Пошук академічних текстів

Інформація × Реєстраційний номер 0216U003400, 0111U000065 , Науково-дослідна робота Назва роботи Дослідження спектрів, структури та динаміки астрофізичних молекул з внутрішніми коливаннями великої амплітуди. Дослідження радіофізичних властивостей хромосфери Сонця та атмосфери Землі в міліметровому діапазоні довжин хвиль Назва етапу роботи Керівник роботи Ілюшин Вадим Вадимович, Доктор фізико-математичних наук Дата реєстрації 27-01-2016 Організація виконавець Радіоастрономічний інститут Національної академії наук України Опис етапу Об'єкт дослідження. Обертальні спектри молекул з внутрішньомолекулярними коливаннями великої амплітуди, міжзоряні молекули, атмосфера Землі та хромосфера Сонця, елементи радіоспектрометричної апаратури. Мета роботи. Розробка теоретичних підходів до аналізу спектрів молекул з внутрішньомолекулярними коливаннями великої амплітуди та дослідження спектрів нежорстких молекул, що становлять інтерес для радіоастрономії та молекулярної фізики. Також метою роботи є розвиток експериментальної бази, яку застосовано для досліджень молекулярних спектрів та спектрів рідбергівських атомів. Додатковою метою роботи є дослідження радіофізичних властивостей хромосфери Сонця та атмосфери Землі в міліметровому діапазоні довжин хвиль. Методи досліджень і апаратура. Використовуються сучасні методи квантової радіофізики, молекулярної спектроскопії, цифрової обробки сигналів, числового моделювання. Вимірювання проводилися за допомогою автоматизованого радіоспектрометра мікрохвильового діапазону РІНАНУ. Результати і їхня новизна. Проведені нові дослідження мікрохвильових спектрів наступних молекул: оцтової кислоти CH3COOH, метилформіату HCOOCH3, HC18OOCH3 та HCO18OCH3, ацетальдегіду CH3CHO, піровиноградної кислоти CH3COCOOH, 2-бутінової кислоти CH3CCCOOH, 2,6- та 3,5- діфтортолуолів CH3C6H3F2, нітрометану CH3NO2, ацетону (CH3)2CO, метиламіну CH3NH2, 13CH3NH2, 1,3-пропандіолу CH2OHCH2CH2OH, метилізоціанату CH3NCO, 5-метил трополону CH3C7H4O2D. Теоретичний опис спектрів всіх молекул вперше отримано на рівні точності експериментальних вимірювань. Розроблено нові теоретичні моделі для аналізу спектрів молекул з кількома C3v групами, що здійснюють торсійні коливання великої амплітуди. На основі розроблених теоретичних моделей вперше проведені розрахунки коефіцієнтів чутливості K? обертальних переходів ацетону (CH3)2CO та метиламіну CH3NH2 до можливої варіації співвідношення мас протона й електрона. На основі результатів експериментального дослідження обертальних спектрів вперше виявлено у міжзоряному середовищі молекули метилізоціанату CH3NCO, ізотопологів метил форміату HC18OOCH3 і HCO18OCH3, та радикалу NO+. Проведено суттєву модернізацію автоматизованого спектрометра міліметрового діапазону РІНАНУ, що надало можливість проведення систематичних вимірювань із субдопплерівською роздільною здатністю. Тестові вимірювання показали, що за роздільною здатністю наш спектрометр не уступає кращим закордонним аналогам. Експериментальне дослідження обертальних ліній метанолу CH3OH підтвердило наявність аномальної дублетної надтонкої структури деяких переходів цієї молекули, а також дозволило вперше виявити достатньо поширену квартетну структуру розщеплень. Запропонований і обґрунтований підхід до моніторингу конвекційних процесів в приповерхніх і глибинних шарах Сонця, який може забезпечити недосяжне раніше пряме вимірювання часу конвекційного перемішування. Виявлені ефекти сонячно-земних зв'язків, що проявляються в утворенні позитивно заряджених кластерів під впливом сонячних протонів, на яких ефективно кристалізується водяна пара, утворюючи аерозольний шар. Відпрацьована методологія пошуку кореляції між погодною мінливістю й потоком високоенергійних сонячних протонів. Рекомендації з використання результатів роботи. Результати роботи можуть бути використані при аналізі даних радіоастрономічного дослідження міжзоряного середовища, хромосфери Сонця, при дослідженні ймовірних варіацій фундаментальних сталих, та при екологічному моніторингу навколишнього середовища. Результати, які отримано при модернізації спектрометрів, можуть бути корисними в установах, зв'язаних з розробкою та застосуванням перспективних телекомунікаційних систем, систем дистанційного зондування навколишнього середовища. Значимість роботи. Отримані результати сприяють пріоритету України в галузі молекулярної спектроскопії, молекулярної та атомної фізики. Виявлення кількох нових молекул у міжзоряному середовищі є важливим внеском у світову науку. Розрахунки коефіцієнтів чутливості частот спектральних ліній до можливої варіації співвідношення мас протона та електрона є основою для пошуку такої варіації на основі спостережень віддалених об'єктів всесвіту. Виявлення аномальної квартетної надтонкої структури переходів молекули метанолу може бути основою для дослідження нових явищ молекулярної фізики. Ключові слова: молекула; спектр; квантово-механічний гамільтоніан; спектрометр, рідбергівські атоми; атмосфера; радіометрія; сонячно-земні зв’язки; сонячна активність. Опис продукції Отримано нові теоретичні квантово-механічні моделі гамільтоніанів для проведення розрахунків спектрів CH3COOH, CH3CHO, HCOOCH3, CH3NO2, CH3NH2, (CH3)2CO, CH3C6H3F2, CH3C7H4O2D, CH3COCOOH, CH3CCCOOH, CH2OHCH2CH2OH, CH3NCO в мікрохвильовому діапазоні частот. У цьому діапазоні частот отримані теоретичні моделі дозволяють проводити розрахунки частот переходів, що становлять інтерес для радіоастрономії, з точністю, яка задовольняє сучасні вимоги радіоастрономії. Удосконалений спектрометр РІНАНУ дозволяє проводити виміри спектрів с субдопплерівською роздільною здатністю. Автори роботи Ілюшин Вадим Вадимович Алексеєв Євгеній Анатолійович Армєєва Юлія Андріївна Будніков Владислав Вікторович Доровська Ольга Анатоліївна Дюбко Станіслав Пилипович Князьков Леонід Борисович Мещеряков Артур Олексійович Погребняк Микола Леонідович Рудченко Жана Дмитрівна Слугачева Ірина Миколаївна Тільний Павло Павлович Шевченко Віталій Іванович Юрковський Юрій Миколайович Додано в НРАТ 2020-04-02 Закрити