Teoretyczne badania właściwości sprężystych w układach periodycznych dwuskładnikowych, były podjęte w połowie poprzedniego wieku. Wyniki jednych z bardziej znaczących badań zostały zaprezentowane przez M. Rytova (1956) [96]. M. Rytov wyprowadził zależności dyspersyjne dla fal sprężystych (akustycznych) w nieskończonym układzie warstw podwójnych. Praca ta mimo tego, że została opublikowana dość dawno, wciąż jest aktualna i często cytowana. Właściwości optyczne struktur warstwowych ze względu m. in. na zastosowania w laserach półprzewodnikowych były opisywane przez Yeha P. (1979) [114] oraz Yariva A. i Yeha P. (1984) [112, 113]. Z otrzymanych teoretycznie zależności dyspersyjnych wynikało istnienie zakresów częstotliwości, w których fala elektromagnetyczna nie mogła się propagować (Wert CA. i Thomson R.M. (1970) [107], Kittel C. (1974) [71]). Basseras P. et al. (1995) [22] opierając się na modelu Rytova otrzymał przybliżone wzory na wielkość przerwy energetycznej dla wielokrotnej struktury w przypadku gdy obie warstwy mają zbliżoną impedancję akustyczną. Natomiast Djafari-Rouhani et al. (1983) [43] podał zależność na akustyczny mod zlokalizowany dla przypadku struktury zwielokrotnionej półnieskończonej. Prace Djafari-Rouhani wykonywane były ze względu na zainteresowanie cienkowarstwowymi heterogenicznymi strukturami półprzewodnikami dla potrzeb mikroelektroniki. Wykonanie badań eksperymentalnych w owym czasie było niemożliwe z tego względu, że nie istniały możliwości efektywnego pobudzania fali sprężystej w zakresie bardzo wysokich częstotliwości. Pomiary metodą spektroskopii Brillouina, ze względu na małą dokładność i czułość dla przypadku układów nanowarstwowych nie mogły być zastosowane. Dopiero w latach 90-tych ubiegłego stulecia, po opracowaniu laserów generujących bardzo krótkie impulsy o femtosekundowych czasach trwania, można było pobudzić i odbierać drgania sprężyste w nanostrukturach (Thomsen C. et al. (1986) [103]). Celem pracy była analiza warunków pobudzenia akustycznych modów zlokalizowanych w periodycznych układach nanowarstwowych oraz pomiar wzbudzenia akustycznych modów zlokalizowanych w podwójnych metalicznych strukturach wielowarstwowych. Wr pracy podano numeryczne obliczenia zależności dyspersyjnych dla fal akustycznych w nanowarstwowych strukturach wielokrotnych Au/V oraz zależności modu zlokalizowanego w tych strukturach od parametrów struktur, a także rodzaju warstwy wierzchniej. Opierając się na pracach Yarifa A. i Yeha P. (1984) [112] dotyczących własności optycznych analogicznych struktur periodycznych, wykorzystując macierz transformacji, podano zależność częstotliwości modu zlokalizowanego od wybranych parametrów nanostruktury oraz określono warunki występowania tego modu. Rezultaty tych obliczeń zweryfikowano z wynikami badań eksperymentalnych, które przeprowadzono dla struktur Au/V w Laboratoire des Milieux Desordonnes et Heterogenes Uniwersytetu Pierre et Marie Curie w Paryżu, W pracy przedstawiono także wyniki pomiarów struktur Cu/Co, Ag/Fe i Gd/Co, w których nie obserwowano modu zlokalizowanego. Określono w nich natomiast prędkość fali podłużnej oraz graniczną grubość warstwy podwójnej w strukturze nanowarstwowej przy której właściwości sprężyste takich nanowarstw zaczynają się różnić od właściwości sprężystych grubych warstw i materiałów typu objętościowego. Praca składa się z pięciu rozdziałów. W drugim rozdziale przedstawiono technologie wytwarzania cienkich warstw metalicznych, modele wzrostu warstw oraz podstawowe techniki pomiarowe. Skoncentrowano się przede wszystkim na metodzie wiązek molekularnych, przy pomocy której otrzymywane były nanowarstwy, których wyniki badań eksperymentalnych zostały przedstawione w niniejszej pracy, Wśród technik pomiarowych przedstawiono metodę iiiskokątowej reflektometrii rentgenowskiej, która pozwalała na określenie jakości warstw struktury i parametrów geometrycznych poszczególnych warstw składowych w wielokrotnej strukturze warstwowej. W pracy przedstawione zostały otrzymane refiektogramy dla nanowarstw Au/V i podane parametry otrzymanych warstw, uzyskane za pomocą programu. Symulreflec. W rozdziale trzecim, omówiono zjawisko fotoakustycznego pobudzenia warstwy metalicznej za pomocą krótkiego impulsu laserowego, stosowane następnie do pobudzania drgań sprężystych w badanych nanowarstwach. Określono wpływ dyfuzji termicznej na kształt impulsu akustycznego oraz opisano proces detekcji sygnału akustycznego propagującego się w warstwie metalicznej pobudzonego za pomocą wiązki laserowej, W rozdziale czwartym przedstawiono eksperymentalną metodę generacji drgań akustycznych dużej częstotliwości za pomocą lasera femtosekundowego oraz detekcji sygnału akustycznego w ośrodku nanowarstwowym, naniesionym na podłoże dielektryczne. Detekcję sygnału przeprowadzano za pomocą opóźnionego sondującego impulsu laserowego. Podano otrzymane eksperymentalnie wybrane zależności zmian współczynnika odbicia światła od czasu opóźnienia impulsu sondującego, które są reakcją na