Приповерхностные и межфазные явления в магнитной жидкости в электрическом и магнитном полях и их техническое применение тема автореферата и диссертации по химии, 02.00.04 ВАК РФ

На правах рукописи

УДК 538.4:537.8+536.7

ПРИПОВЕРХНОСТНЫЕ И МЕЖФАЗНЫЕ ЯВЛЕНИЯ В МАГНИТНОЙ ЖИДКОСТИ В ЭЛЕКТРИЧЕСКОМ И МАГНИТНОМ ПОЛЯХ И ИХ ТЕХНИЧЕСКОЕ ПРИМЕНЕНИЕ

Специальность 02.00.04. - « физическая химия»

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание учёной степени доктора технических наук

Ставрополь 2000

Работа выполнена на кафедре материалов и компонентов твёрдотельной электроники Северо-Кавказского государственного технического университета

Научный консультант доктор химических наук

профессор Синельников Б.М.

Официальные оппоненты:

доктор технических наук профессор Марков И.И.

доктор технических наук профессор Халуповскин М.Д.

доктор технических наук Грабовекий Ю.П.

Ведущая организация: Ивановский государственный энергетический университет

/

Защита состоится декабря 2000 в ' часов на заседании Специализированного совета Д 064.11.01. при Северо-Кавказском государственном техническом университете по адресу: 355038, г. Ставрополь, пр. Кулакова 2

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке университета Автореферат разослан-7 ноября

Учёный секретарь Специализированного совета кандидат хим. наук, доцент

'ДОЛОЖК1П1 В.Н.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ Актуальность проблемы и направление исследований

В середине 60-х годов были созданы намагничивающиеся жидкие среды на коллоидной основе - магнитные жидкости, которые интересны исследователям и сегодня. Интерес этот обусловлен, во-первых, целым рядом уникальных явлений, наблюдаемых в магнитных жидкостях при воздействии электрического и магнитного полей, а во-вторых, благодаря многообразным предложениям по практическому применению жидкостей, область которого постоянно расширяется.

Работа посвящена исследованию малоизученных явлений в области приповерхностных явлений, образованию объёмного заряда в углеводородных средах и изысканию возможностей для эффективного применения изученных явлений на практике, так как это связано с проблемами очистки, пожаробезопасного хранения, перевозки, построением моделей самоорганизующихся сред в электронике, медицине, биологии.

Нелинейные электроповерхностные явления в углеводородных средах изучены мало по сравнению с теми же явлениями в водных средах. Практическая значимость исследований электроповерхностных явлений в неводных средах связана с тем, что их использование в различных технологических процессах более экономично. Но обычно такие явления в неполярных диэлектриках имеют маленькую скорость и трудны для наблюдения. Магнитная жидкость, благодаря наличию уникальных свойств, является удачным объектом для изучения нелинейных электроповерхностных явлений, в том числе величины и времени образования объёмного заряда электрофореза и диполофореза.

Проблемы агрегирования, вызывающие кардинальные изменения физических свойств коллоидной системы изучались многими авторами. Агрегаты, трактуемые как новая фаза, появляются при воздействии магнитного поля. Термодинамика этого процесса изучена достаточно хорошо. Однако, образование агрегатов в электрическом поле, а также при одновременном воздействии электрического и магнитного полей, практически не исследованы.

Актуальным представляется описание и изучение ряда эффектов, связанных с электризацией жидкости. Так, важное место в изучении свойств и течений намагничивающихся сред отведено экспериментам по изучению явлений, связанных с влиянием магнитного поля на устойчивость равновесных форм и течений магнитной жидкости. Подробно изучалась неустойчивость поверхности жидкости под воздействием магнитного поля, когда возникают пики на поверхности. Известен целый ряд работ по изучению поведения поверхности магнитных жидкостей в электрическом поле.

Однако, явления, возникающие при одновременном воздействии электрического и магнитного полей на поверхность недостаточно хорошо изучены. Автором впервые наблюдалась ситуация, когда капля магнитной жидкости, помещенная в электрическое и магнитное поля, совершала автоколебания, а в электрохимической ячейке с магнитной жидкостью наблюдались явления самоорганизации — автоволны.

Практическую значимость имеют устройства, разработанные на основе применения эффектов, обусловленных объёмной электризацией жидкости. Это магнитожидкостный индукционный струйный электронейтрализатор, индикатор теплового излучения, пространственно-временной модулятор света, электрофорезный нуль-индикатор, усилитель малых токов. В данной диссертационной работе изложены результаты исследований, выполненных в 1985-2000 гг. Работа выполнена в соответствии с п.п. 1,3,5.9 «Физика магнитных жидкостей» раздела «Физика твёрдого тела» Координационного плана АН СССР на одиннадцатую пятилетку и п.п. 06.05Н2 плана НИР и ОКР на 1986-1990 годы, утверждённого постановлением № 485 от 14.11.86 Госкомитета СССР по науке и технике.

Цель работы:

исследование образования и распада агрегатов магнитной жидкости в электрическом и магнитном полях. Построение термодинамической модели образования агрегатов, экспериментальное обоснование предложенной модели.

установление закономерностей объёмной электризации МЖ, оценка величины объёмного заряда и времени его релаксации, индуцированного дипольного момента и заряда частиц дисперсной фазы в электрическом поле.

Исследование автоколебаний и автоволн в магнитной жидкости, построение модели возникновения автоколебаний и автоволн,

разработка прикладных вопросов, связанных с эффектами, обусловленными объёмной электризацией магнитной жидкости, применением магнитной жидкости для отвода электростатических зарядов, применением электрофоретической ячейки с МЖ как индикатора теплового излучения, пространственно-временного модулятора света, нуль-индикатора, усилителя малых токов.

Научная новизна результатов работы:

1. Впервые проведено исследование влияния электрического и магнитного полей на образование агрегатов магнитной жидкости. Построена модель образования агрегатов в электрическом и магнитном полях, причём агрегаты трактуются как гетсрофазные флуктуации. Показано, что воздействие постоянного электрического поля стимулирует образование агрегатов. Впервые оценены электрическая и магнитная добавки к химическим потенциалам соответственно в электрическом и магнитном полях. Построе-

на модель образования цепочечных агрегатов из малого числа частиц в электрическом и магнитном полях. Проведено сравнение численного расчёта с экспериментальными данными, которые подтверждают, что в жидкости действительно существуют анизотропные агрегаты, индуцированный момент которых в слабопроводящей жидкости на несколько порядков превышает соответствующий момент для частицы в диэлектрике.

2. Впервые показано, что приповерхностный слой магнитной жидкости на границе с электродом является активной возбудимой средой, в которой возможны явления самоорганизации - автоволны - с характерными явлениями для таких сред: активными центрами (пейсмекерами), подавлением низкочастотных волн высокочастотными, спиральными волнами - ревербераторами, дифракцией автоволн вблизи препятствия, развитием турбулентности ( стохатизации). Обнаружены неподвижные пространственные структуры в тонком слое магнитной жидкости в электрическом поле, связанные с изменением концентрации.

3. По комплексным электрическим и оптическим измерениям была предложена эквивалентная электрическая схема приповерхностного слоя. Для автоволнового процесса выведено уравнение изменения поверхностной плотности объёмного заряда. Предложен механизм, объясняющий возникновение автоволн дисперсной фазы вблизи прозрачного электрода.

4. Исследованы приповерхностные явления в магнитной жидкости, в результате впервые оценена величина и время образования объёмного заряда, область локализации объёмного заряда в жидкости, оценён заряд частицы дисперсной фазы.

5. По проведенным исследованиям зависимости спектра отражения света от тонкой плёнки от концентрации жидкости в электрохимической ячейке, разности потенциалов на электродах, расстояния между электродами предложен механизм изменения концентрации частиц дисперсной фазы вблизи электрода, проведено численное моделирование в предположении, что приповерхностный слой имеет многослойную структуру.

6. Впервые обнаружены и исследованы автоколебания капли МЖ, помещённой между двумя намагниченными электродами. Записаны нелинейные уравнения колебаний в электрическом и магнитном полях, экспериментально найдены коэффициенты в этих уравнениях. Показано, что с достаточной точностью наблюдаемые автоколебания описываются уравнением Рэлея.

7. Исследована неустойчивость поверхности МЖ в электрическом и магнитном полях с начальной деформацией ультразвуковым полем. Разработан подход к численному решению уравнения гидростатики деформированной поверхности. Показано, что найденный подход позволяет описать гистерезис возникновения я исчезновения структур на поверхности МЖ.

Практическая ценность диссертации

1 .Разработано устройство: пространственно-временной модулятор света, который может быть использован для идентификации различной интенсивности записывающего света и визуализации инфракрасного и ультрафиолетового излучений.

2. Предложено и запатентовано устройство: электрофорезный нуль-индикатор, позволяющее фиксировать нулевой потенциал по одинаковым спектрам отражения электродов. На основе нуль-индикатора предложен усилитель малых токов, позволяющий измерять токи до 10'14-10'15 А, имеющий гальваническую развязку.

3.Разработано устройство: индикатор теплового излучения, который позволяет констатировать наличие и интенсивность излучения в некотором диапазоне температур.

4. Разработано и запатентовано устройство: магпитожидкостный индукционный нейтрализатор зарядов, обеспечивающий безопасный отвод зарядов с объектов посредством переноса заряда струями магнитной жидкости.

5. Показана принципиальная возможность создания устройства, увеличивающего коэффициент теплоотдачи на 1-2 порядка.

б.Обоснованы преимущества применения явления неустойчивости микрокапель магниточувствительной МЖ для изучения эффекта проникания в комбинированных и многодорожсчных блоках магнитных головок. Исследована возможность определения насыщения магнитной цепи головок и определения полей рассеяния магнитных сигналограмм.

7.В результате подробного исследования динамики изменения спектра отражения видимого света от поверхности: прозрачный электрод-магнитная жидкость, обоснована возможность создания быстродействующего малогабаритного спектрофотометра в видимой области спектра. Введён и обоснован критерий, позволяющий оптимизировать идентификацию и восстановление спектра падающего излучения.

Автор защищает:

} .Экспериментальные результаты исследования образования агрегатов в магнитных жидкостях в электрическом и магнитном полях и теоретическое обоснование представления об агрегатах как о гетерофазных флуктуациях. Определение смещения кривой распределения агрегатов по размерам в зависимости от значения электрического и магнитного полей, фазовое расслоение магнитной жидкости при воздействии этих полей.

2.Эксперимеитальные результаты исследования изменения концентрации частиц дисперсной фазы вблизи твёрдой поверхности в электрическом и магнитном полях. Построение модели изменения концентрации в результате изменения эффективного магнитного и электрического поля вблизи поверхности.

3.Методику исследования и экспериментальные результаты измерений величины и времён релаксации объёмного заряда в слабо- и высококонцентрированной магнитной жидкости.

4. Обнаруженные и экспериментально исследованные автоволны, связанные с изменением концентрации вблизи проводящего электрода в электрохимической ячейке. Обоснование утверждения, что тонкий приэлектродный слой магнитной жидкости является активной возбудимой средой, построение модели самоорганизующейся среды. Обнаруженные в этой среде характерные для автоволновых процессов явления: пейсмекеры, дифракция, ревербераторы, подавление мод. Построение эквивалентной электрической схемы, уравнение автоволн доя наблюдаемого процесса.

5. Экспериментальные исследования и теоретическое обоснование исследования неустойчивости и автоколебаний капли МЖ в электрическом и магнитном полях.

6.Технические приложения исследования: струйный электронейтралнзо-тор, индикатор теплового излучения, пространственно-временной модулятор света, электрофорезный нуль-индикатор, усилитель малых токов, возможность применения электрохимической ячейки для моделирования процессов самоорганизации, возможность применения струйного течения для повышения коэффициента теплоотдачи.

Личный вклад соискателя.

Основные результаты и выводы диссертационной работы получены и сформулированы лично автором. Автору принадлежит постановка задач исследования, разработка, конструктивное обоснование и автоматизация экспериментальной установки для изучения колебаний капли МЖ, разработка методики, планирование и организация комплексных исследований электрических и оптических свойств электрохимической ячейки с МЖ.

Автором разработаны и созданы лабораторные макеты магнитожидко-стного струйного электронейтрализатора, пространственно-временного модулятора света, усилителя малых токов, в соавторстве - индикатора теплового излучения, нуль-индикатора.

Автором обнаружены, экспериментально исследованы явления самоорганизации в приповерхностном слое МЖ и на межфазной поверхности, предложен и обоснован механизм этих явлений, построена эквивалентная схема приповерхностного слоя, записаны уравнения автоволн в ячейке с МЖ и автоколебаний капли.

Апробация работы: проводилась на международных и всесоюзных конференциях, основными из которых являются следующие: Всесоюзные конференции по магнитным жидкостям (Плёс, 1985, 1988, 1991), Всесоюзные совещания по физике магнитных жидкостей (Ставрополь, 1986; Душанбе, 1988, Пермь, 1990), Рижские совещания по магнитной гидродинамике (Юрмала, 1987,1990), 6 Всесоюзное совещание по электрической обработке материа-

лов (Кишинев, 1990), Международная конференция по магнитным жидкостям (Париж, 1992), Всероссийская научно-техническая конференция «Физико-химические и прикладные проблемы магнитных жидкостей», III Всероссийский симпозиум «Математическое моделирование и компьютерные технологии» (Кисловодск 1999),7-я , 8-я и 9-я Международные Плёсские конференции по магнитным жидкостям (Плёс, 1996, 1998, 2000).

Публикации. По теме диссертации опубликовано 56 работ, основные из которых приведены в конце автореферата.

Структура и объём работы. Диссертация состоит из введения, пяти глав, заключения. Общий объем диссертации - 308 страниц, работа содержит 83 рисунка и 8 таблиц, в списке цитируемой литературы - 275 наименований.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность проблемы, сформулирована цель работы, основные положения, выносимые на защиту.

В первой главе дан обзор теоретических и экспериментальных работ, в которых рассматриваются вопросы, связанные с взаимодействием частиц дисперсной фазы и нелинейными электроповержюстными явлениями в коллоидных системах. Обращено внимание на работы, в которых рассматриваются электрические свойства коллоидов и явления самоорганизации в коллоидных системах. Каждый из пунктов главы заканчивается постановкой задач, решаемых в диссертации.

Во второй главе рассматриваются вопросы, посвященные агрегированию и распределению агрегатов магнитной жидкости в электрическом и магнитном полях. Основным объектом исследования являлась слабоконцентрированная магнитная жидкость типа «магнетит в керосине». Выбор в качестве объекта именно такой жидкости связан с тем , что жидкости с Ре\0^ наиболее распространены, стабильны и агрегативно устойчивы. Использование в качестве дисперсионной среды керосина позволило получить жидкости, в которых образование агрегатов происходит при нормальных условиях. Так как магнитные жидкости - чрезвычайно сложные коллоидные системы, существует множество факторов, влияющих на свойства жидкостей, поэтому предсказать агрегагнвную устойчивость практически невозможно. В связи с этим особенно важны надёжные способы контроля наличия агрегатов. В данной работе применялись оптические методы - измерение анизотропии рассеянного света, исследование рассеяния без поля, метод спектроскопического квазиупругого рассеяния (СКР).

Разработана и реализована автоматизированная экспериментальная установка (рис.1), позволяющая исследовать индикатриссу рассеяния света, анизотропию рассеяния при образовании и ориентации агрегатов и частиц внешними электрическим и магнитным полями, построение функции автокорреляции случайных флуктуации интенсивности рассеяния света (метод СКР).

Установлено, что все исследуемые образцы жидкости содержат агрегаты, среднее число частиц в которых от 2-3 до 103 частиц. При воздействии электрического и магнитного полей средний размер агрегатов увеличивается. Для всех образцов жидкости существует критическое магнитное и электрическое поле, величина которого зависит от частоты, при которых происходит пороговое увеличение анизотропии рассеянного света, что можно гракговать как фазовый переход в коллоидах - образование крупных агрегатов, ведущих к расслоению жидкости.

1 - источник излучения

2 - диафрагма

3 - нейтральный фильтр

4 — нечочник с жидкостью

5 кювета с жидкостью

6 - электроды

7 — объективы

8 - диафрагмы

9-ФЭУ

1С - осциллограф 11 - цифровые приборы 12-ЭВМ

Рис. ] Экспериментальная установка

В таблице 1 приведены результаты определения средних размеров агрегатов (с1, 10"9 м), полученных для различных образцов жидкости: 1 - рассеяние света, 2 — СКР.

Таблица 1

Метол 1 2 3 4 5

Рассеяние - 3±1 - 2+1 -

СКР 8±3 5+2 10+3 3±1 7±2

На рис. 2 приведены характерные кривые для величины анизотропии рассеяния в зависимости от внешнего магнитного поля для указанных образ-

/±-/. .

Анизотропия рассеяния характеризуется величиной --1, где /ц интенсивность рассеянного света, измеренного в плоскости: луч лазера - вектор Н под углом ~ 20 ° к лучу, 1± - то же в перпендикурярной к Н плоскости, ¡о-без поля. Фотоприемник'установлен за плоскопараллельной кюветой, расположенной перпендикулярно лучу.

Установлена корреляция между средним размером агрегата и критическим полем (Н„р), при котором происходит расслоение образца. Сделан вывод о том, что наиболее легко экспериментально реализуемым способом установления влияния электрического и магнитного полей на агрегативную устойчивость МЖ является метод определения Н«,, по кривой порогового возникновения анизотропии рассеяния.

При воздействии в течение нескольких секунд постоянного электрического поля (Е ср ~104В/м) средние размеры агрегатов возросли в несколько раз. Критическое значение Нкр снизилось на порядок. Переменное электрическое поле (50 Гц) той же величины приводило к изменению Нкр в 2-3 раза только после длительного (несколько минут) воздействия.

Электрическое поле той же напряженности частотой более 1000 Гц не приводило к изменению Нкр.

Построена термодинамическая модель магнитного монодисперсного коллоида, в котором частицы дисперсной фазы (-10 нм) рассматриваются как крупные молекулы, а сам коллоид как раствор, в котором кривая фазового равновесия зависит от концентрации частиц - с, температуры - Т, электрического -Ей магнитного - Н полей1 (давление предполагалось постоянным). «Насыщение» раствора в этом случае связано с термодинамическими параметрами - с, Т, Е и Н. Причем еще до «насыщения» раствора в нем существуют агрегаты частиц, которые по Френкелю трактуются как гетерофазные флуктуации. После насыщения раствора, с увеличением Е и Н (или с уменьшением Т) частицы образуют крупные агрегаты, которые и вызывают

1 Символы, напечатанные жирным шрифтом обозначают векторные величины

скачкообразное увеличение анизотропии рассеяния и видны в оптический микроскоп.

Из условия равновесия, соответствующего минимуму термодинамического потенциала с учетом воздействия электрического и магнитного полей найдена функция распределения агрегатов по размерам:

где ^ - функция распределения без поля, g - число частиц в агрегате Ч^тр - функция, зависящая от размеров агрегата,

^дшр и %шгпг, - изменение химического потенциала свободной магнитной частицы и агрегата ¡-типа, отнесённые к одной частице в электрическом и магнитном полях.

Функция распределения С, монотонно убывает при значении концентрации с ниже критической, и у неё имеются минимум' и максимум при значениях концентрации, превышающих критическую. Агрегаты - области с более высокой концентрацией частиц, то есть эффективные электрические и магнитные поля больше в агрегате, поэтому аа>аА и ри>рЛ , где ал- коэффициент, связывающий средний по времени магнитный момент <ш> частицы и поле Н, ап- то же в агрегате; рл- поляризуемость пеагрегированнои частицы в электрическом поле, ри - то же в агрегате. Из (1) следует, что в полях функция распределения смещается в сторону более крупных агрегатов, и при соответствующих Е и Н магнитная жидкость расслаивается на более концентрированную и менее концентрированную фазы.

