвука в жидкостях.// Приборы и техника эксперимента 1991. N 1. - с. 189-191.

4. Лежнев Н. Я , Бурлачеико Т. Е , Шмов Л. А. Акустооптическке исследования циклогексана с вариацией утла светорассеяния. // Тезисы доклада регионального семинара:" Структурно - динамические процессы в неупорядоченных средах". .Самарканд. 1992. ч.1. с.60.'

5. Burlacbenko Т. V. , Lezhnev i). В. , Hall ye v В., Gervits L. L Acoustical spectroscopy of liquids (C¿aF<$ , C|F(Í , (C^FgbN). //40 th Opon Seminar or¡ Acoustic OSA*03. Rzeszov - Polansyl;. 1993. -p. 400-404.

6.- Лехисв ÍL E , Бурлачепко т. E , 12awoa А. А. Акустическая спектроскопия колебательной рела'ссациии в цжлогексане., // Изв. -•АНТ. 1993. IÍ3. '•

?. Бурлаченко Т. Е , Лежнев R Е Акустическая релаксация пер-

фгордииетилциклогексаиа (C^F,6 ).//Тезисы доклада Регионального семинара:" Мэлекулярное светорассеяние и релаксационные процессы в жидких средах". Самарканд. 199а - с. 24.

8. Burl achenko Т. V., Lezhnev М. В., Jumaev А., Garvits L.L Acoustical relaxation in liquid Cg^a . // 41 th Open Seminar on Acoustic OSA'94. Szklarska' Poreba. 1994.

Нэпа©

Диссертации! ш Туркмдннстанш Ыдшлар Академиясинын <Еи-эики-техники инстнтутккии акустика Селушндэ ерине отирил-ди. Ылш из гирла Силен нетиданн ез ичино алян алты болумдеи, гошача материллардан, 47суратдзн,2б таблнцадан, 90 саиы лейдзланылал эдабнятин списогыздан кСарат.

9 О

1!)У имде сувукликларда ЬЕ-спектроьатриикц зсасиида 0-1Б0 яйратна бурчларда гиперсескц тпзлигиш ве скндирыэ коз$>нцл-ентнни елчеыегиц тззе мэтоднкасц хедурленди. Сувукльклары: езренмэн у чип гипорсееин тизлигинн.ге С1эдирмэ.!40зф$ициентшп1! олчемогга таге штсдякасвшгСазасинда бкзру.йзскзлшСйОО'Шз); камера доредилди.

Акустик толсунлэрьч • яярсшзгшы:зс8еаеглеидкр,яаа • пар.а'.итр-лзр циклогекггшда,20 КГц,2,2-6,3 ГГц.бэлгплдэ.ЗО МГц, 3,2-9,1 ГГц, 0,3-2 «Гц,ЭО.Н?ц-0 ГГц, С^.С,,^*, 0,оР„, (С„ГЙ)>,¡3,

-де 30 МГц-2 ГГц- Льтшплс'. дизлавсзгларцнда ,темпорг.турзиин 273-313 К чзклеринде во; Сзськэд 0,1-43 )ЯЬ ннтерр.злиндр. хвдурленен ),:?тод]!!сз!11! • улапмзи билэи Еврс-нилдп во алкай ыаглу-ттдар ЗХМ -да бгллп теориялзр эсасшде хасаплзишди. Гечирал&я ипм бгргагяарщ вэ релзксацкон парапэтрлэрин аюгизи гсаскида фтор б::р"0к.:5Л>зр1!]1Д0 апланма- г.зоиоргериц деиаграмлтквд Со-зул!згь! билон багяашсгошь рэлакггцта кичн йигилтс гонасияда ве иргиздыли релаксация- улш Яыгилиг. зокасияда тапилди,

Вргилдиш йигьшк . снгш: рэгаксацяя теоркясы йскта еке-тгк хвсиеггэпдирязд вагтх»: (£"¿=-10 по)' окзри. йигилих. дааиа,-зсиыпда циклогексодл а^тсспекгрсшгдай! ;араштрлгг;и ^кик-яанда.Иекикзд болуп Фтор Сирлегис-лерин.и. тодалипаоди.хаскгг?-накаларик ( , оСт, ) -з!авв*?урз. в&

баглилыги вэ оларни тзсирк овреиилди.

Стар бирлешшлернидэки акустик ^-здюгцжккн! "яг.лииада врэн тот бохычгц бу обгеюиц. оь-,; гггцавчдю* акустик микр'осгсопипда тзодазж скупай; гз ¡кгдлцй.-

на диагкостикасыида реал чагт?а- вэ.ч:а гзкекяде уча»

уланмак бола;,. ,„

' "¡У