Собственные колебания и добротность сферической тонкой пленки / Natural Oscillations and Q-Factor of Spherical Thin Film

Заргано Г.Ф. / Zargano, G.F.
Южный федеральный университет / South Federal University
Харланов А.В. / Kharlanov, A.V.
Волгоградский государственный технический университет / Volgograd State Technical University
Выпуск в базе РИНЦ
Заргано Г.Ф., Харланов А.В. Собственные колебания и добротность сферической тонкой пленки // Физические основы приборостроения. 2022. Т. 11. № 3(45). С. 4–13. DOI: 10.25210/jfop-2203-004013

Zargano, G.F., Kharlanov, A.V. Natural Oscillations and Q-Factor of Spherical Thin Film // Physical Bases of Instrumentation. 2022. Vol. 11. No. 3(45). P. 4–13. DOI: 10.25210/jfop-2203-004013

Аннотация: Рассмотрена возможность существования электромагнитных и акустических колебаний в системах, ограниченных сферической тонкой пленкой. Рассчитаны частоты колебаний и их добротности в зависимости от параметров среды. Полученные результаты свидетельствуют о возможности существования таких колебаний. Материалы статьи могут быть полезны в радиофизических и биомедицинских исследованиях.

Abstract: The article considers the possibility of the existence of electromagnetic and acoustic oscillations in systems bounded by a spherical thin film. The oscillation frequencies and their Q-values are calculated depending on the parameters of the medium. The results obtained indicate the possibility of the existence of such fluctuations. The materials of the article can be useful in radiophysical and biomedical research.

Ключевые слова: собственные частоты, добротность, электромагнитные колебания, акустические колебания, open resonator, natural frequencies, Q-factor, electromagnetic oscillations, собственные частоты

Литература / References
  1. Bibikov, S. B., Kulikovskij, E. I., Kuznetsov, A. M., Gorshenev, V. N., Orlov, V. V., and Prokof’Jev, M. V. Application of Radioabsorbing Materials for the Decision of a Problem of the Radioelectronic Equipment Compatibility // 2004 Second International Workshop Ultrawideband and Ultrashort Impulse Signals (IEEE Cat. No. 04EX925). 2004. P. 129-131. DOI: 10.1109/UWBUS.2004.1388072
  2. Carrara, S., Iniewski, K. Handbook of Bioelectronics: Directly Interfacing Electronics and Biological Systems. Cambridge: Cambridge University Press, 2015.
  3. Еськин В. А., Кудрин А. В., Попова А. А. // Изв. вузов. Радиофизика. 2019. Т. 62. № 1. С. 72-84.
  4. Yanenko, O., Peregudov, S., Shevchenko, K., Malanchuk, V., and Golovchanska, O. Assessment of Dielectric Implantable Biomaterials Compatibility Based on the Level of Low-Intensity mm-Range Signals // 2020 IEEE 40th International Conference on Electronics and Nanotechnology (ELNANO). 2020. P. 436-441. DOI: 10.1109/ELNANO50318.2020.9088762
  5. Svistunov, A. A., Tsymbal, A. A., Litvitskiy, P. F., and Budnik, I. A. Experimental and Clinical Rational for Terahertz Therapy at the Frequency of Molecular Oxygen and Nitrogen Oxide Absorption and Emission in Different Pathologies // Annals of the Russian Academy of Medical Sciences. 2017. Vol. 72. No. 5. P. 365-374.
  6. Demidova, E.V., Goryachkovskaya, T.N., Malup, T.K. et al. Studying the Non-Thermal Effects of Terahertz Radiation on E. Coli/pKatG-GFP Biosensor Cells // Bioelectromagnetics. 2013. Vol. 34. No. 1. P. 15-21. DOI: 10.1002/Bem.21736
  7. Cifra, M. Electrodynamic Eigenmodes in Cellular Morphology // Biosystems. 2012. Vol. 109. No. 3. P. 356-366. DOI: 10.1016/j.Biosystems.2012.06.003
  8. Thackston, K. A., Deheyn, D. D., and Sievenpiper, D. F. Limitations on Electromagnetic Communication by Vibrational Resonances in Biological Systems // Phys. Rev. E. 2020. Vol. 101. No. 6. P. 062401. DOI: 10.1103/PhysRevE.101.062401
  9. Заргано Г.Ф., Шеин А. Г., Харланов А. В. Электродинамический анализ собственных колебаний сфероидальных диэлектрических резонаторов // Изв. вузов. Радиофизика. 2021. Т. 64. № 6. С. 484-492.
  10. Pelling, A. E., Sehati, S., Gralla, E. B. et al. Local Nanomechanical Motion of the Cell Wall of Saccharomyces Cerevisiae // Science. 2004. Vol. 305. No. 5687. P. 1147-1150. DOI: 10.1126/Science.1097640
  11. Zinin, P. V., Allen, J. S. Deformation of Biological Cells in the Acoustic Field of an Oscillating Bubble // Phys. Rev. E. 2009. Vol. 79. No. 2. P. 021910. DOI: 10.1103/PhysRevE.79.021910
  12. Ильченко М.Е. Диэлектрические резонаторы. М.: Радио и связь, 1989. 328 с.
  13. Заргано Г.Ф., Шеин А. Г., Харланов А. В. Электродинамический анализ излучения набора колеблющихся диполей // Радиотехника и электроника. 2021. Т. 66. № 11. С. 1061-1065. DOI: 10.31857/S0033849421110127
  14. Mors, F. M., Feshbah, G. Methods of Theoretical Physics, Part 2. N. Y. Toronto. L.: McGraw-Hill Book Company, 1953.
  15. Абрамовиц М., Стиган И. Справочник по специальным функциям. М.: Наука, 1979. 831 с.
  16. Исакович М. А. Общая акустика. М.: Наука, 1973. 495 с.
  17. Лепендин Л. Ф. Акустика. М.: Высшая школа, 1978. 448 с.
  18. Wilmink, G., Ibey, B., Tongue, T. et al. Development of a Compact Terahertz Time-Domain Spectrometer for the Measurement of the Optical Properties of Biological Tissues // Journal of Biomedical Optics. 2011. Vol. 16. No. 4. P. 047006. DOI: 10.1117/1.3570648
  19. Рубин А. Б. Биофизика: Учебник для вузов. Т. 1
  20. Рубин А. Б. Биофизика клеточных процессов. М.: Высш. Шк., 1987. 303 с.
  21. Betskii, O.V., Lebedeva, N. N. Low-Intensity Millimeter Waves in Biology and Medicine. Clinical Application of Bioelectromagnetic Medicine. N. Y.: Marcel Dekker Inc., 2004. 18 p.
  22. Golant, M. B. Acousto-Electric Waves in Cell Membranes of Living Organisms – a Key Problem for Understanding of Mm-Waves Interaction with Living. Collection of Works «Effects of Low-Intensity Mm-Waves Influence on Living Organisms». Moscow: IRE RAS, 1993.
  23. Lazarus Project. URL: https://www.lazarus-ide.org/
  24. Корн Г., Корн Т. Справочник по математике для научных работников и инженеров. М.: Наука, 1984.