Была решена задача нахождения магнитных добавок для химического потенциала-частицы и частицы в агрегате. Задача решена для цепочечной модели малого агрегата, который содержит2,3,4 ... 10 частиц.

Установлено, что с включением электрического поля в коллоидных системах происходит агрегирование частиц, обусловленное поляризационным притяжением. Добавку к химическому потенциалу, обусловленную воздействием электрического поля нельзя рассчитать, пользуясь теми же соотношениями, что в случае с магнитным полем, так как индуцированный диполь-ный момент (ИДМ) нельзя вычислить по аналогии со средним магнитным моментом, пользуясь теорией Ланжевена. Между тем, индуцированный ди-польный момент частицы является её важнейшей'интегральной характеристикой. В диссертации показан расчёт электрической добавки к химическому потенциалу, исходя из предположений, что ИДМ в линейной теории поляризации для не слишком сильных полей пропорционален величине поля р=РЕ, где (3 - поляризуемость. Для построения модели образования агрегатов в электрическом поле и вычисления ИДМ агрегатов и частиц был введён так называемый эффективный эллипсоид, объём которого равен сумме объёмов частей агрегата. Поскольку поляризуемость и, следовательно, ИДМ

вдоль главных осей различны, поляризационное взаимодействие зависит от ориентации такого эллипсоида в поле.

Величина электрической добавки к химическому потенциалу вычисляется по формуле

- |< рщ > <1Е \Ш(0)с10

4рВ~ N = N (2)

где W(G) - плотность вероятности ориентации частиц под углом 0, то была оценена величина и - средней энергии для агрегата из двух, трёх и т.д. частиц, считая его эллипсоидом.

По оценкам оказалось, что средняя энергия агрегата из двух, трёх, четырёх частиц имеет порядок (2-4 10'22 Дж), то есть меньше кТ для исследуемых образцов.

Мультипольное приближение также даёт значение энергии поляризационного взаимодействия « кТ.

Это означает, что по теоретическим расчетам частицы в жидкости приобретают меньший индуцированный дипольный момент, чем необходим для агрегации, что противоречит экспериментальным данным по изменению порогового значения Нкр для постоянного электрического поля, но не противоречит результатам по воздействию переменного (> 50 Гц) электрического поля. Поэтому было высказано утверждение, что в медленно переменных (< 10 Гц) и постоянных полях ИДМ частиц связан с образованием объёмного заряда вблизи частицы, и индуцированный дипольный момент в этом случае на 1-3 порядка больше, чем вычисленный в предположении, что жидкость -идеальный диэлектрик, и поляризация магнитной жидкости носит неравновесный характер.

В третьей главе

В третьей главе исследовались приповерхностные явления в электрохимической ячейке в электрическом и магнитном полях.

Приведены результаты комплексного исследования свойств приповерхностного слоя магнитной жидкости в электрическом и магнитном полях.

Разработана автоматизированная экспериментальная установка и методика измерений эффективной ёмкости СЭ1|) и сопротивления Я3ф электрохимической ячейки с магнитной жидкостью, совместного измерения электрических и оптических параметров ячейки.

Экспериментально установлено, что электрофоретическая ячейка с магнитной жидкостью, помещённая в электрическое поле накапливает аномально большой заряд. Ёмкость такой ячейки превосходит ёмкость конденсатора аналогичных геометрических размеров с диэлектриком на 2-3 порядка. Для выяснения причины накопления большого заряда были проведены эксперименты по определению зависимости электрических па-

аметров от частоты управляющего напряжения, толщины слоя и концеи-рации жидкости. Ранее, как правило, измерения проводились в постоянном оле или в диапазоне частот от 20 Гц и выше. Проведены совместно с Бонда-енко Е.А. измерения эффективной ёмкости и сопротивления ячейки (С-), э) для концентраций от 1,6 10'4 до 1,610"' в инфразвуковой области частот ).1-10 Гц). В результате проведённых измерений обнаружена дисперсия чектрических параметров ячейки на низких частотах (рис. 3). Как видно из ^афикон, в диапазоне 0,1-3 Гц эффективная ёмкость уменьшается почти на 2 орядка, а сопротивление в 2-3 раза.

нал из известных соотношений показывает, что в области более высоких ястот (более 50 Гц), когда не успевает образоваться объёмный заряд в при-1ектродных слоях, влияние поляризационной ёмкости не сказывается, и из-еряется истинная величина ёмкости (диэлектрической проницаемости).

По низкочастотной дисперсии удалось оценить соотношение ёмкости, шанной с электрохимическими процессами и поляризационной емкости, шанной с образованием объёмного заряда. Расчёты подтвердили предложение, что вблизи электродов образуется запирающий (порядка 100 ангс->ем) слой с низкой электропроводностью, в котором за время порядка 10"гс, э-видимому, происходит электроочистка, вследствие чего сопротивление цё больше увеличивается.

Кроме этого, для определения времени образования объёмного заряда, которым связано изменение концентрации вблизи электродов, что фикси->валось по изменению спектра отражения от границы прозрачный электрод-Ж, анализировали оптические отклики от ячейки на переменный гармони-:ский сигнал напряжения для частот 0,1-50 Гц. Обнаружено, что сигнал оп-1ческого отклика является также периодическим, но не описывается сину->идой. Период оптического сигнала равен половине периода управляющего [гнала. Амплитуда отклика при увеличении частоты управляющего напря-:ния постепенно уменьшается и становится равной нулю при /=30-50 Гц в висимости от концентрации коллоидного раствора. Можно подтвердить шод, сделанын на основании электрических измерений, что время образо-ния объёмного заряда-0,01-0,02 с.

о'ф Я, 10' Ом

6

Рис. 3. Графики зависимостей ■1 емкости С (/) - лииии 1,2,3, 4; и

сопротивления Яф - линии 1а, 2 2а, За от частоты для МЖ

Ф,=16%, ф2=10%, ц>}=2%,

с1=40мкм.

12 3 4 5 6 7 8 9 10 °, _

/ Ги

В результате проведенной серии экспериментов были выявлены следующие особенности зависимостей эффективных емкости и сопротивления ячейки от расстояний между электродами. Для магнитных жидкостей с концентрацией твердой фазы порядка Ш~3-И0 2 наблюдается нарушение линейности зависимостей 1/C(d) и R(d). На рис. 4а представлен график зависимости величины, обратной значению эффективной емкости, на рис. 46 - эффективного сопротивления от толщины слоя жидкости для магнитной жидкости с концентрацией с=0,25%. Относительная ошибка определения эффективной емкости не превышала 8%, эффективного сопротивления - 5%. Представленные кривые представлены из экспериментальных данных путем сглаживания по методу наименьших квадратов. Характерное расстояние /, на котором происходит нарушение линейности зависимостей 1/C(d) и R(d), оценивали, экстраполируя линейный участок кривой до пересечения с осью d.

1*10'

зчо'

2.5*10''

2* ID

9*10*

8*104 7*10' 64 0' 5*10' 4*1 О'

R, Ом

d, мкм

ЗЧ0\) 20 4D to «а |<ю 120 но im :so :оо . Рис. 45 График зависимости R(d) дл: мамшгмом жидкости с концентрат*

ей с ='0.25%

(1 20 -4') М) 8" IM! 120 NIP 160 ISO 200 220 Рис. 4а График {анпсимости КО (d) для млшпной жидкое!и с концентрацией с 0.25%

По [рафикам, представленным на рис. 4а и 46 видно, что для жидкое! и малой концентрации в приповерхностной области порядка 100 мкм происходит аномальное изменение электрических параметров. По видимому это связано с тем, что в этой области локализуется объемный заряд.

В настоящее время механизм миграции частиц к электродам, связанный с электро- и диполофорезом изучен недостаточно. Комплексные исследования электрических и оптических параметром, н частности, электроотражения, позволило подойти к решению вопроса о причинах миграции частиц к электроду и структуре приэлектродного слоя в электрическом и магнитном полях, оценить вклад диффузионного и электромиграционного слагаемых в уравнении Фоккера-Плаика, описывающего движение малых частиц в маг-нигнои жидкости. Преимущество ош ического метода электроотраженпя состоит в том, что с помощью него возможно наблюдать изменение концентрации на расстоянии порядка длины волны от электродов. Разработана автоматизированная установка для изучения свойств МЖ методом электроотраженпя (рис. 5).

В результате проведённых экспе-2 А Л. риментов установлено, что а

электрическом поле вследствие электро- и диполофореза частиц дисперсной фазы вблизи поверхности электродов образуется слой, концентрация магнетита в котором больше начального равновесного значения. Установлено также, что возникающий вблизи электродов в электрическом поле объёмный заряд биполярный, но величина его неодинакова и для слабоконцентрированной жидкости (с < 0,1%) зависит от полярности электрода.

Экспериментально установлено, что объёмный заряд зависит от концентрации жидкости и локализуется в области порядка 50 мкм для жидкости малой концентрации (0.3%) и о области менее 1 мкм для жидкости концентрацией -10%. По измеренному объемному заряду, области его локализации и площади электродов оценена величина плотности объёмного заряда в ячейке. Для напряжённости 105 В/м и концентрации 10'1 об.% она составила 1210 Кл/м3. Определялось влияние изменения концентрации магнитной жидкости на отражательную способность электрохимической ячейки.

Для изучения зависимости спектра отражения ячейки с магнитным коллоидом (в экспериментах использовалась коллоидная суспензия магнеипа в керосине, стабилизированного олеиновой кисло 1 ой) от концентрации дисперсной фазы использовали установку, показаную на рис. 5 Целью проведённых экспериментов было изучение изменения отражательной способности электрохимической ячейки в зависимое!и от концентрации магнитной жидкости. Исследованы жидкости с концентрацией магнетита от 2 до 33%, для сравнения спекчров отражения проводились исследования отражательной способности керосина.

Измерения проводились следующим образом. В ячейку помещали жидкость известной концентрации. Отражённый от ячейки свет попадал па фотоэлектронный умножитель, значение силы фототока регистрировалось вольтметром и пройдя АЦП и преобразователь кода записывалось в намять ЭВМ. Для каждого значения концентрации проводилось по пять серий измерений. Относительная погрешность измерений фототока не превышала 4%. Полученные спектры отражения для жидкости концентрацией 2%; 12,47% и 33%, сформированные по нормировочной кривой, представлены на рис 6. з

0,5

Керосин -МЖ2%

МЖ 12.47* Пшта

400

SOO

еоо

700

Рис.6 Зависимость спектра отражения от концентрации.

Из графиков видно, что максимум спектров отражения ячейки без наложения внешнего электрического поля с увеличением концентрации смещается в область красного света и увеличение концентрации магнетита в МЖ приводит к уменьшению величины главного максимума.

Сдвиг максимума по оси длин волн обусловлен мнимой частью комплексного показателя преломления, т.е. коэффициентом поглощения. Соответствие сдвига максимума отражательной способности, рассчитанного теоретически и зафиксированного экспериментально от пасты (33%) дает основание предположить, что при высоких концентрациях МЖ существенный вклад в отражательную способность приповерхностного слоя вносит показатель поглощения МЖ. В то же время смещение максимума на графике отражательной способности может быть связано с появлением в приповерхностном слое многослойной структуры.

С подачей электрического поля на электроды электрохимической ячейки комплексный показатель преломления изменяется, что определяет спектр отражательной способности. По изменению спектра отражения можно судить не только об изменении концентрации магнетита, но и об объёмном заряде, который образуется в жидкости, благодаря наличию ионов примесей.

Исследовались жидкости с концентрациями магнитных частиц: с\= 1,5 %, сг = 5 %, с3 = 8 %, с4= 10 %, = 17 % и паста из магнитной жидкости с концентрацией с„= 32 н- 0,5 %.

Установлено, что с увеличением поля максимум спектра смещается в область больших длин волн аналогично тому, как это происходило при увеличении концентрации жидкости в ячейке (см рис. 6).

В предположении, что приповерхностный слой - многослойная структура, было проведено совместно с Мараховским A.C. моделирование интерференции света на этой структуре. В результате моделирования было уста-

новлено, что изменение отражательной способности, наблюдаемое в электрическом поле можно объяснить двумя обстоятельствами: увеличением значения показателя преломления МЖ, а также появлением многослойной структуры в приэлектродном слое.

В результате того, что по оптическим измерениям можно утверждать о наличии многослойной структуры в концентрированной МЖ, и приэлектродный слой имеет проводимость на 1-2 порядка меньшую, чем остальной объём жидкости, проведено моделирование приповерхностной структуры магнитной жидкости в электрическом поле. Экспериментальные данные позволяют сделать предположение, что приповерхностный слой имеет многослойную структуру и в электрическом поле вблизи поверхности появляется слой с показателем преломления керосина или ПАВ толщиной Ь, которая увеличивается при увеличении амплитуды импульсного напряжения. Построена модель многослойной структуры, предложена эквивалентная электрическая схема и показано, что образование слоистой структуры энергетически более выгодно по сравнению со сплошным приэлектродным слоем. Предложен механизм движения частиц в электрическом поле, показано, что при некоторых значениях напряжения электрического поля возможно наблюдение колебательного движения слоя вблизи электрода.

Обнаружено и теоретически интерпретировано изменение концентрации частиц дисперсной фазы в однородном магнитном поле. Во второй главе рассматривалась слабоконцентрированная жидкость, в которой взаимодействием частиц и агрегатов можно пренебречь. При описании свойств как электрических так и магнитных концентрированных магнитных жидкостей (с>10%) учет межчастичных взаимодействий частиц - необходим, но построение полной статистической теории систем с магнитодипольпым взаимодействием частиц - сложная задача, тем более, что в магнитной жидкости помимо взаимодействия между частицами дисперсной фазы добавляются силы магнитного диполь-дипольного взаимодействия. Поэтому магнитноди-польное взаимодействие можно учесть, построив некоторую модель, которая имеет приближенный характер.

Наиболее простая модель, дающая представление о влиянии магнитоди-полыюго взаимодействия - введение эффективного поля, согласно которой напряженность поля Ндоп, действующего на частицу, которая находится в центре мысленно вырезанной сферы.

Известно, что свойства жидкости на поверхности и в глубине существенно различаются.

Проведённые эксперименты показали (и эти данные- подтверждены исследованиями других авторов), что перпендикулярное к поверхности жидкости однородное магнитное поле увеличивает концентрацию частиц на поверхности, а параллельное магнитное поле уменьшает концентрацию частиц.

Была оценена зависимость эффективного магнитного поля от глубины аналогично подсчёту действующего поля в диэлектрике.

Нахождение этой зависимости привело к выводу, что частицы под действием УН3фф начинают движение, что приводит к изменению концентрации вблизи поверхности и, как следствие, к изменению спектра отражения.

Так как электрическое поле, перпендикулярное к поверхности, увеличивает концентрацию, то удалсь добиться при включении дополнительно к параллельному поверхности магнитного поля электрического, перпендикулярного к поверхности (в пределах ошибки) компенсации эффекта изменения концентрации частиц дисперсной фазы.

Поскольку это движение малых (порядка 10-100 нм) частиц без вероятностного последействия, то есть марковский процесс, то он описывается с помощью уравнения Эйнштейна-Фоккера-Планка , оценка входящих в него членов сделана в диссертации.

Систематическую скорость V в уравнении Фоккера-Планка можно представить в виде :

У= (Рт+ РА + Р„ + Р„ + рч + рм)/ к

здесь Рт - сила тяжести, ГА - сила Архимеда, Рн - сила гидро статического выталкивания, Рч- сила Кулона, действующая на заряженную частицу в однородном электрическом поле, Гйг сила, действующая на индуцированный дипольный момент частицы в неоднородном электрическом поле, РЛ1 -сила, действующая на магнитный диполь, к -подвижность.

По оценкам, сипа тяжести пренебрежимо мала её и РА можно не учитывать, сила Р|,- аналог архимедовой выталкивающей силы, равная по величине силе, действующей со стороны локального электрического поля на заряд объёма жидкости, вы тесненного частицей пренебрежимо мала по сравнению с кулоновской, именно поэтому частица будет двигаться под действием электрического поля в прикатодной половине ячейки к катоду, в прианодной - к аноду. Пондеромоторная сила Рог - действует на индуцированный дипольный момент частицы р в неоднородном иоле вблизи электродов. Расчёт этой силы с учётом измеренной плотности объёмного заряда, которая определяет grad Е* показал, что днполофорезом можно пренебречь.

В случае, если кулоновская сила равна по величине магнитной, а поля взаимно перпендикулярны, происходит компенсация воздействия электрического и магнитного полей, что выражается отсутствием градиента концентрации у поверхности электрода. Это экспериментально показано по компенсации изменения спектра отражения в однородном магнитном поле порядка 0,3 Тл концентрацией с-20% электрическим полем с эффективной напряжённостью Ш~2'104В/м, где 1 - расстояние между электродами.

В уравнении Фоккера-Планка необходимо было сравнить систематический и случайный члбны, чтобы оценить роль диффузии в происходящих процессах. Расчёты показали, что для электрических полей с напряжённостью, меньшей 104 В/м систематическая и случайная составляющая скорости движения частиц являются сравнимыми, поэтому пренебрегать диффузионным членом нельзя, что подтверждено экспериментально. Как один из наиболее интересных результатов, обнаруженных в электрохимической ячейке, описывается процесс самоорганизации и автоволны, которые наблюдались нами в магнитной жидкости и являю'гся уникальным объектом для изучения явления самоорганизации. Наблюдались активные центры - пейсмекеры (рис. 7), спиральные волны - ревербераторы (рис.8), дифракция на утлу препятствия (рис. 9). При воздействии на электрохимическую ячейку одновременно с постоянным импульсным электрическим полем (длительность импульса порядка сотых долей секунды) удалось наблюдать синхронизацию внешним воздействием автоволнового процесса, «подстройку» собственной частоты колебаний под частоту импульсного воздействия при длительности импульсов 0,05 долей секунды и величине импульсного напряжения 10 В (рис 10).

Рис. 7 Автоволновой процесс Рис. 8 Автоволиовой процесс.

Действующие центры Ревербератор.

20

Рис. 9 Автоволповой процесс. Рис. 10 Неподвижные структуры

Дифракция. (пояснения в тексте)

В результате экспериментов удалось построить эквивалентную электрическую схему (рис. 11) и, применяя разрывной метод, разбить всю область возможных движений на два участка (быстрый и медленный). Эти движения описываются линейными дифференциальными уравнениями.

Рис. 1 1. Эквивалентная схема двойного слоя с Рис. 12. Вид вольтамперной распределенными параметрами ; - сонротнв- характеристики Ян лснис двойного слоя

Разбивая поверхность ячейки на элементарные площадки с!5-с1хс1у и считая, что через каждую такую площадку совершаются разрывные автоколебания, которые, синхронизируясь с течением времени, превращаются в автоволну, была построена модель, подтверждённая экспериментально.

Для нелинейного элемента, вольтамперная характеристика которого показана на рис. 12, уравнения Кирхгофа дают зависимость (в приближении релаксационных разрывных колебаний):

г |=0|1п

<Ркр\ <Р*р2

„ , <Ркр1 Г2=021п-, где

©1 =

<РчЛ

©2 =

Т] - время рефрактерносги, Тг - время возбуждения. Период колебаний х-Т)+Т2.

Из уравнения непрерывности (закон сохранения заряда) получено уравнение:

дг

1

С (х) дх Уёх Л ' дх

(4),

У

где У/ - плотность тока смещения /г - плотность тока проводимости

- поверхностная плотность заряда Д (х) - коэффициенты диффузии ионов и частиц, несущих заряд q¡ П; - концентрация ионов и заряженных частиц ¡-го типа. С - емкость, обусловленная приповерхностным зарядом, отнесенным к единице площади;

о, - поверхностная проводимость. Если диффузионный ток, связанный с градиентом концентрации в уравнении (4) гораздо меньше поверхностного тока, обусловленного разностью потенциалов на уравнение (3) принимает вид: дРг 9 _ 3 Р.

