Дослідження механізмів теплообміну в склі з використанням методу модуляції поляризації

Автори І.Є. Матяш, І.А. Мінайлова, Б.К. Сердега
Приналежність

Інститут фізики напівпровідників ім. В.Є. Лашкарьова Національної академії наук України, проспект Науки, 41, Київ 03028, Україна

Е-mail irinaminailova125@gmail.com
Випуск Том 11, Рік 2019, Номер 4
Дати Одержано 21 березня 2019; у відредагованій формі 05 серпня 2019; опубліковано online 22 серпня 2019
Посилання І.Є. Матяш, І.А. Мінайлова, Б.К. Сердега, Ж. нано- електрон. фіз. 11 № 4, 04033 (2019)
DOI https://doi.org/10.21272/jnep.11(4).04033
PACS Number(s) 42.25.Ja, 42.68.Ay
Ключові слова Радіаційне охолодження, Термопружний ефект, Техніка модуляційної поляриметрії, Двопроменезаломлення, Скло (6) , Теплообмін, Механічні напруження (4) .
Анотація

Запропоновано оптичний метод реєстрації оптичної анізотропії (двопроменезаломлення) у склі. Дослідження процесів теплообміну засновано на появі та реєстрації термопружного ефекту. Цей ефект виникав у зразку під дією радіаційного охолодження. Зміна теплового балансу і втрата внутрішньої енергії відбувалась за рахунок теплового випромінювання. Це призводило до утворення неоднорідного радіаційного, температурного та деформаційних полів у зразку. Метод вимірювання базується на модуляції поляризації лазерного випромінювання, що проходить крізь анізотропний зразок, та визначення параметрів анізотропії за допомогою цієї модуляції. Різниця фаз між ортогональними компонентами лінійно поляризованого світла лінійно залежали від величини механічного напруження. Метод дозволяє отримати кілька параметрів матеріалу шляхом вимірювання одного значення напруження σ(t). Висока виявна здатність методу модуляції поляризації забезпечувала реєстрацію механічних напружень при радіаційному охолодженні на частки градусу. Механічні напруження, викликані тепловим потоком, також мають малі значення і нелінійно пов'язані з функцією температури. Часова залежність напруження σ(t) в різних координатах зразка демонструє складну та знакозмінну залежність під час вимірювання. Компоненти, пов'язані з радіаційним, кондуктивним та конвективним механізмами теплопередачі, отримані з σ(t) залежності. Визначено параметри релаксації цих компонент. Методика дозволяє моделювати високотемпературні процеси нагрівання-охолодження при виготовленні матеріалів та їх технологічному застосуванні.

Перелік посилань