The influence of 3He impurity atoms on vortex processes and the transition to turbulent flow in superfluid helium

Анотація

Досліджено особливості течії надплинного ⁴He та розчинів ³He–⁴He під час коливань кварцового камертона. Розглянуто вплив домішкових атомів 3He на процеси вихроутворення, дисипацію енергії та перехід від ламінарного до турбулентного режиму руху рідини. Експериментально вивчено характеристики коливань камертона в чистому ⁴He та розчинах із концентраціями ³He 5% і 15%, визначено зміни резонансних параметрів і критичні швидкості переходу до турбулентної течії. Показано, що присутність домішки ³He істотно змінює структуру квантованих вихорів внаслідок адсорбції атомів домішки в серцевині вихору, що призводить до зміни механізмів дисипації та динаміки надплинної рідини. Отримані результати розширюють уявлення про роль домішок у квантовій гідродинаміці та механізми виникнення турбулентності у надплинних системах.