: Ж)- —а. —— 81 дх 5 дх С

и если и С не зависят от координат, то для двумерной системы

д1

=ло+

д2р , . д2р,

дх1

ду2

(5)

(б)

где О = ■

то есть получено уравнение, описываающее так называемую базовую модель автоволны в разных средах.

Так как было показано, что объёмный заряд однозначно связан с концентрацией в приповерхностном слое, то (6) описывает концентрационные автоволны, наблюдаемые в эксперименте.

Нелинейное дифференциальное уравнение (6) аналитически может быть решено только для стационарных автоволн (автомодельное решение) для ] (О

из (3) при условии , что X) - время рефрактериости гораздо больше т2 -времени возбуждения. Но даже не решая это уравнение в связи с его аналогией с уравнениями, описывающими автоволны в нервном аксоне, а для двумерного случая - в мышце сердца, в распределенном диоде с туннельным переходом (диод Есаки), диода с джозефсовским переходом, можно с помощью электрохимической ячейки моделировать процессы в упомянутых системах: переходные процессы, дифракцию волн на неоднородностях, фибрилляцию сердечной мышцы и другие.

Четвёртая глава посвящена изучению межфазных явлений на границе МЖ-воздух, колебаний и деформации поверхности магнитной жидкости в магнитном и электрическом полях и изучению периодического струйного течения и неустойчивости плоской поверхности. Капля магнитной жидкости типа "магнетит в керосине" концентрацией 2-20 об.% помещалась между намагниченными полусферическими полюсами электромагнита (рис.13).

1 - осветитель, 2- солеиоиды. 3 - подвижный столик, 4 - объектив, 5 - экран. 6 - фотодиод, 7 - подвижный столик микроскопа.

ММ

Установка позволяла создавать постоянное и переменное магнитные поля. Постоянное поле Н удерживало каплю, а переменное НоСОБа^ заставляло каплю совершать вынужденные колебания. Записано уравнение гидродинамики поляризующейся намагничивающейся среды, содержащей объёмные заряды. Проведены оценки различных сил, действующих в магнитном и электрическом полях. Экспериментально показано, что объёмный заряд в жидкости биполярный, и кулоновская сила гЕ на 2-3 порядка больше поляризующей силы. Под действием электрического поля возникает утолщение перемычки, образованной каплей МЖ между двумя электродами. При изменении полярности постоянного напряжения сохраняется симметрия перемычки, что как раз и обусловлено биполярностыо заряда.

Рис. 14 Капля магнитной жидкости между двумя электродами.

В неоднородном поле со сложной геометрией точного решения для волн, распространяющихся по поверхности капли, найти не удаётся. С учётом дискретности спектра частот собственных колебаний сделано предположение, что каждая из набора стоячих волн может рассматриваться как система связанных осцилляторов с одной степенью свободы.

Если в системе наблюдаются волны только определённой частоты о)к (какая-либо мода колебаний), то колебательная система может быть описана одномерным уравнением малых колебаний с одной степенью свободы.

В качестве обобщённой координаты в уравнении Лагранжа для определённой моды колебаний выбрано смещение произвольной точки проекции капли на экран. Записано уравнение Лагранжа для такой системы. Полученное ранее уравнение движения после оценок сил и упрощений удаётся записать в форме Коши-Лагранжа, так как все силы, входящие в уравнение, потенциальны.

Уравнение движения МЖ при воздействии электрического и магнитного полей имеет вид:

(IV - - -

р— = гЕ + {Ш)Н + (РУ)Е + т)АГ-Ур (11)

с/[

Электрическое поле входит в два слагаемых: кулоновскую силу гЕ и поляризационную силу РУЕ. В геометрии электродов, реализуемых экспериментально, Р УЕ направлена к электродам в сторону возрастания поля, направление кулоновской силы гЕ может быть различным в зависимости от знака плотности объёмного заряда г. При униполярном заряде сила гЕ направлена в сторону одного из электродов. Это означает, что с включением напряжения симметрия капли должна нарушаться. В эксперименте наблюдалось сохранение симметрии капли, из чего можно сделать вывод, что объёмный заряд магнитной жидкости биполярный, причём величина кулоновской силы гЕ больше поляризационной. До определённого напряжения кулоновская сила, увеличивая давление в центре капли, где величина объёмного заряда ъ в силу симметрии равна нулю, приводит к утолщению перемычки. Но состояние, когда кулоновские силы, действуя навстречу друг другу в обеих половинах капли, станут больше суммы намагничивающей МУН и поляризационной сил РУЕ становится неустойчивым. В этом случае возникает течение внутри капли, если толщина перемычки больше некоторой критической, или автоколебания капли

Экспериментально установлено, что увеличение магнитного поля приводит к уменьшению толщины перемычки, то есть электрическое и магнитное поля действуют в какой-то степени ослабляя друг друга.

Это означает, что резонансная частота вынужденных колебаний сор должна уменьшаться при включении электрического поля. Но, как показано в работе, объёмный заряд, образующийся в магнитной жидкости, определяется не только напряжением на ячейке, но и скоростью течения жидкости, поэтому с увеличением скорости сдвигового течения объёмный заряд уменьшается.

В уравнении колебаний воздействие постоянного электрического поля можно формально представить слагаемым = F(L^¿lr), где и - напряжение, г и г - смещение и скорость точки на границе проекции капли. Получены резонансные кривые, показанные на рис.15, из анализа которых следует, что с ростом электрического напряжения их ширина уменьшается, то есть уменьшается затухание. При некотором напряжении затухание становится равным нулю, и в системе возникают автоколебания. С увеличением напряжения может возникнуть ситуация, когда в колебательной системе дис-сипируемая энергия будет компенсироваться «отрицательным» трением, появляющимся за счёт электрического тока.

Раскладывая в уравнении движения ДГ + 2РДГ + с4ЛГ =/со5со/ + .Рэ (12), электрическую силу Р, по степеням скорости Аг с точностью третьего порядка АР = Аг + (Дг)2 • Аг (13), получим Аг + 2 рЛг-■ (14)

А г0, мм

-аАг-ЬАг3 +а>0Дг = / собЫ

10 20 30 40 50 60 Рис. 15 Резонансные кривые

Полагая здесь Г=0 и вводя обозначения

а =

4/Г 2(3 а

и ц =

2Р-а

получим

Аг - сг(1 — /¿Дг2+ со^Аг = 0. (15)

то есть автоколебания капли описываются уравнением Рэлея. Наблюдались два типа автоколебаний - релаксационные и квазигармонические. Для получения первых в экспериментальную установку включалось большое внешнее сопротивление. Под воздействием постоянного магнитного поля капли удерживаются нв электродах и вытягиваются в пики. Затем включается электрическое поле, и под его воздействием высота пиков увеличивается, и расстояние между ними уменьшается. При критическом значении напряжения икр| пики смыкаются, образуя перемычку, которая разрывается при напряжении икр2, причём икр2 < икр, (гистерезис).

В течение времени т по перемычке идёт ток, после чего напряжение на. электродах падает, происходит разрыв перемычки, и пики восстанавливают первоначальную форму - возникают релаксационные колебания, период которых зависит от Яц,,, причём КЕН в экспериментах изменялось.

Исследовалась неустойчивость плоской поверхности магнитной жидкости в электрическом и магнитном полях в условиях, когда начальная де-

формация свободной поверхности создаётся ультразвуковым лучом. При экспериментальном изучении возникновения и исчезновения пиков на поверхности наблюдаются, как правило, два неустойчивых состояния: скачкообразное образование пиков при увеличении магнитного поля («жесткая» неустойчивость) и скачкообразное их исчезновение при уменьшении поля.

В диссертации развит подход, в котором начальная деформация и сами пики представлены в виде эллипсоидов вращения, и на основании этого предсказаны два наблюдаемых в электрическом и магнитном полях вида неустойчивости. Записано уравнение равновесной поверхности МЖ на полюсе полуэллипсоидов при одновременном воздействии электрического и магнитного полей, приведено его численное решение.

Пятая глава посвящена практическому применению нелинейных электроповерхностных явлений в магнитных жидкостях.

Исследование свойств малых проводящих частиц, взвешенных в диэлектрической жидкости играет важную роль для электроочистки пищевых масел, нефтепродуктов, в том числе отработанных. Поэтому изучение свойств малых частиц, их агрегирование, взаимодействие с приэлектродными областями, локализация объёмного заряда должны играть определённую роль при оптимизации конструкции электрофильтровальных аппаратов. Изучение автоволн в электрохимической ячейке позволяет моделировать сложные, в том числе переходные процессы в таких сложных системах, как нервный аксон, полосковый туннельный диод Есаки, полосковый туннельный диод Джозефсона и др.

На основе изученного электроотражения от поверхности предлагаются устройства: нуль-индикатор, пространственно-временно модулятор света, индикатор теплового излучения, усилитель малых токов с гальванической развязкой, спектрофотометр: усовершенствование, критерий качества.

При исследовании струйного течения и автоколебаний капли МЖ в электрическом и магнитном полях предложен индукционный струйный электронейтрализатор, способ повышения теплоотдачи струйным течением МЖ.

1.Электроуправляемын спектрофотометр на базе электрофорезного индикатора.

Эффект изменения концентрации частиц дисперсной фазы у электрода лёг в основу использования электрофорезного индикатора в качестве элек-троуправляемого светофильтра, который является оптически активным элементом электроуправляемого спектрофотометра. Ранее была показана принципиальная возможность восстановления спектра, но не изучены были свойства электроуправляемого светофильтра, а также показатели качества его работы. Основной рабочей частью спектрофотометра является электроуправ-ляемый светофильтр.

Принцип действия светофильтра заключается в следующем: подавая прямоугольные импульсы разнополярной направленности от ЭВМ на электрохимическую ячейку, фиксировали с помощью ФЭУ и АЦП отклик на излучение определённой длины волны. Набрав с помощью монохроматора матрицу откликов (ядро) Иу для различных длин волн и получив отклик I; от неизвестного спектра излучения образца, решая уравнение Фредгольма I рода, восстанавливали спектр.

Восстановление сплошного спектра с помощью электроуправляемо-го спектрофотометра

Известно, что в общем виде задача восстановления сплошного спектра представляет собой интегральное уравнение Фредгольма 1-го рода

х*

|Л(хД)Г(\)са = /(х) (16 )

Хи

где ЩхД) - ядро интегрального уравнения или функция влияния на выбор откликов на различные длины волн монохроматического излучения. 1(х) - результат воздействия или отклик с электрофорезного индикатора или мощность излучения в момент времени х; У(Х) - восстанавливаемый спектр падения излучения на электрофорезный индикатор; х - координата времени; X - длина волны; Х„, X» - начальный и конечный пределы интегрирования.

Ядро ЩхД) является заданной функцией, в которой содержится информация о результатах воздействия импульсного напряжения на электрофорезный индикатор, а именно, получаемых при этом откликах от различных длин волн монохроматического излучения. Имея отклик 1(х) от какого-либо спектра можно восстановить вид функции У(Х) для этого спектра.

В интегральном уравнении (16) все функции должны быть непрерывны, так как восстанавливаемый спектр, как правило, сплошной. Экспериментальные данные отклика 1(х) и, соответственно, ядра Щх, X) не всегда могут быть корректно аппроксимированы каким-либо классом функций (например, полиномами Чебышева или сплайнами), так как алгоритм аппроксимации может внести определённую погрешность, которая отрицательным образом может сказаться на результате восстановления функции У(Х).

В этой связи удобнее работать не-с непрерывными функциями, а с их дискретным аналогом, который первоначально образуется в виде массива данных после аналого-цифрового преобразования.

Тогда задача восстановления сплошного спектра заключается в решении системы линейных алгебраических уравнений.

я

Яу=1 или ^RjiУi =1 ] у = 1,т п<т (17)

/=1

где матрица откликов; I, - отклик ; у, - восстанавливаемый спектр; 1 ^ — индексы элементов; шип- количество строк и столбцов матрицы II соответственно.

При успешном решении системы линейных алгебраических уравнений (17) найденные дискретные значения сплошного спектра у1 можно аппрок-сисимировать какой-либо функцией и восстановить весь спектр У(Х) на участке [X. „ VI'

Таким образом, для успешного получения результата о спектральном составе излучения, падающего на электрохимическую ячейку с МЖ и прозрачными электродами, необходимо:

а)оптимально уменьшить случайную составляющую погрешности отклика

б)каким-либо методом уменьшить вырожденность ядра, а так как эта процедура почти всегда связана с потерей данных, го экспериментально получить ядро с избытком полезной информации.

в) используя алгоритмы линейного программирования, восстановить спектр по известному отклику.

В связи с тем, что задача уменьшения вырождения ядра чрезвычайно актуальна и во многом обусловливает успех восстановления спектра от объекта, нами введён критерий качества работы светофильтра. По данному критерию становится возможным определить степень точности и соответственно ту или иную степень сложности изготавливаемого светофильтра.

Критерий оценки максимальной разрешаюей способности спектрофо-метра (критерий качества) К определяется по Фурье-разложению отклика. (Фурье-разложению было отдано предпочтение потому, что оно позволяет учесть ошибки и уровень шума.)

г, А с1А с1В

* = + (18)

где Л и В - нормированные коэффициенты в Фурье -разложении сигнала. Пользуясь критерием качества, меняя угол падения света на объект,

йК

можно, например, установить ¿^рщ ' нзменение критерия от уровня РН-

раствора, В экспериментах это делалось с точностью до 0.1 РН и есть уверенность, что этот предел можно преодолеть и достичь точности 0.01 РН.

В общем случае введение критерия качества позволяет уменьшить вырожденность ядра уравнения Фредгольма ( если К удовлетворительно). А насколько К удовлетворяет цели, необходимо решать для каждой конкретной задачи.

Варьируя внешними параметрами влияющими на отражательную способность электроуправляемого светофильтра, экспериментально были получены матрицы, в которых критерий качества К был различен. Пример таких матриц показан на рисунке! 6.

Анализ гармонических составляющих матрицы с напряжением управляющих импульсов 5В показал, что критерий качества у данной матрицы больше, следовательно, ее предпочтительней использовать для восстановления спектра с помощью системы линейных алгебраических уравнений.

ияч=1В

Р.отн.ед.

0.05-

10

лх» — °'5

Я.,нм'>00 ^ 0 >.,нм

Рис.16. Матрицы отражательной способности электроуправляемого светофильтра.

Пример восстановления сплошного и монохроматического спектра показан на рисунках 17, 18. Падающий и восстановленный сплошной спектр от интерференционного фильтра Вуда демонстрируется на рисунке 17. Падающий спектр был экспериментально измерен и показан на графике с погрешностью. Восстановленный спектр отмечен сплошными вертикальными линиями.

Хуже восстанавливался сплошной спектр, показанный на рисунке 18 как вертикальная полоса с полушириной 0.5 нм. Восстановленный спектр, вследствие недостаточной обусловленности ядра имел полуширину 20нм.

Мечешь.

0,7

о,в 0.5 0.4 0,1 0.2 0,

ВВосстан. спектр □ Падающий спектр

длина волны,нм Рис. 17 Падающий спектр от фильтра Вуда, восстановленный спектр

длина волны,нм Рис. 18 Падающий спектр(полуширина 0.5нм), восстановленный спектр(полуш. 20нм)

2. Пространственно-временной модулятор света

Рис. 19 Пространственно-временной Рис. 20 Индикатор теплового

модулятор света излучения

Электрохимическая ячейка может быть применена в качестве простран-ствснно-временного модулятора света (ПВМС). Устройство используется для идентификации различной интенсивности записывающего света и визуализации инфракрасного (ИК) и ультрафиолетового (УФ) излучения. Схема пространственного временного модулятора света показана на рис.19

Модулятор, освещаемый источником излучения 1, содержит слой элек-трооптичсского материала - коллоидной суспензии 2, помещенный в ячейке между двумя электродами 3 и 4. Прозрачный электрод 4, представляющий собой пленку диоксида олова и диоксида индия, нанесен на лицевую панель 5, в качестве которой может использоваться стеклянная призма. Непрозрачный электрод представляет собой фотополупроводник, в качестве которого использовалось фотосопротивление или фотодиод с фотопроводимостью в ИК или УФ области.

Между электродами 3 и 4 подается напряжение 1-10 В. Светом от источника освещается фотополупроводник, ток через слой коллоидной суспензии усиливается по сравнению с темновым. Величина тока зависит от интенсивности записывающего света. Показатель преломления коллоидной суспензии меняется из-за электрофореза частиц дисперсной фазы. Это ведет к изменению отражательной способности для света данной длины волны. Например, при попадании ИК излучения длина максимума отраженного света меняется, и на лицевой панели визуализируется изменение света.

При изменении освещенности проводимость фотополупроводника меняется, меняется ток в коллоидной суспензии, и соответственно меняется спектр отражения на лицевой панели.

Таким образом, наблюдая изменение спектра отражения, можно идентифицировать изменение интенсивности падающего излучения.

3. Индикатор теплового излучения

На ряс.20 показана конструкция индикатора теплового излучения. Индикатор теплового излучения, освещаемый источником света 1, содержит слой электрооптического материала - коллоидной суспензии 2, который помещен в ячейке между электродами 3 и 4, причем электрод 4 - это пироэлектрик. Электрод 3 прозрачен для источника света и представляет собой пленку диоксида олова и диоксида индия, нанесенную на стеклянную призму 5. Прозрачный проводящий электрод 3 выполнен из материала с показателем преломления П2, отличным от показателя преломления П1 лицевой панели 5. Индикатор теплового излучения работает следующим образом. На электрод 4 подается тепловое излучение, в результате этого на его поверхностях появляются заряды противоположных знаков, нижняя грань электрода 4 соединена проводником с электродом 3, свет от источника 1, пройдя через лицевую панель 5, отражается дважды: от границы раздела лицевая панель 5 - проводящий электрод 3 и электрод 3 - слой коллоидной суспензии 2, что приводит к появлению характерного спектра отражения. При подаче теплового излучения на внешнюю поверхность электрода 4 цвет электрода 3 будет изменяться, в следствие электрофореза коллоидных частиц.

Таким образом, наблюдая цвет электрода 3, можно констатировать наличие или отсутствие теплового излучения, что дает возможность индикации теплового излучения и значительно расширяет область применения электро-форезного индикатора - прототипа предлагаемого изобретения.

4.Элек-грофорсзный нуль-индикатор

Изобретение относится к технике обработки и изображения информации и может быть использовано для отображения информации. Целью изобретения является реализация возможности измерения нулевого потенциала. Прототипом изобретения является электрофорезный индикатор, содержащий коллоидную суспензию, у которой показатель преломления меняется в зависимости от подаваемого напряжения. Электрофорезный индикатор содержит подложку, на которой последовательно расположены непрозрачный электрод, слой коллоидной суспензии частиц в диэлектрической жидкости, прозрачный электрод и лицевую панель, отличается тем, что прозрачный электрод и лицевая панель выполнены из материалов с различным показателем преломления, комплексные показатели преломления коллоидных частиц отличны от комплексного показателя преломления диэлектрической жидкости, а показатель поглощения коллоидных частиц больше нуля.