impulsowe femtosekundowe pobudzenie nanostruktury warstwowej. Przedstawiono wyniki pomiarów dla wielokrotnych nanostruktur warstwowych: Cu/Co, Ag/Fe, Gd/Co i Au/V. Wyznaczono prędkości propagacji podłużnych fal akustycznych w kierunku prostopadłym do powierzchni warstw (dla nanowarstw Cu/Co, Ag/Fe, Gd/Co) oraz częstotliwość zlokalizowanych modo w akustycznych (dla Au/V). W rozdziale piątym przedstawiono teorie propagacji fal akustycznych w periodycznych strukturach warstwowych na bazie modelu Rytova, Podano otrzymane numerycznie na bazie tego modelu zależności dyspersyjne dla fal sprężystych w badanych nanowarstwach Au/V oraz wyznaczono parametry przerw częstotliwości, w których zabroniona jest propagacja fal sprężystych. Zaprezentowano także metodę eksperymentalnej weryfikacji fononowej przerwy częstotliwości w nanostrukturach warstwowych wykorzystując tunelowe złącza nadprzewodnikowe. W rozdziale szóstym przedstawiono elementy teorii modów zlokalizowanych w układach wielowarstwowych. Następnie w oparciu o macierz transformacji, znaną z optyki periodycznych układów warstwowych, podano zależności częstotliwości modu zlokalizowanego od parametrów nanostruktury warstwowej. Określono obszary istnienia rozwiązanie. Podano rezultaty obliczeń numerycznych częstotliwości akustycznych modu zlokalizowanego dla nanostruktury warstwowej Au/V, w zależności od grubości warstw składowych nanostruktury i warstwy wierzchniej. Ustalono warunki przy jakich możliwa jest generacja modów zlokalizowanych w warstwowych strukturach periodycznych.
3
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
Działalność naukowa Profesora M. T. Hubera obejmowała praktycznie wszystkie dziedziny mechaniki. Pewna część publikacji Profesora Hubera dotyczyła drgań mechanicznych. Wyprowadził on klasyczne równania opisujące układ drgający o jednym i wielu stopniach swobody. Rozpatrywał problemy drganiowe prętów i belek. Zajmował się również drganiami giętymi wałów z ciężkimi masami skupionymi oraz drganiami skrętnymi. Referat przedstawia osiągnięcia Profesora Huberta z zakresu drgań mechanicznych.
EN
Professor Hubert was dealing with all fields of mechanisms. Some part of Professor Huber's research concerned vibrations. He introduced the classic formulation of vibrating systems - having either one or several degrees of freedom. He discussed problems of vibration of rods, transverse and torsional vibrations of shafts with concerned masses and the critical velocity of shafts. He was also interested in practical aspect of technological implementations. The paper presents contribution of Professor Huber to development of mechanical vibrations.
Omówiono sposób oceny szkodliwości wpływów dynamicznych na ludzi oraz podano przybliżony sposób wprowadzenia ekwiwalentnego zwiekszenia drgań mechanicznych, jeżeli jednocześnie występują wpływy akustyczne.
EN
In many cases the mechanical vibration and noise are influenced simultaneously on people in buildings. The superposition of these actions is not foreseen in existing standards. So it was necessary to prepare a short and simple aproach for diagnosis of summary harmfulness of noise level (dB) with acceleration of vibration (mm-2) by the use of transient coefficient what is presented in this paper with a practical example.
5
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
W pracy przedstawiono ogólną metodę wyprowadzenie związków dyspersyjnych w plazmie wieloskładnikowej użyteczną dla fal akustycznych (o niskiej częstotliwości). Metoda ta jest szczególnie prosta w przybliżeniu dla długich fal i stosuje się także do plazmy pyłowej. Obecność fluktuacji ładunku elektrycznego ziaren pyłu w plazmie pyłowej nie pozwala na bezpośrednie użycie powyższej metody, ponieważ w użytym tu modelu pyłowym plazmy pyłowej pojawia się np. niejednorodność w równaniu ciągłości dla elektronów. Dalszą część pracy poświęcono uzyskaniu relacji dyspersyjnej dla fal akustycznych w plazmie pyłowej z małymi fluktuacjami ładunku elektrycznego ziaren pyłu opierając się na modelu płynowym, przy założeniu, że temperatura elektronów jest dużo większa niż temperatura jonów.
Rozwój cywilizacji spowodował, że życie w "wibroakustycznym" stało się codziennością człowieka. W pracy omówiono podstawowe zjawiska wibroakustyczne ich zakresy i parametry. Przeprowadzono analizę wpływu częstotliwości, amplitudy i czasu ekspozycji drgań mechanicznych i akustycznych na organizm człowieka i środowisko naturalne.
EN
The development of our civilisation causes everybody to face negative vibroacustic phenomenon. The paper presents ranges and parameters of basic vibroacustic phenomenon. The influence of noise amplitude, frequency and duration on human body and surrounding environment was analysed.
Acoustical vibration noises, generated by roll bearing defects, are researched. The principle scheme of experimental equipment is given. The method of signal discernment is described. Experiment preliminary data are given.
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.