Взаимодействие волнового и вихревого движения на поверхности и в объеме сверхтекучего гелия

В экспериментах изучается взаимодействие волнового и вихревого движения на поверхности и в объеме сверхтекучего гелия. Исследуются особенности взаимодействия (взаимного влияния) волновой неустойчивости Фарадея на поверхности жидкости и квантовой неустойчивости Кельвина – Гельмгольца, создаваемой противотоком в объеме нормальной и сверхтекучей компонент гелия.
Эксперименты проводятся в герметичной ячейке больших размеров с диаметром ∼12см и глубиной ∼4см, совершающей вертикальные колебания для возбуждения поверхностных волн в сверхтекучем гелии. Метод регистрации поверхностных течений - видеофиксация с последующей компьютерной обработкой изображения введённых в жидкость микрочастиц (PIV).
Эксперименты в сверхтекучем гелии проведены при температурах 1.5 К - 2.1 К, при возбуждении фарадеевских волн на поверхности волн в гравитационно - капиллярном интервале. Исследованы закономерности возникновения неустойчивости в зависимости от мощности тепловых потоков и интенсивности вертикальных колебаний ячейки.
Зарегистрированы и изучены спектры низкочастотных колебаний поверхности сверхтекучего гелия, в условиях одновременного воздействия поверхностных волн и тепловыделений в объеме гелия (волновой неустойчивости Фарадея на поверхности жидкости и квантовой неустойчивости Кельвина – Гельмгольца).
На основании полученных результатов предложен механизм возникновения неустойчивости поверхности сверхтекучего гелия в условиях волновой неустойчивости Фарадея и присутствия противотока в объеме нормальной и сверхтекучей компонент гелия.