На рис.21 показана конструкция электрофорезного нуль-индикатора. Электрофорезный нуль-индикатор, освещаемый источником света 1, содержит слой электрооптического материала - коллоидной суспензии 2, который помещен в ячейке между двумя электродами 3 и 4. Причем на часть электрода 4

нанесен слой диэлектрика, делящий его на две части а и б. Электрод 3 прозрачен для источника света и представляет собой пленку диоксида олова и диоксида индия, нанесенную на стеклянную призму 5. Прозрачный проводящий электрод 3 выполнен из материала с показателем преломления п2, отличным от показателя преломления п, лицевой панели 5 Эпектрофорезный нуль-индикатор работает следующим образом. Между электродами 3 и 4 подводят напряжение 0 - 10 В, свет от источника 1, пройдя через лицевую панель 5, отражается дважды: от границы раздела лицевая панель 5 - проводящий электрод 3 и электрод 3 - слой коллоидной суспензии 2, что приводит к появлению характерного спектра отражения. При подаче управляющего напряжения части а и б электрода 3 будут иметь одинаковый цвет и отличаться по цвету от слоя диэлектрика, при нулевом потенциале части а и б и слой диэлектрика будут иметь одинаковый цвет.

1 ✓ 5 Таким образом, наблюдая цвет слоя

диэлектрика и частей а и б электрода 3, можно констатировать наличие или отсутствие потенциала, что повышает точность определения нулевого потенциала и расширяет область применения электрофорезного индикатора.

а б

Рис. 21 Электрофорезный нуль-индикатор

5. Усилитель малых токов на базе электрофорезного индикатора.

Приборы, представляющие собой сочетание источников и приёмников

излучения, имеющие между собой оптическую связь, как известно, называ-

ются оптронами. На входе и выходе оптрона связь выхода со входом осуще-

ствляется световыми сигналами, то есть гальванически развязана. Предла-

гаемый в настоящей работе усилитель малых токов, фактически является оп-троном с электрохимической ячейкой в качестве объекта, измеряющего малые токи. Лабораторный макет на базе микроскопа показан на рис. 22.

Для увеличения сопротивления ячейки размеры её рабочей части необ-

ходимо было уменьшить. Для этого между электродами вставляли пластину

из полистирола, в которой было пробито отверстие ~50х50 мкм. При подаче

напряжения на электроды ток шёл только через это отверстие. Таким образом добивались, чтобы в зависимости от проводимости и соответственно от удельного сопротивления жидкости сопротивление ячейки изменялось от

1015 до 10п Ом. При входном напряжении в цепи 0,5 -10 В можно было

фиксировать токи 10'16-10"14 А.

/ч__Лампочка фотодиод

В качестве излучателя использовалась лампочка накаливания. Приёмником излучения служил фототранзистор для видимого излучения. Особенностью и преимуществом усилителя малых токов является однонаправленная передача сигнала и отсутствие обратной связи.

Электрохимическая ячейка

Рис. 22 Схема лабораторного макета усилителя малых токов на базе микроскопа.

6. Магнитожидкостный индукционный струнный электронейтрализатор

Возникновение электростатистических зарядов существенно влияет на нормальное функционирование приборов радиоэлектроники, микроэлектроники, электрических систем, живых организмов. Предотвращение накопления, либо создание условий для безопасного отвода зарядов является задачей электромагнитной совместимости широкого круга технологий и устройств.

Магнитожидкостный индукционный струйный нейтрализатор с регулируемым начальным напряжением разряда (от 0,5 кВ) и током нейтрализации в диапазоне 10'4 - 10"9 А, обеспечивает бесшумный, взрыво- и электробезопасный отвод зарядов с поверхности объектов с помощью струйных течений магнитной жидкости над деформированным магнитным полем объемом .

Известно устройство для отвода электрических зарядов с объектов, содержащее присоединяемый к объекту электрод, заземленный через токоогра-ниченный резистор . Известно также устройство для отвода электростатистических зарядов, содержащее диэлектрический корпус, два электрода, между которыми находится жидкость, при этом один из электродов заземлен, а второй снабжен клеммой для подключения к объекту, между электродами размещена проводящая частица. Недостатком этих устройств является то, что не обеспечивается возможность контроля эффективности отвода и не достигается высокая эффективность из-за дискретного характера переноса зарядов и ограниченности переносимого заряда.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому нами нейтрализатору является устройство, предложенное Кожевниковым В.М. . Устройство содержит диэлектрический корпус, два электрода, между которыми находится жидкость, содержащая магнитопроводящие частицы, источник-магнитного поля, расположенный возле одного из электродов. Устройство предназначено для защиты объектов от электростатистических зарядов. Од-

нако, у этого нейтрализатора источник магнитного поля расположен у каждого из электродов, что затрудняет использование устройства при изменении наклона его оси относительно вертикали, в том числе и при переворачивании на 180°. В связи с тем, что источник магнитного поля расположен несимметрично относительно электродов, а вблизи одного из них, при накапливании магнитной жидкости на электроде, возле которого не расположен источник магнитного поля, устройство перерастает стабильно работать, противоток жидкости возникает случайным образом. Предлагаемое нами устройство повышает надежность работы известного ранее нейтрализатора за счет повышения стабильности струн жидкости, переносящей электрический заряд. Разработанное устройство представляет собой индукционный нейтрализатор, принцип работы которого основан на использовании явления возникновения гидродинамического течения с поверхности слоя магнитной жидкости в электрическом и в магнитном полях. Используемая магнитная жидкость представляла собой коллоидный раствор частиц магнетита, стабилизированных олеиновой кислотой, в керосине или трансформаторном масле, объемная концентрация частиц составляла (12-20) %.

Устройство обеспечивает отвод электрических зарядов струями магнитной жидкости, возникающими в разрядном промежутке. При возникновении индуцированной разности потенциалов между электродами-магнитами выше некоторого начального значения Н с поверхности конических выступов возникают струйные течения магнитной жидкости, которые обеспечивают нейтрализацию электростатистических зарядов. Величина начального напряжения может регулироваться изменением напряженности магнитного поля в разрядном промежутке от 0,5 кВ и выше. Экспериментальные исследования показали, что величина тока в струях магнитной жидкости одного порядка с током разряда существующих нейтрализаторов, при этом ток легко управлялся слабым внешним магнитным полем в пределах (Ю-4 - 10"9) А. Возникновение струнного течения магнитной жидкости происходит при значительно меньшей напряженности электрического поля, чем традиционно используемый коронный разряд, что уменьшает величину нейтрального напряжения по сравнению с традиционным нейтрализатором в два раза. Это означает, что при нейтрализации зарядов струями магнитной жидкости можно исключить возникновение искрового разряда, воздействие которого нежелательно.

Были проведены исследования зависимости времени уменьшения разности потенциалов между электродами от 500 В до 0 В, напряжение задавалось равным 10 кВ. Можно было регулировать расстояние между поверхностью жидкости и противоолектродом магнитным полем соленоида. Время разряда фиксировалось по времени течения, которое прекращалось при разряде конденсатора до определенного значения. Полученные данные показывают, что время разряда легко регулировать с помощью магнитного поля в пределах нескольких порядков.

7.Устронство для увеличения коэффициента теплоотдачи Т) при струйном течении магнитной жидкости.

Рис. 23 Ячейка для увеличения коэффициента теплоотдачи I - пенопласт, 2 - фольгированный гетннакс, 3 - магнитная жидкость, 4 - медный электрод.

Магнитная жидкость слоем 2 мм в магнитном поле порядка 5 ' 10"2 Тл образует характерные пики (рис. 23). При подаче напряжения (5-25) кВ) между нижними и верхними электродами в ячейке возникают струи магнитной жидкости, которые способствуют увеличению г\ от нагревателя 2. В эксперименте при включении магнитного и электрического полей удалось наблюдать увеличение г] по сравнению с теплоотдачей через воздушный промежуток, находящийся между верхним электродом и магнитной жидкостью в 101000 раз.

8.Микрокапельныс агрегаты -применение для контроля качества магнитных головок и магнитных емгналограмм.

В комбинированных и многодорожечных блоках головки находятся на небольшом расстоянии друг от друга. Это приводит к тому, что при работе одной головки часть магнитного потока замыкается через другие, рядом расположенные головки (эффект проникания).

Для визуализации полей проникания между магнитопроводами и полей рассеяния магнитопроводов, то есть для наблюдения магнитного спектра (магнитных силовых линий) применялась магнитная жидкость, содержащая микрокапли.

Анализируя геометрические размеры полей рассеяния МГ, можно сделать вывод, что поле рабочей головки распространяется как в области рабочего зазора головки, так и в области зазоров рядом расположенных головок, что оказывает влияние на поле рабочего зазора.

Сильное удлинение и магнитные неустойчивости капель магнитной жидкости в ограниченном объёме, которые имеют место в слабых полях, представляют интерес с точки зрения исследования возможности их

использования для определения полей рассеяния магнитных головок и магнитных сигналограмм.

Обоснованы преимущества применения неустойчивости микрокапель магниточувствительной МЖ для изучения эффекта проникания в комбинированных и многодорожечных блоках магнитных головок. Исследована возможность определения насыщения магнитной цепи головок , определено с помощью неустойчивости капель МЖ магнитное поле и поле насыщения экспериментальной магнитной головки.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ

1. Экспериментальное исследование рассеяния света, в том числе и методом СКР показало, что в магнитной жидкости содержатся агрегаты, распределение которых по размерам изменяется в электрическом и магнитном полях. Построена теория динамической модели агрегатов, как гетерофазных флук-туаций. Сравнение воздействия электрического и магнитного полей показало, что для согласования теоретических представлений и экспериментальных результатов недостаточно представления о магнитной жидкости как о диэлектрике, в котором индуцированный дипольный момент частиц связан только с их поляризацией в электрическом поле; в постоянном и медленно меняющемся поле индуцированный дипольный момент на 2-3- порядка больше, чем в непроводящем диэлектрике, что может быть объяснено возникновением объёмного заряда вблизи частицы.

2. Впервые по комплексным исследованиям электрических свойств (низкочастотной дисперсии эффективной ёмкости и сопротивления), смещения спектра отражения в электрическом поле показано, что вблизи электрода образуется структура, состоящая из высококонцентрированных слоёв дисперсной фазы магнитной жидкости.

3. Впервые оценены вклад случайного блуждания (диффузии) частиц и систематического члена в уравнении Фоккера-Планка. Показано, что миграция частиц к электродам объясняется электрофорезом частиц, которые заряжаются из-за возникновения объёмного заряда вблизи электрода. Оценены плотность объёмного заряда, время его релаксации в зависимости от концентрации МЖ.

4. Впервые наблюдалось явление самоорганизации в приэлектродном слое ячейки с МЖ. Показано, что этот слой является возбудимой активной средой, в которой распространяются автоволны с характерными для этого процесса явлениями - возникновением действующих центров, ревербераторов, подавлением мод, дифракцией и т.д.

Предложена эквивалентная электрическая схема и механизм возникновения автоволн. Выведено нелинейное дифференциальное уравнение автоволн для наблюдаемых явлений. Впервые наблюдались неподвижные пространст-

венные структуры при воздействии импульсного напряжения на электрохимическую ячейку.

5. Впервые наблюдались автоколебания капли магнитной жидкости в электрическом и магнитном полях. Записано и проанализировано^инейное уравнение колебаний капли МЖ. Это уравнение исследовано при различных параметрах нелинейности и установлено, что при определённых условиях оно переходит в уравнение Рэлея.

6. Исследовано возникновение неустойчивости поверхности МЖ в электрическом и магнитном полях, найдены пороговые значения Н и Е возникновения неустойчивости. Несмотря на приближённый характер модели пика, возникающего на поверхности, как эллипсоида вращения, в области малых высот пика, она даёт результаты, качественно совпадающие с экспериментом, позволяя объяснить гистерсзисные явления в случае «жёсткой» неустойчивости с ростом начальной деформации. Впервые наблюдалось, как в области изменения характера неустойчивости развиваются автоколебания пика на ультразвуковом луче, затухающие с ростом напряжённости магнитного поля.

7. На основе экспериментального исследования неустойчивости поведения МЖ в электрическом и магнитном полях исследован практически важный вопрос о взрывобезопасном снятии электрических зарядов с объектов и описано устройство для снятия зарядов - магнитожидкостный индукционный струйный электронейтрализатор.

8. Проведены комплексные исследования с целыо применения электрохимической ячейки в качестве электроуправляемого быстродействующего (время идентификации спектра ~ 0,1 с) спектрофотометра. Введён критерий для оценки максимальной разрешающей способности спектрофотометра в зависимости от угла падения света, концентрации МЖ и других параметров, который зависит от состава и амплитуды гармоник в Фурье-разложении отклика с фотоприёмника.

Показано, что для восстановления спектра хорошо зарекомендовал себя алгоритм решения плохо обусловленной системы линейных уравнений, которые получаются при использовании матрицы экспериментально полученных откликов, основанный на процедуре сингулярного разложения, позволяющий восстанавливать спектры с экспериментально полученным уровнем погрешностей.

9. Предложены устройства: нуль-индикатор электрического напряжения и усилитель малых (10~5 А) токов с гальванической развязкой входа и выхода, пространственно-временно модулятор света, индикатор теплового излучения.

СПИСОК ОСНОВНЫХ РАБОТ, ОПУБЛИКОВАННЫХ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

1. Чеканов В.В., Чеканова (Кандаурова) Н:В. Неустойчивость автоколебания поверхности магнитной жидкости в магнитном и ультразвуковом полях // Тезисы докл. IV Всесоюзной конференции по магнитным жидкости-ям. Т.2.- Иваново, 1985,- - С. 76-78.

2. Зыбин C.B., Кандаурова Н.В., Чеканов В.В. Неустойчивость плоской поверхности МЖ при воздействии ультразвука // Магнитная гидродинамика,- 1986, №2. -С. 41-45

3. Кожевников В.М., Кандаурова Н.В., Шацкий В.П., Литовский Е.И. Измерение диэлектрической проницаемости МЖ в электрическом и магнитном полях // Тезисы докл. III Всесоюзного совещания по физике магнитных жидкостей,-Ставрополь,- 1986.-С. 125-127.

4. Кандаурова Н.В. Неустойчивость поверхности МЖ в магнитном, электрическом и ультразвуковых полях // Тезисы докл. IV Всесоюзного совещания но физике магнитных жидкостей, Душанбе, 1988. - С.32-34

5. Кандаурова Н.В. Автоколебательное течение МЖ в электрическом и магнитном полях // Тезисы докл. V Всесоюзной конференции по магнитным жидкостям,- М.: МГУ, 1988. - С.114-116.

6. Кандаурова Н.В. Устройство для отвода электростатических зарядов. Авт. свид. СССР № 1629996//Б.И,- 1990, № 5

7. Кандаурова Н.В. Вынужденные колебания поверхности капли МЖ в магнитном и электрическом полях // Тезисы докл. V Всесоюзного совещания по физике магнитных жидкостей, - Пермь, 1990,- с.68-70.

8. Кожевников В.М., Кандаурова Н.В., Разыграев Ю.А., Ларионов Ю.А. Влияние течения МЖ на оптические и электрические свойства ее тонкого слоя // Тезисы докл. V Всесоюзного совещания по физике магнитных жидкостей, Пермь, 1990. - с.70-72

9. Кандаурова Н.В., Движение капли МЖ в электрическом и магнитном полях // Тезисы докл. VI Всесоюзного совещания по электрической обработке материалов, - Кишинев, 1991. - с. 195-197

10.Кандаурова Н.В. Экспериментальное исследование автоколебательных процессов в МЖ // Тез. докл. XIII Рижского совещания по магнитной гидродинамике. - Саласпилс, 1990. - т.З, с.65-67

П.Кожевников В.М., Кандаурова Н.В., Литовский Е.И. Магнитожидкостный индукционный струйный электронейтрализатор. // Тезисы докл. XIII Рижского совещания по магнитной гидродинамике, - Саласпилс, 1990. -т.З, с. 175-177.

12.Кандаурова Н.В., Скибин Ю.Н., Якштас A.A. Определение насыщения магнитных головок с помощью магнитной жидкости, содержащей микрокапельные агрегаты // Тез. докл. 13 Рижского совещания по магнитной гидродинамике. - Саласпилс, 1990, с 78-81

13.Кандаурова Н.В., Чуенкова И.Ю. Экспериментальное исследование деформации капель магнитной жидкости в электрическом и магнитном полях //Магнитная гидродинамика.- 1991.- № 1.. с.23-29

14. Кандаурова Н.В. Динамика капли МЖ в электрическом и магнитном полях // Тезисы докл. 6 Всесоюзной Ппёсской конференции по МЖ.- Иваново, 1991, с.67-69

15. Кандаурова Н.В. Колебания капли и струйное течение в электрическом и магнитном полях: Дисс. ... канд. тех. наук / Институт физики УРО АН, Пермь., 1992, 125 с.

16. Кожевников В.М., Чеканов В.В., Кандаурова Н.В. Магнитожидкостный индукционный струйный электронейтрализатор (па англ. яз.) // Тезисы докл. Международной конференции по МЖ, Париж, 1992. - с.554-555.

17. Кандаурова Н.В., Торопцев Е.Л., Чуенкова И.Ю. Деформация капель МЖ в электрическом и магнитном полях // Магнитная гидродинамика,- 1992, ЛЬ 3. - с.67-73

18. Кандаурова Н.В., Торопцев Е.Л., Чеканов В.В. Элекгроуправляемый спектрофотометр на базе электрофорезного индикатора. // Сборник трудов 7 международной Плесская конференции но магнитным жидкостям.- Иваново, 1996. - с.16-19

19. Кандаурова Н.В., Чеканов В.В. Электроконвекция и концентрационные автоволны в магнитной жидкости в электрическом и магнитном нолях // Сборник трудов 7-й Международной Плесской конференции по магнитным жидкостям,- Иваново, 1996 . - с.73-75

20. Кандаурова Н.В., Торопцев Е.Л., Чеканов В.В. Оптимизация разрешающей способности электроуправляемого светофильтра с магнитной жидкостью // Сборник научных трудов "Физико-химические и прикладные проблемы магнитных жидкостей",- Ставрополь, 1997. - 143-147.

21. Чеканов В.В., Кандаурова Н.В., Бондаренко Е.А., Мараховский A.C. Электрооптические свойства многослойной структуры с магнитной жидкостью // Сборник научных трудов "Физико-химические и прикладные проблемы магнитных жидкостей".- Ставрополь, 1997. - с. 140-143.

22. Кандаурова Н.В., Чеканов В.В. Теплообмен при электроконвекции и струйном течении магнитной жидкости // Сборник научных трудов "Физико-химические и прикладные проблемы магнитных жидкостей".-Ставрополь, 1997.-с. 147-150.

23. Бондаренко Е.А., Кандаурова Н.В., Чеканов В.В. Свойства и применение электрохимической ячейки с магнитной жидкостью //'Сборник трудов 8 Международной Плссской конференции по магнитным жидкостям.- Иваново, 1998.-с.36-39.

24. Кандаурова Н.В. Концентрация дисперсной фазы магнитной жидкости вблизи поверхности в магнитном поле //Сборник трудов 8 Международной Плесской конференции по магнитным жидкостям.- Иваново, 1998. -90-92.

5. Кандаурова H.B. Термодинамика агрегатов магнитной жидкости в электрическом и магнитном полях // Известия ВУЗов - Северо-Кавказский регион №2.-1999-с.28-31.

5. Кандаурова Н.В. Автоволны в магнитной жидкости // "Известия ВУЗов" - Северо-Кавказский регион №2.-1999-с. 84-87.

7.Чеканов В.В., Кандаурова Н.В., Мараховский A.C. Определение оптических параметров многослойной структуры электрофорезного индикатора// Известия ВУЗов, Северо-Кавказский регион, № 4, 1999, с. 123-128

8. Бондаренко Е.А., Кандаурова Н.В. Патентная грамота «Электрофорезный нуль индикатор» № 97109996/09 от*25.05.98.

9.Кандаурова Н.В., Чеканов В.В. Модель цепочечных агрегатов в магнитном поле // Сборник научных трудов. Серия «физико-химическая», Ставрополь, Северо-Кавказский технический университет, 1999 с. 77-80..

0. Чеканов В.В., Кандаурова Н.В., Бондаренко Е.А. Изменение концентрации магнитной жидкости вблизи электродов в электрическом поле // Сборник научных трудов. Серия «физико-химическая», Ставрополь, Северо-Кавказский технический университет, 1999 с. 80-83.

1.Кандаурова Н.В. Внутренние поля и концентрация дисперсной фазы магнитной жидкости вблизи поверхности в магнитном поле // Сборник научных трудов. Серия «физико-химическая», Ставрополь, СевероКавказский технический университет, 1999 с. 31-36.

2. Чеканов В.В., Кандаурова Н.В. Автоколебания капли МЖ в электрическом и магнитном полях // Магнитная гидродинамика №1, 2000 г. - с. 6974.

3. Чеканов В.В., Кандаурова Н.В., Мараховский A.C., Бондаренко Е.А. Накопление и анализ данных отражательной способности электрофорезного индикатора с использованием автоматизированной установки под управлением ЭВМ //Сборник научных трудов. III Всероссийский симпозиум «Математическое моделирование и компьютерные технологии»,- Кисловодск, 1999 с. 38-41.

4.Чеканов В.В., Кандаурова Н.В., Мараховский A.C. Восстановление спектра излучения, падающего на электрохимическую ячейку с прозрачными электродами и магнитной жидкостью. // Сборник трудов 9 Международной Плёсской конференции по магнитным жидкостям.-Иваново, 2000, с.76-80.

5.Чеканов В.В., Кандаурова Н.В., Мараховский A.C. Моделирование структуры электрохимической ячейки с прозрачными электродами и МЖ для повышения обусловленности матрицы откликов. // Сборник трудов 9 Международной Плёсской конференции по магнитным жидкостям,- Иваново, 2000, с. 81-85.

5.Чеканов В.В..Кандаурова Н.В., Бондаренко Е.А. Низкочастотная дисперсия электрических параметров электрофоретической ячейки с магнитной жидкостью. // Сборник трудов 9 Международной Плёсской конференции по магнитным жидкостям,- Иваново, 2000, с. 86-89.

37.Чеканов В.В., Скибян Ю.Н.., Падалка В.В., Кандаурова Н.В Электромагнитооптические эффекты в магнитных жидкостях и и применение. // Сборник трудов 9 Международной Плёсской конференци: по магнитным жидкостям, Плёс, 2000, с. 393-397.

38.Чеканов В.В., Кандаурова Н.В., Мараховский A.C. Анализ вырожденност матрицы отражательной способности многослойной структуры электрс химической ячейки с прозрачными электродами и магнитной жидкостью Материалы Всероссийской научной конференции «Математическое мод( лирование в научных исследованиях», Ставрополь 2000,. С. 166-170.

39. Чеканов В.В., Кандаурова Н.В., Бондаренко Е.А. Математическое мод< лирование взаимодействия слоя коллоидных частиц, покрытых обол о1 кой, с электродами. // Материалы Всероссийской научной конференци «Математическое моделирование в научных исследованиях», Ставропо; 2000, с. 227-231.

Изд. лиц.№ 72-31 от 22.04.97г. Подписано в печать 23.10.20'

Формат 60 х 84 1/16 Усл. печ. л. 2,5 Уч. изд. л. 1,66 Бумага офсетная Тираж 100 Заказ № 319

Отпечатано в типографии Северо - Кавказского государственн технического университета

355029, г. Ставрополь, пр. Кулакова 2.

ВВЕДЕНИЕ.

Глава 1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

1.1 Магнитная жидкость (МЖ) - гетерогенная система.

1.2 Взаимодействие частиц и агрегирование в магнитной жидкости.

1.3 .Электрические свойства коллоидов.

1.4 .Явления самоорганизации. Автоволновые процессы.

Глава2. АГРЕГИРОВАНИЕ И РАСПРЕДЕЛЕНИЕ АГРЕГАТОВ МАГНИТНОЙ ЖИДКОСТИ В ЭЛЕКТРИЧЕСКОМ И МАГНИТНОМ ПОЛЯХ.

2.1.Объект и методы исследования.

2.2 Методика измерения плотности, вязкости, поверхностного натяжения и намагниченности магнитной жидкости.

2.3 Исследование слабоконцентрированной жидкости по рассеянию света. .48 2.3.1. Определение наличия агрегатов в магнитной жидкости методом рассеяния света.

2.4 Агрегаты как гетерофазные флуктуации.

2.5 Изменение функции распределения агрегатов по числу частиц в электрическом и магнитном полях.

2.5.1. Модель цепочечных агрегатов в магнитном поле.

2.5.2. Модель цепочечных агрегатов в электрическом поле.

2.6. Влияние электрического, магнитного полей на распределение агрегатов по размерам - экспериментальные результаты и их обсуждение.

Глава 3. ПРИПОВЕРХНОСТНЫЕ ЯВЛЕНИЯ В ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКОИ

ЯЧЕЙКЕ В ЭЛЕКТРИЧЕСКОМ И МАГНИТНОМ ПОЛЯХ.

3 Л. Методика измерения магнитоэлектрооптических параметров магнитного коллоида в отражённом свете.

3.2. Методика измерения электрических параметров электрохимической ячейки с магнитной жидкостью.

3.3. Отражательная способность электрохимической ячейки с магнитной жидкостью в электрическом поле.

3.3.1. Изменение отражательной способности электрохимической ячейки в зависимости от концентрации магнитной жидкости.

3.3.2. Изменение спектра отражения электрохимической ячейки в электрическом поле.

3.3.3. Кинетика изменения спектра отражения.

3.3.4. Низкочастотная дисперсия электрических параметров электрохимической ячейки.

3.4,Обсуждение результатов электрооптических и электрических измерений.

3.5.Механизм образования слоистой структуры в приповерхностной области электрохимической ячейки.

3.6. Самоорганизация - автоволны -в приповерхностном слое магнитной жидкости в электрическом поле.

3.6.1. Установка для наблюдения и исследования автоволн. Характерные признаки автоволновых явлений.

3.6.2.Возможный механизм автоволнового процесса. Уравнение автоволн

Глава 4. ЭЛЕКТРОПОВЕРХНОСТНЫЕ ЯВЛЕНИЯ В МАГНИТНОЙ

ЖИДКОСТИ, ИМЕЮЩЕЙ СВОБОДНУЮ ПОВЕРХНОСТЬ.

4.1. Деформация плоской поверхности МЖ при воздействии электрического, магнитного и ультразвукового полей.

4.2 Деформация капли магнитной жидкости в электрическом и магнитном полях.

4.3. Неустойчивость и колебания свободной поверхности магнитной жидкости в магнитном и электрическом полях.

4.4. Динамика капли МЖ в электрическом и магнитном полях.

4.4.1. Вынужденные колебания односвязной капли МЖ в магнитном поле.

4.4.2. Вынужденные и автоколебания односвязной капли МЖ в электрическом и магнитном полях.

4.5. Релаксационные автоколебания капли магнитной жидкости при большом внешнем сопротивлении.

ГЛАВА 5 .ПРАКТИЧЕСКОЕ ПРИМЕНЕНИЕ НЕЛИНЕЙНЫХ ЭЛЕКТРОПОВЕРХНОСТНЫХ ЯВЛЕНИЙ В МАГНИТНЫХ ЖИДКОСТЯХ 232 5.1.Электроуправляемый светофильтр в области видимого света.

5.2. Исследование свойств и возможностей применения электрохимической ячеики.

5.2.1. Электрофорезный нуль-индикатор.

5.2.2. Усилитель малых токов на базе электрофорезного нуль-индикатора

5.2.3. Индикатор теплового излучения.

5.2.4. Пространственно-временной модулятор света.

5.3. ЭГД-струи. Периодическое течение ЭГД- струй. Магнито-жидкостный электронейтрализатор.

5.4.Теплообмен при электроконвекции и струйном течении МЖ.

5.5. Микрокапельные агрегаты- применение для контроля качества магнитных головок.

В середине 60-х годов были созданы намагничивающиеся жидкие среды на коллоидной основе - магнитные жидкости, которые интересны исследователям и сегодня. Интерес этот обусловлен, во-первых, целым рядом уникальных явлений, наблюдаемых в магнитных жидкостях при воздействии электрического и магнитного полей, а во-вторых, благодаря многообразным предложениям по практическому применению жидкостей, область которого постоянно расширяется.

Работа посвящена исследованию малоизученных явлений в области приповерхностных эффектов, образованию объёмного заряда в углеводородных средах и изысканию возможностей для эффективного применения изученных явлений на практике, так как это связано с проблемами очистки, пожаробезопасного хранения, перевозки, построением моделей самоорганизующихся сред в электронике, медицине, биологии.

Нелинейные электроповерхностные явления в углеводородных средах изучены мало по сравнению с теми же явлениями в водных средах. Практическая значимость исследований электроповерхностных явлений в неводных средах связана с тем, что их использование в различных технологических процессах более экономично. Но обычно такие явления в неполярных диэлектриках имеют маленькую скорость и трудны для наблюдения. Магнитная жидкость, благодаря наличию уникальных свойств, является удачным объектом для изучения нелинейных электроповерхностных явлений, в том числе величины и времени образования объёмного заряда электрофореза и диполофореза.

Проблемы агрегирования, вызывающие кардинальные изменения физических свойств коллоидной системы изучались многими авторами. Агрегаты, трактуемые как новая фаза, появляются при воздействии магнитного поля. Термодинамика этого процесса изучена достаточно хорошо. Однако, образование агрегатов в электрическом поле, а также при одновременном воздействии электрического и магнитного полей, практически не исследованы.

Актуальным представляется описание и изучение ряда эффектов, связанных с электризацией жидкости. Так, важное место в изучении свойств и течений намагничивающихся сред отведено экспериментам по изучению явлений, связанных с влиянием магнитного поля на устойчивость равновесных форм и течений магнитной жидкости. Подробно изучалась неустойчивость поверхности жидкости под воздействием магнитного поля, когда возникают пики на поверхности. Известен целый ряд работ по изучению поведения поверхности магнитных жидкостей в электрическом поле.

Однако, явления, возникающие при одновременном воздействии электрического и магнитного полей на поверхность недостаточно хорошо изучены. Автором впервые наблюдалась ситуация, когда капля магнитной жидкости, помещенная в электрическое и магнитное поля, совершала автоколебания, а в электрохимической ячейке с магнитной жидкостью наблюдались явления самоорганизации - автоволны.

Практическую значимость имеют устройства, разработанные на основе применения эффектов, обусловленных объёмной электризацией жидкости. Это магнитожидкостный индукционный струйный электронейтрализатор, индикатор теплового излучения, пространственно-временной модулятор света, электрофорезный нуль-индикатор, усилитель малых токов. В данной диссертационной работе изложены результаты исследований, выполненных в 1985-2000 гг. Работа выполнена в соответствии с п.п. 1,3,5.9 «Физика магнитных жидкостей» раздела «Физика твёрдого тела» Координационного плана АН СССР на одиннадцатую пятилетку и п.п. 06.05Н2 плана НИР и ОКР на 1986-1990 годы, утверждённого постановлением № 485 от 14.11.86 Госкомитета СССР по науке и технике.

Цель работы: исследование образования и распада агрегатов магнитной жидкости в электрическом и магнитном полях. Построение термодинамической модели образования агрегатов, экспериментальное обоснование предложенной модели. установление закономерностей объёмной электризации МЖ, оценка величины объёмного заряда и времени его релаксации, индуцированного дипольного момента и заряда частиц дисперсной фазы в электрическом поле.

Исследование автоколебаний и автоволн в магнитной жидкости, построение модели возникновения автоколебаний и автоволн, разработка прикладных вопросов, связанных с эффектами, обусловленными объёмной электризацией магнитной жидкости, применением магнитной жидкости для отвода электростатических зарядов, применением электрофоретической ячейки с МЖ как индикатора теплового излучения, пространственно-временного модулятора света, нуль-индикатора, усилителя малых токов.

Научная новизна результатов работы:

1. Впервые проведено исследование влияния электрического и магнитного полей на образование агрегатов магнитной жидкости. Построена модель образования агрегатов в электрическом и магнитном полях, причём агрегаты трактуются как гетерофазные флуктуации. Показано, что воздействие постоянного электрического поля стимулирует образование агрегатов. Впервые оценены электрическая и магнитная добавки к химическим потенциалам соответственно в электрическом и магнитном полях. Построена модель образования цепочечных агрегатов из малого числа частиц в электрическом и магнитном полях. Проведено сравнение численного расчёта с экспериментальными данными, которые подтверждают, что в жидкости действительно существуют анизотропные агрегаты, индуцированный момент которых в слабопроводящей жидкости на несколько порядков превышает соответствующий момент для частицы в диэлектрике.

2. Впервые показано, что приповерхностный слой магнитной жидкости на границе с электродом является активной возбудимой средой, в которой возможны явления самоорганизации - автоволны - с характерными явлениями для таких сред: активными центрами (пейсмекерами), подавлением низкочастотных волн высокочастотными, спиральными волнами - ревербераторами, дифракцией автоволн вблизи препятствия, развитием турбулентности ( стохатизации). Обнаружены неподвижные пространственные структуры в тонком слое магнитной жидкости в электрическом поле, связанные с изменением концентрации.

3. По комплексным электрическим и оптическим измерениям была предложена эквивалентная электрическая схема приповерхностного слоя. Для автоволнового процесса выведено уравнение изменения поверхностной плотности объёмного заряда. Предложен механизм, объясняющий возникновение автоволн дисперсной фазы вблизи прозрачного электрода.

4. Исследованы приповерхностные явления в магнитной жидкости, в результате впервые оценена величина и время образования объёмного заряда, область локализации объёмного заряда в жидкости, оценён заряд частицы дисперсной фазы.

5. По проведенным исследованиям зависимости спектра отражения света от тонкой плёнки от концентрации жидкости в электрохимической ячейке, разности потенциалов на электродах, расстояния между электродами предложен механизм изменения концентрации частиц дисперсной фазы вблизи электрода, проведено численное моделирование в предположении, что приповерхностный слой имеет многослойную структуру.

6. Впервые обнаружены и исследованы автоколебания капли МЖ, помещённой между двумя намагниченными электродами. Записаны нелинейные уравнения колебаний в электрическом и магнитном полях, экспериментально найдены коэффициенты в этих уравнениях. Показано, что с достаточной точностью наблюдаемые автоколебания описываются уравнением Рэлея.

7. Исследована неустойчивость поверхности МЖ в электрическом и магнитном полях с начальной деформацией ультразвуковым полем. Разработан подход к численному решению уравнения гидростатики деформированной поверхности. Показано, что найденный подход позволяет описать гистерезис возникновения и исчезновения структур на поверхности МЖ.

Практическая ценность диссертации

1 .Разработано устройство: пространственно-временной модулятор света, который может быть использован для идентификации различной интенсивности записывающего света и визуализации инфракрасного и ультрафиолетового излучений.

2. Предложено и запатентовано устройство: электрофорезный нуль-индикатор, позволяющее фиксировать нулевой потенциал по одинаковым спектрам отражения электродов. На основе нуль-индикатора предложен усилитель малых токов, позволяющий измерять токи до 10"14-10"15 А, имеющий гальваническую развязку.

3.Разработано устройство: индикатор теплового излучения, который позволяет констатировать наличие и интенсивность излучения в некотором диапазоне температур.

4. Разработано и запатентовано устройство: магнитожидкостный индукционный нейтрализатор зарядов, обеспечивающий безопасный отвод зарядов с объектов посредством переноса заряда струями магнитной жидкости.

5. Показана принципиальная возможность создания устройства, увеличивающего коэффициент теплоотдачи на 1 -2 порядка.

6.Обоснованы преимущества применения явления неустойчивости микрокапель магниточувствительной МЖ для изучения эффекта проникания в комбинированных и многодорожечных блоках магнитных головок. Исследована возможность определения насыщения магнитной цепи головок и определения полей рассеяния магнитных сигналограмм.

7.В результате подробного исследования динамики изменения спектра отражения видимого света от поверхности: прозрачный электрод-магнитная жидкость, обоснована возможность создания быстродействующего малогабаритного спектрофотометра в видимой области спектра. Введён и обоснован критерий, позволяющий оптимизировать идентификацию и восстановление спектра падающего излучения.

Автор защищает:

1 .Экспериментальные результаты исследования образования агрегатов в магнитных жидкостях в электрическом и магнитном полях и теоретическое обоснование представления об агрегатах как о гетерофазных флуктуациях. Определение смещения кривой распределения агрегатов по размерам в зависимости от значения электрического и магнитного полей, фазовое расслоение магнитной жидкости при воздействии этих полей.

2.Экспериментальные результаты исследования изменения концентрации частиц дисперсной фазы вблизи твёрдой поверхности в электрическом и магнитном полях. Построение модели изменения концентрации в результате изменения эффективного магнитного и электрического поля вблизи поверхности.

3 .Методику исследования и экспериментальные результаты измерений величины и времён релаксации объёмного заряда в слабо- и высококонцентрированной магнитной жидкости.

4. Обнаруженные и экспериментально исследованные автоволны, связанные с изменением концентрации вблизи проводящего электрода в электрохимической ячейке. Обоснование утверждения, что тонкий приэлектродный слой магнитной жидкости является активной возбудимой средой, построение модели самоорганизующейся среды. Обнаруженные в этой среде характерные для автоволновых процессов явления: пейсмекеры, дифракция, ревербераторы, подавление мод. Построение эквивалентной электрической схемы, уравнение автоволн для наблюдаемого процесса.

5. Экспериментальные исследования и теоретическое обоснование исследования неустойчивости и автоколебаний капли МЖ в электрическом и магнитном полях.

6.Технические приложения исследования: струйный электронейтрализо-тор, индикатор теплового излучения, пространственно-временной модулятор света, электрофорезный нуль-индикатор, усилитель малых токов, возможность применения электрохимической ячейки для моделирования процессов самоорганизации, возможность применения струйного течения для повышения коэффициента теплоотдачи.

Личный вклад соискателя.

Основные результаты и выводы диссертационной работы получены и сформулированы лично автором. Автору принадлежит постановка задач исследования, разработка, конструктивное обоснование и автоматизация экспериментальной установки для изучения колебаний капли МЖ, разработка методики, планирование и организация комплексных исследований электрических и оптических свойств электрохимической ячейки с МЖ.

Автором разработаны и созданы лабораторные макеты магнитожидко-стного струйного электронейтрализатора, пространственно-временного модулятора света, усилителя малых токов, в соавторстве - индикатора теплового излучения, нуль-индикатора.

Автором обнаружены, экспериментально исследованы явления самоорганизации в приповерхностном слое МЖ и на межфазной поверхности, предложен и обоснован механизм этих явлений, построена эквивалентная схема приповерхностного слоя, записаны уравнения автоволн в ячейке с МЖ и автоколебаний капли.

Апробация работы: проводилась на международных и всесоюзных конференциях, основными из которых являются следующие: Всесоюзные конференции по магнитным жидкостям (Плёс, 1985, 1988, 1991), Всесоюзные совещания по физике магнитных жидкостей (Ставрополь, 1986; Душанбе, 1988. Пермь, 1990), Рижские совещания по магнитной гидродинамике (Юрмала, 1987,1990), 6 Всесоюзное совещание по электрической обработке материалов (Кишинев, 1990), Международная конференция по магнитным жидкостям (Париж, 1992), Всероссийская научно-техническая конференция «Физико-химические и прикладные проблемы магнитных жидкостей», III Всероссийский симпозиум «Математическое моделирование и компьютерные технологии» (Кисловодск 1999),7-я , 8-я и 9-я Международные Плёсские конференции по магнитным жидкостям (Плёс, 1996, 1998, 2000).

Эти выводы получены путем математического анализа формулы (5.13.) и не всегда могут совпадать с практическими результатами.

Рассмотрим теперь момент, когда наступило насыщение полюсных наконечников до линии а и d (рис.5.23.) Как и раньше Ф1-2-3 = Ф4 = Ф5 = Фб-Магнитные потоки в сечениях h, а, Ь, с, d:

Фп=Фа=Фь=Фс=Фа (5-20.)

Если Sa и Sh - поперечное сечение магнитопровода по линиям h и а, то х = h,x = а и BhSh = BaSa

Sh(Hh + Мп )Мо = Sa (На + Ма )Мо, (5.21.) где М = %Н - намагниченность, % - магнитная восприимчивость, можно принять % ~ /А а И ~ 1значит и в формуле (5.20.) Я/, и На можно пренебречь. Тогда получим MhSh = MaSa■ Так в области АВ сердечник намагничен до насыщения, то

ZHhSh = MsSa. (5.22.)

При дальнейшем увеличении тока плоскость а, являющаяся границей насыщения, смещается. Из (5.21.) следует, что а Ms Ms

Из формулы (5.22.) следует, что Sa - переменная величина, и положение границы насыщения определяется отрезком АВ. Но с другой стороны

Sa = ae. (5.24.) где a = b + ABtga. (5.25.)

В формуле (5.25) переменной является АВ. Выразим из (5.25.) АВ и найдем зависимость АВ от тока I. Из (5.24.) и (5.25.) следует, что

Sa = e(b + ABtga), (5.26.) h-b где tga =- (см. рис. 5.21.) (5.27.) g

274

AB = (a- b)ctga = - b g h-b

XHhhe M%

-b g h-b

XHhh Me

5.28.)

-b g h-b

Или, приняв H ~ klw, где к - коэффициент пропорциональности получим

АВ = klw Мс

-Ъ 8 h-b

5.29.)

Из формулы (5.28.) видно, что при увеличении тока граница насыщения смещается, что приводит к эффекту расширения зазора. По-видимому, он связан с изменением конфигурации силовых линий: при расширении зазора основания «арок» увеличиваются, меняется конфигурация силовых линий. Моделирование процесса насыщения и связанного с ним расширения зазора подтверждается тем, что поле в любой точке в окрестностях рабочего зазора пропорционально полю в глубине зазора, а при линейной зависимости В(Н) (рис. 5.23.) в нашем приближении эта пропорциональность нарушается, что приводит к изменению геометрии (конфигурации) поля рассеяния. Изменение конфигурации поля вызывает разрыв арок, что и наблюдалось в эксперименте.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

1. Экспериментальное исследование рассеяния света, в том числе и методом СКР показало, что в магнитной жидкости содержатся агрегаты, распределение которых по размерам изменяется в электрическом и магнитном полях. Построена теория динамической модели агрегатов, как гетерофазных флуктуаций.

Важнейшей характеристикой магнитных жидкостей, применяемой в машиностроении, технике измерений, конструировании различных датчиков, магнитожидкостной сепарации, является устойчивость к расслоению жидкости в магнитном поле. На основе анализа корреляционной зависимости среднего размера агрегатов от величины магнитного поля предложен и обоснован критерий устойчивости МЖ: расслоение жидкости - появление крупных агрегатов - определение критических значений Нкр, при котором резко возрастает анизотропия рассеяния света. Особенно важно, что этот метод прост в реализации, и может быть использован в качестве экспресс-анализа диагностики жидкости.

По исследованию рассеяния света - спектру рассеяния, индикатриссе рассеяния, флуктуациям интенсивности (метод спектроскопии рассеянного света) найдено, что слабоконцентрированная магнитная жидкость содержит агрегаты, средний размер которых <d> - 20-100 нм.

Сравнение воздействия электрического и магнитного полей показали, что для согласования теоретических представлений и экспериментальных результатов недостаточно представления о магнитной жидкости как о диэлектрике, в котором индуцированный электрический момент связан только с их поляризацией в электрическом поле; в постоянном и медленно меняющемся поле индуцированный дипольный момент на 2-3- порядка больше, чем в непроводящем диэлектрике, что может быть объяснено возникновением объёмного заряда вблизи частицы.

2. Впервые по комплексным исследованиям электрических свойств (низкочастотной дисперсии эффективной ёмкости и сопротивления), смещения спектра отражения в электрическом поле показано, что вблизи электрода образуется структура, состоящая из высококонцентрированных слоев дисперсной фазы магнитной жидкости. Совместные исследования с помощью компьютеризированной установки электрических и оптических свойств приповерхностного слоя позволили построить адекватную модель тонкого слоя, эквивалентную электрическую схему. Это дало возможность обоснованно утверждать, что этот слоя является электроактивной возбудимой средой.

3. Впервые оценены вклад случайного блуждания (диффузии) частиц и систематического члена в уравнении Фоккера-Планка. Показано, что миграция частиц к электродам объясняется электрофорезом частиц, которые приобретают заряд из-за возникновения объёмного заряда вблизи электрода. Оценены плотность объёмного заряда, время его релаксации в зависимости от концентрации МЖ.

4. Впервые наблюдалось явление самоорганизации в слое электрод-МЖ. Показано, что этот слой является возбудимой активной средой, в которой распространяются автоволны с характерными для этого процесса явлениями - возникновением действующих центров, ревербераторов, подавлением мод, дифракцией и т.д. Впервые наблюдались неподвижные пространственные структуры при воздействии импульсного напряжения на электрохимическую ячейку.

По-видимому, такая среда является своего рода уникальной - автоволны легко можно наблюдать с помощью сравнительно несложной аппаратуры, исследовать в том числе и переходные процессы, стохатизацию. Предложена эквивалентная электрическая схема и механизм возникновения автоволн.

Выведено нелинейное дифференциальное уравнение автоволн для наблюдаемых явлений. Построенная эквивалентная электрическая схема, уравнение автоволн, позволяют утверждать, что с помощью физического моделирования можно исследовать возникновение и распространение автоволн в различных электронных устройствах и биологических объектах.

Впервые наблюдались автоколебания капли магнитной жидкости в электрическом и магнитном полях. Записано и проанализировано не линейное уравнение колебаний капли МЖ. Это уравнение исследовано при различных параметрах нелинейности и установлено, что при определённых условиях оно переходит в уравнение Рэлея.

5. Исследовано возникновение неустойчивости поверхности МЖ в электрическом и магнитном полях, найдены пороговые значения Н и Е возникновения неустойчивости. Показано, что при деформации первоначально плоской поверхности ультразвуковым лучом изменяются критические значения напряжённости магнитного поля Hi и Н2, соответствующие скачкообразному изменению равновесной формы поверхности. При этом с ростом начальной деформации гистерезис А Н уменьшается, приводя к изменению характера неустойчивости. Несмотря на приближённый характер модели пика, возникающего на поверхности, как эллипсоида вращения, в области малых высот пика, она даёт результаты, качественно совпадающие с экспериментом, позволяя объяснить гистерезисные явления в случае «жёсткой» неустойчивости с ростом начальной деформации. Впервые наблюдалось, как в области изменения характера неустойчивости развиваются автоколебания пика на ультразвуковом луче, затухающие с ростом напряжённости магнитного поля.

6. Проведены комплексные исследования с целью применения электрохимической ячейки в качестве электроуправляемого быстродействующего (время идентификации спектра ~ 0,1 с) спектрофотометра. Введён критерий для оценки максимальной разрешающей способности спектрофотометра в зависимости от угла падения света, концентрации МЖ и других параметров, который зависит от состава и амплитуды гармоник в Фурье-разложении отклика с фотоприёмника. Показано, что для восстановления спектра хорошо зарекомендовал себя алгоритм решения плохо обусловленной системы линейных уравнений, которые получаются при использовании матрицы экспериментально полученных откликов, основанный на процедуре сингулярного разложения, позволяющий восстанавливать спектры с экспериментально полученным уровнем погрешностей. Был найден подход к решению задачи восстановления сплошного спектра, для чего получали массив данных, которые после АЦП были предоставлены в дискретном виде. Решая систему линейных алгебраических уравнений, были найдены дискретные значения сплошного спектра, которые аппроксимировались соответствующей функцией. Таким образом, восстанавливали весь спектр на заданном участке длин волн.

Подробно исследована работа светофильтра в зависимости от различных параметров: концентрации жидкости, величины внешнего электрического поля. Приведены примеры восстановленных спектров.

7. Показана возможность применения ячейки с магнитной жидкостью как пространственно-временного модулятора света, который позволяет определить разницу величины интенсивности записывающего света и визуализировать инфракрасное и ультрафиолетовое излучения.

8. Предложено устройство на основе электрохимической ячейки - индикатор теплового излучения, позволяющий определить наличие теплового излучения по изменению спектра отражения от ячейки.

9. Разработано и запатентовано устройство: электрофорезный нуль-индикатор, который позволяет измерить нулевой потенциал и констатировать наличие или отсутствие потенциала.

10. На основе нуль-индикатора предложен малогабаритный магнитожидкостный оптрон, позволяющий измерять малые токи в пределах 10~14 - Ю-16 А, показана принципиальная возможность его применения.

11. Проблема снятия электростатических зарядов представляет собой интерес в связи с широкой возможностью её применения в различных отраслях промышленности. Поэтому возникла необходимость усовершенствования имеющегося устройства для снятия зарядов. В диссертации предложено устройство, которое является усовершенствованием ранее известного и обеспечивает отвод электрических зарядов струями магнитной жидкости, возникающими в разрядном промежутке. При возникновении индуцированной разности потенциалов между электродами-магнитами выше некоторого начального значения Н с поверхности конических выступов возникают струйные течения МЖ, которые обеспечивают нейтрализацию электростатических зарядов. Экспериментальные исследования показали, что величина тока в струях МЖ одного порядка с током разряда существующих нейтрализаторов, при этом ток легко управляется слабым внешним магнитным полем в пределах 10~4-10-9 А. Возникновение струйного течения МЖ происходит при значительно меньшей напряженности, чем традиционно используемый коронный разряд, что уменьшает величину нейтрального напряжения по сравнению с традиционным нейтрализатором в два раза. Это означает, что при нейтрализации зарядов струями МЖ можно исключить возникновение искрового разряда, воздействие которого нежелательно.

12. Магнитные жидкости, содержащие микрокапли - уникальный объект исследования в связи с тем, что межфазное поверхностное натяжение в них очень мало, а магнитная проницаемость микрокапель достаточно велика.

1.Бибик Е. Е. Приготовление феррожидкостей //Коллоид, ж-л. - 1973. - т. 35 №6.-с 37-41.

2. Блум Э. Я., и др. Магнитные жидкости / Майоров М. М., Цеберс А. О. Рига: Зинатне, 1989.- 386 с.

3. Фертман В. Е. Магнитные жидкости. Справочное пособие.- Минск: Высшая школа, 1988.- 184 с.

4. Скибин Ю. Н. Молекулярно-кинетический механизм электро- и магнитнооптических явлений в магнитных жидкостях: Дис.д-ра физ-.мат.наук.- Ставрополь., 1996.- 322 с.

5. Вонсовский Н. В. Магнетизм. М: Наука, 1971. - 1032 с.

6. Bean С. P. Hysteresis loops of mioctures of ferromagnetic micropoudesll //Journal of Applied Physics. 1955. - Vol 26. -№11.- P. 1381-1383.

7. Neel L. Influence des fluctuations thermiques sur i' aimantation de grains ferromagnetigues tres fins // Academic des sciences. Comptes rendus. 1949. -Vol. 228. - №8.- P. 1927-1937.

8. Neuringer J. L., Rosensweid R. E. Ferrohydrodynamics. //The Physics of Fluids, v. 7, №12, 1927-1937.

9. Шлиомис M. И. К гидродинамике жидкости с внутренним вращением// ЖЭТФ.- 1966,-т. 51, вып. 1. — с. 258-265.

10. Шлиомис М. И. Эффективная вязкость магнитных суспензий // ЖЭТФ. -1971.-т. 61. вып. 6.-с. 2411-2418.

11. Hall W, F., Busenberg S. N. Viscosity of magnetic suspensions // The journal of Chemical Physics. 1969. - V. 51. - №1. - 137-144.

12. Levi A. C., Hobson R. E., Macourt F. R., Magnetoviscosity of colloidal suspensions // Canadian Journal of Physics. 1973. - т. 51. - №2. - с. 180-194.

13. Цеберс А. О. Собственные вращения частиц в гидродинамикенамагничивающихся и полимеризующихся сред: дис. канд. физ.- мат. наук. -Рига. 1976.- 177 с.

14. Nell L. Proprietes d'une pondre ferromagnetique cubique a grains fines. // Academia des science. Comptes rendus. 1947. - v .224. - №21. - p. 1488-1492.

15. Кондорский E. И. Природа высокой коэрцитивной силы мелкодисперсных ферромагнетиков и теория однодоменной структуры // Известия АН СССР, серия физическая .- 1952.- т. 16. № 4. - с. 398-411.

16. Цеберс А. О. Вязкость мелкодисперсной суспензии частиц кубической кристаллографической симметрии в магнитном поле// ж-л «Магнитная гидродинамика». 1973. - №3. - с. 33-40.

17. Шлиомис М. И. Магнитные жидкости // УФН. 1974. - т. 112, вып. 3. - с. 427-458.

18. Скибин Ю. Н., Чеканов В. В., Райхер Ю. JI. Двойное лучепреломление в ферромагнитной жидкости. // ЖЭТФ. 1977. - т. 72, вып. 3-е. 949-955.

19. Heaps G. W. Optical and Magnetic Properties of a Magnetite Suspension // Phys. Rev. 1940. - vol. 57.- №15. - p. 528-531.

20. Henkel O. Remanenverhalten hartmagnetischer Werkstoffe // Zeitschrift fur Andewandte Physic. 1966. -Bd. 21. - №1. - p. 32-38.

21. Tasaki A., Tomiyama S., Iida S. Magnetic Properties of Ferromagnetic Metal Fine Particles Prepared by Evaporation in Argon Gas // Japanese Journal of Applied Physics. 1965. - v. 4. - №10 - p. 707-711.

22. Чеканов В. В. Магнетизм малых частиц и их взаимодействие в коллоидных ферромагнетиках: Дис. д-ра физ.-мат. наук. -Ставрополь.- 1985.- 362 с.

23. Скибин Ю. Н. Исследование свойств малых ферромагнитных частиц и их взаимодействия в магнитных жидкостях оптическими методами: Дис. канд. физ.-мат. наук. Ставрополь, 1982. - 138 с.

24. Дроздова В. И. Экспериментальные исследования структуры и магнитных свойств магнитных жидкостей: Дис. канд. физ.-мат. наук.- Ставрополь.,

25. Пединститут. 1983. - 139 с.

26. Диканский Ю. И. Экспериментальные исследования взаимодействия частиц и структурных превращений в магнитных жидкостях: Дис. канд. физ.-мат. наук.- Ставрополь., 1984. 125 с.

27. Бибик Е. Е. Эффекты взаимодействия частиц в дисперсных ферромагнетиках: Дис. д-ра. хим. наук. Д., 1971.- 335 с.

28. Бибик Е. Е. Влияние взаимодействия частиц на свойства феррожидкостей // Физические свойства магнитных жидкостей. Свердловск: УНЦ АН СССР, 1983.-с. 3-21.

29. Бибик Е. Е. Взаимодействие частиц в феррожидкостях // Физические свойства и гидродинамика дисперсных ферромагнитов. Свердловск: УНЦ АН СССР, 1977,- с. 3-19.

30. Чеканов В. В. О взаимодействии частиц в магнитных коллоидах. // Всесоюзный симпозиум «Гидродинамика и теплофизика магнитных жидкостей»: Тез. докл. Саласпилс, 1980.- с. 69-76.

31. Чеканов В. В. О термодинамике агрегатов в магнитных жидкостях // Тез. докл. II Всесоюзной школы-семинара по магнитным жидкостям. М: МГУ, 1981.-с. 15-16.

32. De Gennes P. G., Puncus P. A. Pair Correlation in a Ferromagnetic Colloid// Physic der Kondensierten Materis.- 1970.- v. 11,- p. 189-198.

33. Jordan P. C. Field dependent chain formation by ferromagnetic colloids // Molecular Phys. 1979. - vol. 38.- №3 - p. 769-780.

34. Krueger D. A. Theoretical Estimates of Equilibrium Chain Lenghts in Magnetic Colloids // Journal of Colloid and Interface Science.- 1979,- v. 70.- №3,- p. 558563.

35. Hayes C. F., Hwang S. R. Observation of Magnetically induced polarization in a ferrofluid // Journal of Colloid and Interface Scince.- v 60.- №3.- 1977.- p. 443447.

36. Krueger D. A. Review of Agglomeration in Ferrofluids // IEEE Transactions on Magnetics.- v. Mag-16.- №2.- 1980.- p. 251-253.

37. Bogardus E. H., Krueger D. A., Thompson D. Dynamic Magnetization in ferrofluids // Journal of Applied Physics. 1978.- т. 49.- №6,- p.3422-3429.

38. Peterson E. A., Krueger D. A. Reversible Field Induced Agglomeration in Magnetic Collouds // Journal of Colloid an Interface Science.- 1977.- v. 62.- №1.-p. 24-34

39. Liao W. H., Krueger D. A. Theory of Large Agglomerations in Magnetic Colloids // Journal of Colloid and Interface Science.- 1979,- v. 70,- №3,- p.564-576.

40. Hayes C. F. Observation of association in a ferromagnetic colloid// Journal of Colloid and Interface Science. 1975.- v. 52.- №2,- p.339-343.

41. Чеканов В. В. Возникновение агрегатов как фазовый переход в магнитных коллоидах // Физические свойства магнитных жидкостей. УНЦ АН СССР.-Свердловск: 1983. - с. 42-49.

42. Чеканов В. В., Дроздова В. И., Нузубидзе П. В., Скроботова Т. В., Черемушкина А. В. Изменение намагниченности магнитной жидкости при образовании агрегатов. //Магнитная гидродинамика. 1984.- №1. - с. 3-9.

43. Baeri J. С., Salin D. Study of the deformation of ferrofluid droplets in a magnetic field. // Journal Physique (letters). 1982 - v. 43. - p. 217-219.

44. Bacri J. C., Salin D. Intstabilety of ferrofluid drops under magnetic jieid. // Journal Physique (letters). 1982 - v. 43. - p.649-654.

45. Дроздова В. И., Шатрова Г. В. Применение микрокапельных агрегатов для контроля магнитных головок и сигналограмм // 13-е Риж. совещание по магнитной гидродинамике. Рига, 1990. - с. 51 - 54.

46. А. с. 943618 СССР. Способ определения индукции магнитных сигналограмм / Чеканов В. В., Дроздова В. И. // Открытия. Изобретения. Пром. образцы. Товарные знаки. 1982. - №26.- с 78.

47. Пшеничников А. Ф., Шурубур Ю. И. Расслоение магнитных жидкостей:условия образования и магнитные свойства капельных агрегатов. // Известия АН СССР, сер. физика. 1987. - т. 51 - №6 - с. 1081 -1087.

48. Rosenkilde С. Е. Dielectic Fluid Drop in an Electric Field // Proceeding of the Royal Society. Mathematical and Physical Sciences. 1969. - v. 312 - №1511. - p. 473-494.

49. Диканский Ю. И., Полихрониди H. Г., Чеканов В. В. Исследование магнитных свойств феррожидкости в постоянном однородном магнитном поле // Магнитная гидродинамика.- 1981. №3. - с. 118-120.

50. Цеберс А. О. Термодинамическая устойчивость магнитных жидкостей // Магнитная гидродинамика. 1982. - №2. - с. 42-48.

51. Агабекян Э. М., Иванов А. Г. О фазовом переходе в концентрированных магнитных жидкостях // Письма в ЖЭТФ. 1987.- т 3, вып 24. - с. 1512-1516.

52. Зубарев А. Ю. К теории структурных и фазовых превращений в простых и дипольных коллоидах: Автореф. д-ра физ.-мат. наук. Екатеринбург.-1993.- 38 с.

53. Полунин В. М., Зрайченко В. А., Рослякова J1. И. Влияние магнитного поля на структурные изменения и упругие свойства некоторых магнитных жидкостей // Магнитная гидродинамика. 1988. - №3 - с. 139-141.

54. Пшеничников А. Ф., Шурубор И. Ю. Расслоение магнитных жидкостей: Условия образования и магнитные свойства капельных агрегатов // Известия, АН СССР, сер. физ. 1987. - т. 51.- №6 - с. 181-187.

55. Sano К., Doi М. Theory of Agglomeration of Ferromagnetic Particles in Magnetic Fluid // Journal of the Physical Society of Japan. 1983. - v. 52. - №8 -p. 810-815.

56. Скибин Ю. H. Влияние агрегирования частиц на экстинкцию и дихроизм магнитных жидкостей. // Физические свойства магнитных жидкостей,- . Свердловск : УНЦ АН СССР, 1983.- с. 66-74.

57. Цеберс А. О. Термодинамическая устойчивость магнитных жидкостей//

58. Магнитная гидродинамика.- 1982.- №2.- с. 42-48.

59. Цеберс А. О. Релаксационные процессы в магнитных жидкостях при наличии межчастичных взаимодействий// Магнитная гидродинамика.- 1983.-№1.- с. 3-8.

60. Цеберс А. О. Образование и свойства крупных конгломератов магнитных частиц // Магнитная гидродинамика.- 1983.- №3.- с. 3-11.

61. Берковский Б. М., Каликмянов В. И., Филинов В. С. К статистической теории магнитных жидкостей. М: изд. ИВТАН, 1983 - с 7. (Препринт ИВТАН: 123).

62. Цеберс А. О. О роли поверхностных взаимодействий при расслоении МЖ // Магнитная гидродинамика. 1982.- №4.- с. 21-27.

63. Морозов К. И. К теории конденсации магнитной жидкости в антиферромагнитную фазу // Структурные свойства и гидродинамика магнитных коллоидов. Свердловск: УНЦ АН СССР.- 1986.- с. 9-14.

64. Шлиомис М. И. О начальной магнитной восприимчивости коллоидов кобальта // Структурные свойства и гидродинамика магнитных коллоидов.-Свердловск: УНЦ АН СССР. 1986. - с. 3-8.

65. В. В. Гогосов, В. А. Налетова, Г. А. Шапошникова Гидродинамика намагничивающихся жидкостей // Итоги науки и техники.- т. 16, М: 1981.- с. 176-182.

66. Cowley М. D., Rosensweig R. Е. The interfacial stability of a ferromagnetic fluid // J. Fluid Mech.- 1967.- vol. 30.- № 4. p. 671-688.

67. M. И. Шлиомис Об уравнениях движения жидкости с гиромагнитнымисвойствами// ЖЭТФ.- 1967.- т.53, вып. 3.- с.1125-1134.

68. Зайцев В. М., Шлиомис М. И. Характер неустойчивости поверхности раздела двух жидкостей в постоянном поле // Доклады АН СССР.- 1969.-Т.188.- №6.- с.1261-1262

69. Кузнецов Е. А., Спектор М. Д. О существовании гексагонального рельефана поверхности жидкого диэлектрика во внешнем электрическом поле // ЖЭТФ. 1976.- т. 71. вып. 1.- с. 262-271.

70. Гайлитис А. Форма поверхностной неустойчивости ферромагнитной жидкости // Магнитная гидродинамика. 1969. - №1.- с. 68-70.

71. Twombly Е., Thomas J. W. Mathematical theory of поп-linear waves on the surface of a magnetic fluid // IEEE. Trans Magnetics. 1980 - Vol. 16, №2. -p. 214-220.

72. Баштовой В.Г., Павлинов М.И. Конвективная неустойчивость горизонтального слоя ферромагнитной жидкости в продольном магнитном поле // Исследование конвективных и волновых процессов в ферромагнитных жидкостях,- Минск, 1975.- с.74-79.

73. Баштовой В.Г., Павлинов М.И. Конвективная устойчивость слоя намагничивающейся жидкости с твердыми границами // ИФЖ.- 1978.- т.35.-№ 2.- с.326-333.

74. Баштовой В.Г., Барков Ю.Д. Параметрическая неустойчивость цилиндрического слоя намагничивающейся жидкости // Магнитная гидродинамика.- 1980.- №4.- с.6-10

75. Кожевников В.М., Чеканов В.В., Литовский Е.И. Неустойчивость свободной поверхности и возникновение случайного течения МЖ в электрическом и магнитном полях // III Всесоюзный школа-семинар по магнитным жидкостям: Тез.докл. Иваново. - 1983. - с. 122-123.

76. Кожевников В.М., Чеканов В.В., Янтовский Е.И. Струйные течения МЖ в электрическом и магнитном полях // Восьмая международная конференция по МГД преобразованию энергии: Тез. докл.- М., 1983. - т 5. - с. 157-159.

77. Кожевников В.М. Исследование струйного течения МЖ в электрическом и магнитном полях // Магнитная гидродинамика. 1983. - №2. - с. 85-87.

78. АС № 1132213 СССР. Магниточувствительная жидкость для визуализации магнитной записи / В.М. Кожевников, В.В. Чеканов, И.Ю. Чуенкова //

79. Открытия. Изобретения. Пром. образцы. Товар. Знаки.- 1984. № 48. - с. 158.

80. Кожевников В.М., Чеканов В.В., Литовский Е.И. Свободные вертикальные струи над деформированной поверхностью МЖ в электрическом поле // Магнитная гидродинамика. 1982. - № 4. - с. 118-120.

81. Кожевников В.М. Электрофизические свойства магнитодиэлектрической жидкости и разработка струйного электронейтрализатора: Дис. канд физ.-мат. наук. Ставрополь.- 1985. - 146 с.

82. Дюповкин Н. И., Орлов Д. В. Электрические свойства магнитных жидкостей // Материалы III Всесоюзной школы-семинара по магнитным жидкостям. М.: Издательство МГУ.- 1983- с. 98-100

83. Кожевников В. М. Экспериментальные исследования электрических свойств магнитной жидкости // Материалы II Всесоюзной школы-семинара по магнитным жидкостям. М.: Издательство МГУ, 1981.-е. 32-33

84. Шихмурзаев Ю.Д. Электропроводность магнитной жидкости в высокочастотном электрическом поле.// IV Всесоюзной конференции по магнитным жидкостям: Тез. докл.- Иваново.- 1985. с. 168-169.

85. Дюповкин Н.И. Орлов Д. В. Влияние электрического м магнитного полей на структуру магнитных жидкостей // Структурные свойства и гидродинамика магнитных коллоидов. Свердловск: УНЦ АН СССР.- 1986. - с. 29-33.

86. Сизов А.П., Сперанская Т.Б., Малков Ю.И. Методика ускоренного испытания ферромагнитной жидкости // Материалы II Всесоюзной школы-семинара по МЖ.-МГУ.- 1981.- с. 131-132.

87. Кожевников В. М. Электрокинетические свойства магнитных жидкостей и их применение в информационно-измерительной технике: Дис.д-ра. тех. наук.- Ставрополь, 1998 г.- 318 с.

88. Dave М. J. and oth. Optical Transmission and birefringence of colloidal Fe304 in magnetic field. // Indian Gaurnal Pure Applied Physics.- 1968.- v. 6.- №7.- p.364-366.

89. Scholten P.С. The origin of magnetic birefringence and dichroism in magnetic field // IEEE Trans. On Mag.-1980, v. Mag 16, № 2.- p.221-225.

90. Бибик E. E., Лавров И. С., Меркушев О. М. Оптические эффекты при агрегировании частиц в электрическом и магнитном полях // Коллоидный журнал.- 1966.- т. 28.- № 5.- с. 631-634.

91. Coldberg P.G. Hansford g, Van Heerden P. G. Polarization of light in suspensions of small ferrite particles in a magnetic field // Journal of applied Physics.- 1971.- v. 42.- № 10,- p.874-875.

92. Martinet A. Birefringenc e et dichroism lineare des ferrofluids sous champ magnetique.// Rheologica Asta.- 1974.- v. 13.- № 2,- p.260 264

93. Haas W. E., Adams G. E. Diffraction effects in ferrofluids.// Applied Phys. Letters.- 1975.- v. 27.- № 10.- p.571 572.

94. Hayes C. F. Observation of association in a ferromagnetic colloid.// Journal of colloid and interface Sciens.- 1975,- v. 52,- №2.- p.339 243

95. T. Susame: Magnetic fluids anomalous pseudo-Cotton-Mouton effect about 107 times larger Chan that of nitrobenzene// Yap. Y. Appl.,1983.-PTl.-22,7.-p.l 1371143.

96. Sholter P.C. The origin of magnetic birefringence and dichrams in magnetic fluids.//IEEE Trans. Magn.- 1980,- v. 16.- №2,- p.221-225.

97. Скибин Ю. H., Чеканов В. В., Райхер Ю. JI. Двойное лучепреломление в ферромагнитной жидкости // ЖЭТФ.-1977.-т.72, вып.З.-с.949-955.

98. Скибин Ю. Н., Чеканов В. В. Использование двойного лучепреломления в феррожидкости для построения спектра магнитных полей.// Магнит, гидродинамика.-1977. -№2.-с.137-138.

99. Скибин Ю. Н. Двойное лучепреломление магнитной жидкости в переменном магнитном поле//Семинар по прикладной магнитной гидродинамике: Тез. докл., ч. 2. Пермь, 1978. - с. 101-103.

100. Скибин Ю.Н. Чеканов В.В. Экспериментальное изучение релаксациинамагниченности феррожидкости по двойному лучепреломлению. //Движение гетерогенных сред в сильных магнитных полях. Свердловск: УНЦ АН СССР, 1978.-с. 51-53.

101. Падалка В.В. Ориентационные и кинетические процессы в коллоидных растворах магнитных частиц в электрическом и магнитном полях: Дис. канд физ.-мат. наук. Ставрополь, 1987 - 130 с.

102. Haas W.E., Adams J. Е. Difraction Effects in Ferrofluids // Appl. Phys. Letts. -1975. Vol. 27.- № 10.- P. 571-572.

103. Евдокимов В. Б. Магнитное взаимодействие суперпарамагнитных частиц. //Журнал физической химии. 1963. Т. 37, вып. 8.-е. 182 - 188.

104. Евдокимов В. Б, О некоторых особенностях намагничивания системы суперпарамагнитных частиц. //Журнал физической химии. 1963. - т. 37, вып. 9.-е. 2128-2130.

105. Френкель Я. И. Кинетическая теория жидкостей. Л: Наука - 1973. - 592 с.

106. Диканский Ю. И. Эффекты взаимодействия частиц и структурно-динамические процессы в магнитных коллоидах: Дис. д-ра физ.-мат. наук.- Ставрополь, 1999 г.- 310 с.

107. Ми Ч. Физика магнитной записи. М.: Энергия, 1967 г. - 248 с.

108. Kaiser R., Miscolezy G. Magnetic properties of staible dispertions of subdomain magnetic particles.// Journal of applied Physics. 1970. - Vol. 1, №3, p. 1064 -1072.

109. Де Гроот С. Мазур П. Неравновесная термодинамика. М.: Мир, 1964. -456 с.

110. Бараш Ю. С. О микроскопическом описании действующего поля в некоторых диэлектриках. // ЖЭТФ. т. 79, вып. 6. - с. 2271-2281.

111. Диканский Ю. И. Экспериментальное исследование эффективных полей в магнитной жидкости.// Магнитная гидродинамика. 1982. - №3. - с. 33-36.

112. Gemant A. The cathaphoresis in an isolated medium //J. Phys. Chem.- 1939.- № 3.- p. 743-748.

113. Боло га M. К., Гроссу Ф. П., Кожухарь И. А. Электроконвекция и те плообмен.— Кишинев : Штиинца, 1977.— 320 с.

114. Дейнега Ю. Ф., Виноградов Г. В. О поведении в электрическом поле неводных пластичных дисперсных систем // Докл. АН СССР, 1963, 151, № 4, с. 879-883.

115. Дейнега Ю. Ф., Виноградов Г. В. Особенности электрокинетических явлений в неводных дисперсных системах с электрически неоднородной поверхностью дисперсной фазы // Докл. АН СССР.- 1967, 17, № 2, с. 398-402.

116. Остроумов Г. А. Взаимодействие электрических и гидродинамических полей М.: Наука, 1979.- 319 с.

117. Felsental Р Vomiegut В. Enhanced charge transfer in dielectric fluids, containing particles // Brit. J. Appl. Phys.- 1972.- 12.- № 9.- p. 1801-1810.

118. Стишков Ю. К. Движение металлических шариков под действием неоднородного электрического поля.// Электрон, обработка материалов, 1974.-№ 1.- с. 44-48.

119. Holland Н. Е. Enhanced charge transfer in dielectric fluids, containing particles // J. Appl. Phys.- 1950, 21, № 2, p. 402—413

120. Window R The origin of magnetic birefringence and dichrams in magnetic fluids.//- Ibid., 1949, 20, № 5, p. 1137—1149.

121. Гиндин JI. Г., Путилова И. Н. О поведении в постоянном электрическом поле суспензий металлов в жидких диэлектриках // Коллоид, журн., 1954, 16, № 5, р. 335-329.

122. Э. В. Шульман, Ю. Ф. Дейнега, Р. Г. Городкин, А. Д. Мацепуро. Электрореологический эффект . Минск : Наука и техника.- 1972.— 176 с.

123. Шилов В. Н., Дейнега Ю. Ф. К теории межэлектродной циркуляции и межэлектродного сжатия дисперсных систем // Коллоид, журн., 1969, 31, № 6, с. 908-912.

124. Либер В. А. К вопросу о динамике механических включений в слабопроводящие жидкости при наложении однородного электрического поля.// Электрон, обраб. материалов, 1974, № 4, с. 44-49.

125. Духин С. С., Эстрела-Льопис В. Р., Жолковский Э. К. -Электроповерхностные явления и электрокоагуляция Киев: Наукова думка, 1985.-288 с.

126. Кио S Osterle F. High field electroforesis in liquids with low conductance.// J. Coloid'and Interface Sci., 1962, 25, N 3, p. 421-429.

127. Стишков Ю. К. Электрогидродинамические течения и механизмы электризации жидких диэлектриков.// Электрон, обраб. материалов, 1977, № 4, с. 29—33.

128. Forster Е. О. Electric conductance in liquid hidrocarpons. Pt 1.// J. Chem. Phys., 1962,38,N5, p. 1110—1121.

129. Forster E. O. Electric conductance in liquid hidrocarbons. Pt 2.// Ibid., 1964, 40, N 1, p. 82—89.

130. Казацкая Л. С., Солодовниченко И. М. О роли электроиндукционных эффектов молекул в механизме генерации носителей заряда в органической жидкости.// Электрон, обраб. материалов, 1979, № 2, с. 68—72.

131. Coelho R., Bono М. Temperature and spase-charge effect in liquid hidrocarbons.// J. Electrochem. Soc., 1960, 107, N 2, p. 94—101.

132. Адамчевский И. Электрическая проводимость жидких диэлектриков.- Л.: Энергия, 1972.-291 с.

133. Стишков Ю. К. Некоторые вопросы теории постоянного тока в электролитах при окислительно-восстановительных электродах.// Электрон,обраб. материалов, 1971, №2, с. 52—58.

134. Казацкая JI. С., Стишков Ю. К. Высоковольтная поляризация с позиции ионной проводимости электроизолирующих жидкостей // Электрон, обраб. материалов.-1974.- № 4.- с. 44-48.

135. Стишков Ю. К.-, Рынков Ю. М. Стационарная электризация неподвижного слабопроводящего бинарного электролита // Электрон, обраб. материалов, 1981,-№6.- с. 44-48.

136. Jaffe G. Theoric der leitfahigkeit polarisierbarer. M. II.// Ann. Phys., 1933, 16, N2, S. 233—263.

137. Jaffe G. Theoric der leitfahigkeit polarisierbarer. M. I.// Ibid., S. 217—233.

138. Ландау JI. Д., Лифшиц E. M. Статистическая физика.— M. : Наука, 1976.— 583 с.

139. Панченков Г. М., Цабек Л. К- Поведение эмульсий в электрическом поле.-М. :Химия, 1969.-190 с.

140. Onsager L. Deviations from ohm's lawin weak electrolites.// J. Chem. Phys., 1939, 2, № 3, p. 599-614.

141. Tarnball R. I. Theory of electrohydrodynamic behavior of nematic liguid crystals in constant field.// Brit. J. Appl. Phys., 1973, 6, N 1, p. 18—28.

142. Апфельбаум M. С., Полянский В. А. Образование объемного заряда в слабопроводящих средах.// Магнит, гидродинамика.- 1982.- № 1.- с. 71—79.

143. Прибылов В. Н., Черный А. Т. Количественная теория электризации диэлектрических жидкостей при ламинарном течении в трубе.// Коллоид, журн.- 1981.- 43, № 1.- с. 71—78.

144. Freund Т. Tribo-elеctricity.// Adv. Colloid and Interface Sci., 1969, 11, № 1, p. 5— 43.

145. Семенихин H. M., Жолковский Э. К. Приэлектродный объемный заряд в неполярных углеводородных средах. Ч. 1.// Электрохимия.- 1982, 18, № 5, с.691—695.

146. Семенихин Н. М., Жолковский Э. К. Приэлектродный объемный заряд в неполярных углеводородных средах. Ч. 2 // Электрохимия,- № 7, с. 874—879.

147. Жолковский Э. К-, Семенихин Н. М. Приэлектродный объемный заряд в неполярных углеводородных средах. Ч. 3.// Электрохимия, № 10, с. 1323— 1329.

148. В.И.Кринский, А.С.Михайлов Автоволны.- Знание, Москва, 1984 г.

149. Винер Н., Розенблют А. Математическая формулировка проблемы проведения импульсов в сети связанных возбуждённых элементов, в частности в сердечной мышце.// Кибернетический сборник. Вып.З. М., Иностранная литература, 1964, с.77

150. Кринский В.И. Фибрилляция в возбудимых средах. // В сб.: Проблемы кибернетики,- 1968,- № 20,- с.59-80

151. Николис Г., Пригожин И., Самоорганизация в неравновесных системах. М., 1979.-216 с.

152. Полак Л.С., Михайлов А.С. Самоорганизация в неравновесных физико-химических системах.- М., Наука.- 1983.- 245 с.

153. Васильев В.А. и др. Автоволновые процессы / Романовский Ю.М., Яхно В.Г.- М.:, Наука, 1987.- 240 с.

154. Чеканов В. В. О взаимодействии частиц в магнитных коллоидах. // Всесоюзный симпозиум «Гидродинамика и теплофизика магнитных жидкостей» Тез. докл. Саласпилс, 1980,- С. 118-120.

155. Чеканов В, В, Исследование агрегатов в магнитных жидкостях. // XV Всесоюзная конференция по физике магнитных явлений. Тез. докл. Пермь,1981.-С. 77-78.

156. Рукенштейн Э., Нагараджьян Р. Термодинамика образования мицелл и визикул дифильными соединениями. // Мицеллообразование, солюбилизация и микроэмульсии.- М.:Мир, 1980.-С. 102-117.

157. Ландау Л.Д., Лифшиц Е.М. Общие принципы и методы статфизики. М.: Наука, 1964.-567 с.

158. Bacri J.C., Salin D. Optical Scattering on Ferrofluid Agglomerates// J. Physique-Getters). 1982. - V. 43.- №2.-PL 111 - L 111.

159. Hayes Ch. F. Observation of association in a ferromagnetic colloid// g. Colloid and Interface Sci. 1975. - Vol. 52, № 2. - P. 239-243.,

160. Райхер Ю.Л. Дифракционное рассеяние света ферромагнитной суспензии в сильном магнитном поле // Физические свойства магнитных жидкостей. -Свердловск: УНИ АН ССР, 1983. С.58-65.

161. Диканский Ю.И., Кожевников В.М., Чеканов В.В., Магнитная восприимчивость и электропроводность магнитной жидкости при наличии структурных образований.// Физические свойства магнитных жидкостей. -Свердловск: УНЦ АН СССР, 1983. С.28-33

162. Чеканов В.В., Дроздова В.И., Нуцубидзе В.В., Скроботова Т.В., Черемушкина А.В. Изменение намагниченности магнитной жидкости при образовании агрегатов. // Магнитная гидродинамика.- 1984.- № 1.- С. 3-9

163. Чеканов В.В. Возникновение агрегатов как фазовый переход в магнитных коллоида.// Физические свойства магнитных жидкостей. - Свердловск: УНЦ, АН ССР.- 1983.-С. 42-49

164. Дейменджан Д. Рассеяние электромагнитного излучения сферическими полидисперсными системами. -М: Мир, 1971. 48 с.

165. К. Борен, Д. Хафлин Поглощение и рассеяние света малыми частицами: Пер. с англ.- М.: Мир, 1979. 321 с.

166. Efremov I.F. Periodic colloid structures. // Surface and colloid science. Ed. By

167. E. Matijevic.- New York : Wiley 1975,- vol 8, ch. 2.- P.3-19 .

168. Гиндин Л.Г., Вольпян A.E. Структурирование дисперсных систем в электрическом поле.// Успехи химии.- 1968 .-№ 1.-С. 130-133

169. Усьяров О.Г., Михайлова М.М., Ефремов И.Ф., О предельном напряжении сдвига суспензий, содержащих полимерные частицы с наведёнными дипольными моментами.// Коллоид, журнал.- 1966, 28.- № 5.- С. 770-771

170. Ямпольский Б.Я., У. Шу-Цю. О механизме структурообразования в суспензиях сажи в углеводородной среде.// Коллоид, журнал.- 1962, 24,- №3.-С. 348-355.

171. Стоилов С.П. Применение метода светорассеяния в электрическом поле к изучению дисперсных систем : Дис. . д-ра хим. наук .- София ,1971.- 271 с.

172. Усьяров О.Г Оздоровление сред электрическими методами.: Дис. . д-ра хим. наук.- Л: Ленингр. Технологич. Ин-т им. Ленсовета, 1975.- 322 с

173. Усьяров О.Г., Лавров И.С., Ефремов И.Ф. О роли поляризационного взаимодействия в процессе электрофоретического осаждения.// Коллоид, журн.- 1966, 28.- №4.- С. 596-601

174. Шилов В.Н., Эстрела-Льопис В.Р. Теория движения сферических частиц суспензии в неоднородном электрическом поле. // Поверхностные явления в тонких пленках и дисперсных системах .-М.: Наука, 1972.- С. 115-131

175. Шилов В.Н., Эстрела-Льопис В.Р. Теория движения сферических частиц суспензии в неоднородном электрическом поле.// Поверхностные явления в тонких пленках и дисперсных системах.- М.: Наука, 1972.- С.115-131

176. Ефремов И.Ф. Периодические коллоидные структуры.- Л.: Химия, 1971. -200 с.

177. Материалы Всесоюзной научной конференции 27-30 сентября 2000. -Ставрополь, 2000. С.227-231.

178. Кандаурова Н.В. Термодинамика агрегатов магнитной жидкости в электрическом и магнитном полях.// Известия ВУЗов Северо-Кавказский регион,- № 2.- 1999 г. С.28-31.

179. Ивановский В.И., Черникова JI.A. Физика магнитных явлений. М.: Изд. МГУ, 1981.- 287 с.

180. Голованов В.Ю., Скибин Ю.Н. Применение теории Ми к рассеянию света магнитными жидкостями.// V Всесоюзное совещание по физике магнитных жидкостей (тез. докл.).- Пермь, 1990.- С. 47-49.

181. Федин А.Г., Цеберс А.О. Исследование ферроколлоидных систем оптическими методами // 8 Рижское совещание по магнитной гидродинамике. 4.1. Рига: Зинатне, 1975. - С. 129-130

182. Отражательная рефрактометрия. Л.: Машиностроение, 1983. - 223 с.

183. Горшков М.М. Эллипсометрия. М.: Сов.радио, 1980. - 200 с.

184. Кизель В.А. Современное состояние теории отражения света. // УФН, 1967. -т.92, вып. З.-С. 479-516.

185. Борн М., Вольф Э. Основы оптики. М„: Наука, 1973,- 720 с.

186. Кожевников В.М. и др. Электрокинетические свойства тонкого слоя магнитной жидкости // Сборник научных трудов 8 Международной Плёсской конференции по магнитным жидкостям. Плёс, 1998. - С. 40-43

187. Цеберс А.О. Термодинамическая устойчивость магнитных жидкостей.// Магнитная гидродинамика. 1982.- № 2.- С.42-48

188. Де Гроот С., Мазур П. Неравновесная термодинамика. М: Мир, 1964.456 с.

189. Бараш Ю.С. О макроскопическом описании действующего поля в некоторых диэлектриках // ЖЭТФ .-1982 т.79, вып.6. - с.2271-2281.

190. Диканский Ю.И. Эффекты взаимодействия частиц и структурно-динамические процессы в магнитных коллоидах: Дис. д-ра ф.-м. наук .Ставрополь, 1999 г.- 319 с.

191. Диканский Ю.И. Экспериментальное исследование эффективных полей в магнитной жидкости. //Магнитная гидродинамика. 1982 - №3.- С. 33-36.

192. Френкель Я.И.Кинетическая теория жидкостей. JI: Наука, 1975. - 532 с.

193. Nikitin L.V., Tulinov А.А. //Magnetizm and Magnetic Materials, 1990.- v.85.-№ 1.- P.89-93

194. Никитин Л.В.,Ахмедов М.З. Исследование процессов агрегирования магнитных частиц в объёме и приповерхностной области магнитной жидкости.// 8 Международная конференция по магнитным жидкостям: Тез. докл.- Плёс, 1998.- С. 93-96.

195. Ван-дер—Ваальс И.Д., Констамм Ф. Курс термостатики.- т.1.- ОНТИ, 1936

196. Bakker G. Kapillaritat und Oberflachenspannung, Handb.// d. Exp Phys., В. VI/-Wien Harms, deipzig, 1928

197. Verschaffrlt, Acad. Roy. Belgique, Bull. Classe sci, 22, №4, 373, 390, 402(1936)

198. Cahn.F.W., Hilliard F.E. An Approach to Elongated Fine Particle Magnets// F.Chem.Phyp., 28,258(1958).

199. Bean C.P. Hysteresis Loops of Mixtures of Ferromagnetic Micropowders// Journal of Applied Physics.-1955.- V.26.-№ll.-P.1381-1383.

200. Русанов А.И. Фазовые равновесия и поверхностные явления.- Химия, 1967.- 387 с.

201. Сканави Г.И. Физика диэлектриков. -M.-JL: ГИТТЛ, 1949.-500 с.

202. Евдокимов В. Б. Магнитное взаимодействие суперпарамагнитных частиц. //

203. Журнал физич. химии. 1963 - т. 37, вып. 8. - с. 880 - 882.

204. Евдокимов В. Б. О некоторых особенностях намагничивания системы суперпарамагнитных частиц.// Журнал физич. химии. 1963 - т. 37, вып. 9 -с. 2128-2130.

205. Гехт Р. С., Игнатченко В. А. Фазовый переход в системе мелких ферромагнитных частиц // Изв. АН СССР. Сер. Физ. 1980 - т 44, № 7. - С. 1362-1366.

206. Чеканов В.В. Интерференция света в тонкой плёнке на границе с магнитной жидкостью.// Всесоюзная конференция по магнитным жидкостям: Тез. докл.-г.Плёс, 17-20 мая 1988.- С.128-129

207. А.с. 1591065 СССР. Электрофорезный индикатор//Чеканов В.В/ опубл. в Б.И., 1990, № 3 G01R 32/15

208. Зыбин С.В., Чеканов В.В., Чеканова Н.В. Неустойчивость плоской поверхности магнитной жидкости при воздействии ультразвука. // Магнитная гидродинамика. 1986. -№1. - С. 48-52.

209. Н.В. Кандаурова, А.С. Мараховский. Автоволны в электрохимической ячейке с магнитной жидкостью.// Материаловедение в электронной технике.: Материалы Всероссийской научн. конф.- Кисловодск, 1995.- С.38-41.

210. Н.В. Кандаурова, В.В. Чеканов. Электроконвекция и концентрационные автоволны в магнитной жидкости в электрическом и магнитном полях. //Материалы международной конференции по МЖ.- Плес. 1996.- С.56-59.

211. Кандаурова Н.В. Колебания капли и струйное течение магнитной жидкости в электрическом и магнитном полях. //Автореф.канд. тех. наук.-Ставрополь, 1991.-18 с.

212. Торза С., Кокс Р., Мейсон С. Электрогидродинамическая деформация и разрыв капель // Реология суспензий. М.: Наука, 1975. - 300 с.

213. Понченков Г.М., Цабек JI.K. Поведение эмульсий во внешнем электрическом поле. -М.: Химия, 1969. 190 с.

214. Тарапов И.Е. Некоторые вопросы гидростатики намагничивающихся сред // Изв. АН СССР. Механика жидкостей и газов.-1974.-№5. С. 141- 144

215. Цеберс А.О. Вириальный метод исследования статики и динамики измагничивающейся жидкости // Магнит, гидродинамика. 1985. - № 1 .-С.25-34.

216. А.с. 1132213 СССР. Способ получения магниточувствительной эмульсии / В.М. Кожевников, В.В. Чеканов, И.Ю. Чуенкова // Открытия. Изобретения. -1984. -№48. С. 158.

217. Месеняшин А.И. Электрическая сепарация в сильных полях. М.: Недра, 1978.- 175 с.

218. Гордеев Г.М., Матусевич Н.П., Ржевская С.П., Фертман В.Е. Электрические свойства магнитных жидкостей // Физические свойства магнитных жидкостей. Свердловск, 1983. - С. 98.

219. Кортнев А.В., Рублев Н.Д., Куценко А.И. Практикум по физике. М.: Высшая школа, 1965. - 459 с.

220. Чеканов В.В., Халуповский М.Д., Чуенкова И.Ю., Малютин В.В. О форме капли и межфазном натяжении магнитной жидкости в однородном магнитном поле // Магнит, гидродинамика. 1988. - № 3. - С. 124- 128.

221. Тамм И.Е. Основы теории электричества. М., 1976. - 164 с.

222. Дроздова В.И., Скроботова Т.В., Чеканов В.В. Экспериментальное изучение гидростатики межфазной поверхности феррожидкости //Магнит, гидродинамика. 1979. - №2. - С. 16-.18.

223. Чуенкова И.Ю. Разработка и применение эмульсий магнитных жидкостей: Дис. канд. физ.-мат. наук. Ставрополь, 1983. - 139 с.

224. Дроздова В.И. Концентрационные структуры и межфазные явления в магнитных коллоидах: Дис. д-ра физ.-мат. наук.- Ставрополь, 1998.- 341 с.

225. Шатрова Г.В. Экспериментальное исследование межфазных явлений в магнитных жидкостях с микрокапельной структурой: Автореф. канд. физ.-мат. наук. Ставрополь, 1994. - 20 с.

226. А.с. 678546 СССР Нейтрализатор электростатических зарядов / Кандаурова Н.В.-// Открытия. Изобретения.- 1991 № 6, с. 76.

227. Чеканов В.В., Чеканова Н.В. Неустойчивость поверхности магнитной жидкости при воздействии ультразвука. // IV Всесоюз. конф. по магнитным жидкостям: Тез.докл. Плёс. - 1985. - с. 89-90.

228. Ландау Л.Д., Лифшиц Е.М. Гидродинамика. М., 1983. - 706 с.

229. Торза С., Кокс Р., Мейсон С. Электрогидродинамическая деформация и разрыв капель // Реология суспензий. М., - 1975. - с. 5-38

230. Кард П.Г. Анализ и синтез многослойных интерференционных фильтров. -Таллин: Валгус, 1971.-234 с.

231. Тихонов А.Н., Арсенин В .Я. Методы решения некорректных задач. М: Наука. 1986.- 187 с.

232. Тихонравов А.В. Синтез слоистых сред. -М.:3нание, 1987.- 136 с.

233. Kaiser H.-C.//Appl.0pt.-I981.-V.20.-P.54.

234. Dobrowolski J.A., Piotrowski S.H.// Appl. Opt. -1982.- V.21 -P.1502.

235. Фурман Ш.А. Оптика и спектроскопия. 1981. - т.51. - с. 177

236. Свешников А.Г., Фурман Ш.А., Тихонравов А.В. и др. // Оптика и спектроскопия 1985. - т. 59. С. 1161

237. Баскаков А.Н., Тихонравов А.В. // Оптика и спектроскопия. 1984. - т. 56. - с.915

238. Фурман Ш.А., Слотина Н.М.// Оптика и спектроскопия. 1981. - т. 51.-е.

239. Les Z., Kuros J.,// Thin Solid Films. 1979. - V.60, №1. - P. 67

240. Фурман Ш.А. Тонкослойные оптические покрытия. JT.: Машиностроение, 1977.- 236 с.

241. Введенский В.Д., Фурман Ш.А. Автоматизированное нанесение тонкоплёночных интерференционных покрытий в вакууме.- Л.: ЛДНТЛ,. 1983

242. Чеканов В.В. Интерференция света в тонкой пленке на границе с магнитной жидкостью.// Всесоюзная конференция по магнитным жидкостям: Тез. докл.- г. Плес, 17-20 мая, 1988, т. 2, М.: 1988, с. 128-129.

243. Крамер Г. Математические методы статистики. М.: Наука, 1997.- 302 с.

244. Львовский Е.Н. Статистические методы построения эмпирических формул. -М: Высш. шк., 1998.- 185 с.

245. Адамсон А.У. Физическая химия поверхностей. -М.:Мир, 1979. 568 с.

246. Нигматулин Р.И. Основы механики гетерогенных сред. М.:Наука, 1978. -336 с.

247. Dreyfus R.W., Landon A.Y. Ferrofluid Mist Dynamics // IEEE Transactions on Magnetics.- 1979.- V.MAG -15.- №2.- P.994-996.

248. Luborsky F.E. High Coercitive Materials // Journal of Applied Physics.- 1961.-Supplement to V. 32. № 3. - P. 17IS-183S.

249. Шпольский Э.В. Электрооптические свойства коллоидов.// Успехи физических наук, 1945, т. 27. вып.1.- С.96-105.

250. Alain J. Dielectric behavoir of a ferrofluid subjected to a uniform magnetic field. IEEE Transaction on Magnetics. - V. Mag-16. - № 2, 1980. - C.254-257

251. Бибик E.E., Лавров И.С. О магнето-оптических эффектах в золе магнетита. // Коллоидный журнал, 1964. т.23. - № 3. - С. 391-392.

252. Федин А.Г., Цеберс А.О. Исследование ферроколлоидных систем оптическими методами.// Восьмое Рижское Совещание по магнитнойгидрЪдинамике. Тез. докл.- Рига, 1975. -т.1.- С.120-121.

253. Бибик Е.Е., Лавров И.С., Меркушев О.М. Оптические эффекты при агрегировании частиц в электрическом и магнитном полях // Коллоидный журнал, 1966.-т. 28. №5. - с.631-634.

254. Elmore W.C. The magnetization of ferromagnetic colloids. // The Physical

255. Review, 1938. V. 54. - P. 1092-1094.

256. Чеканов B.B., Скибин Ю.Н., Падалка В.В. Электромагнитооптическиеэффекты в магнитных жидкостях и их применение. // Сборник трудов 9

257. Международной Плёсской конференции по магнитным жидкостям. Плёс,2000.-С. 132-134.

258. Чеканов В.В., Бутенко А.А., Ларионов Ю.Л., Никитин Л.В., Тулинов А.А.Исследование поверхностных и объёмных свойств магнитной жидкости. //Известия АН СССР. Серия Физическая.-т.55,-№6, 1991. С. 1141-1148.

259. Кандаурова Н.В., Торопцев Е.Л., Чеканов В.В. Электроуправляемый спектрофотометр на базе электрофорезного индикатора. // 7-я международная Плесская конференция по магнитным жидкостям. -Тез. докл.-Плёс, сентябрь 1996 г. С.45-48.

260. Дроздова В.И., Шагрова Г.В. Применение микрокапельных агрегатов для контроля магнитных головок и сигналограмм. //Тринадцатое Рижское совещание по магнитной гидродинамике. Тез. докл.- Рига, 1990. Т. 3.-С.63-64.

261. Дроздова В.И., Скибин Ю.Н., Чеканов В.В. Исследование колебание капель магнитной жидкости. // Магнитная гидродинамика. 1981. - № 4. - С. 17-23.

262. Панченков Г.В. Цабек Л.К. Поведение эмульсий во внешнем электрическом поле. М., 1969. -190 с.

263. Кард П.Г. Анализ и синтез многослойных интерференционных фильтров. -Таллин: Валгус, 1971.- 234 с.

264. Мараховский А.С., Халуповский М.Д. Вывод рекуррентной формулы для отражательной способности многослойной структуры с поглощающими слоями для ТЕ и ТМ-волны, падающей под углом к нормали // Вестник СГУ.Вып.20.-Ставрополь, 1999.- С.65-68.

265. Тихонов А.Н., Арсенин В.Я. Методы решения некорректных задач.-М.: Наука, 1986.- 187 с.

266. Херхогер М., Партоль X., MathCad 2000// Полное руководство. Издательская группа BHV,2000.- 416 с.

267. Чеканов В.В., Мараховский А.С., Ерин К.В. Концентрационная зависимость оптических параметров магнитной жидкости// Сб.науч.трудов.Серия «Физико-химическая».Северо-Кавказский гос.тех.ун-т.Ставрополь, 1999. Вып.З.- С. 83-90.

268. Buchenau U., Muller I. Optical properties of magnetite.// Solid State Communications, 1972,-v. 11.-№ 9. P. 1291-1293.

269. Чеканов В.В., Кандаурова Н.В., Мараховский А.С. Моделирование структуры электрохимической ячейки с прозрачными электродами и МЖ для305повышения обусловленности матрицы откликов. // Сборник трудов 9

270. Международной Плёсской конференции по магнитным жидкостям.- Иваново,2000, с. 76-78.

271. Несис Е.И., Скибин Ю.Н. Электронная теория магнетизма: Уч. Пособие.-Ставрополь, 1998.- 152 с.

272. Чеканов В.В., Кандаурова Н.В., Мараховский А.С. Электроуправляемый спектрофотометр на базе электрофорезного индикатора.// 7-я международная плёсская конференция по МЖ.Тез. докл. Плёс, 1996. -с.34-37.

273. Баренблатт Г.И., Зельдович Я.Б.//УМН. 1971. - т.26.- С. 115-151.

274. Скотт Э., Маклафлин Д. Солитон новое понятие в прикладных науках // Волны в активных и нелинейных средах в приложении к электронике . -М. : Сов. радио, 1977.