Дан обзор новых наиболее интересных результатов, представленных на ежегодной XLVII Международной Звенигородской конференции по физике плазмы и управляемому термоядерному синтезу, состоявшейся с 16 по 20 марта 2020 года в городе Звенигороде Московской области. Проведен анализ развития и достижений основных направлений исследований в области физики плазмы в России и их сравнение с работами за рубежом.
The review is given on the most interesting new results presented at the XLVII International Zvenigorod Conference on Plasma Physics and Controlled Fusion which took place in Zvenigorod city of Moscow region on March 16–20, 2020. The analysis is carried out of the basic achievements in the field of plasma physics in Russia and these achievements are com-pared with the foreign scientific achievements.
Идентификаторы и классификаторы
- SCI
- Физика
- eLIBRARY ID
- 43076687
Таким образом, по результатам конференции можно сделать следующие выводы:
-
XLVII Международная Звенигородская конференция по физике плазмы и управляемому термоядерному синтезу является единственным ежегодным крупномасштабным научным форумом ученых и инженеров, работающих в области физики плазмы и управляемого термоядерного синтеза в России и странах СНГ. Она проходила уже в 47-й раз и собрала на свои заседания более 800 участников из научных центров России и других стран. Число российских (65) и иностранных организаций (16), представивших доклады на конференцию, стабильно остается на высоком уровне.
-
Конференция способствовала решению научных проблем по направлениям: магнитное удержание высокотемпературной плазмы, инерциальный термоядерный синтез, физические процессы в низкотемпературной плазме, физические основы плазменных и лучевых технологий и проблемы, связанные с реализацией международного проекта ITER. Ежегодно происходящий обмен информацией и опытом между учеными России, стран дальнего и ближнего зарубежья способствует установлению и поддержанию научных контактов между научными центрами, занимающимися близкими проблемами. Это подтверждается работами, совместно выполненных сотрудниками российских и зарубежных научных центров.
-
Уровень экспериментальных исследований, выполненных российскими учеными на крупных российских установках в области магнитного удержания горячей плазмы, пока еще достаточно высок, несмотря на физическое и концептуальное старение экспериментального и диагностического оборудования. Фактически в России отсутствует стратегическая национальная программа по управляемому термоядерному синтезу, в рамках кото-рой развивались бы фундаментальные и прикладные исследования как на 2–3 крупных установках УТС (сверхпроводящий токамак, стелларатор, осесимметричная ловушка), а также ряд средних установок в университетах.
Отсутствие такой программы ведет к отставанию на десятилетия от исследований по УТС, ведущихся в технологически лидирующих странах.
-
Современный мировой уровень лазер-но-плазменных исследований требует создания в разных научных центрах России, по крайней мере, двух или трех конкурирующих мультипетаваттных лазерных систем, направленных на решение проблемы лазерного термоядерного синтеза (ЛТС) и смежных задач. Также целесообразно создать сеть из нескольких лазерных установок с меньшей мощностью, на которых было бы возможно проверять новые идеи и экспериментальные схемы, а также проводить отработку новых диагностик. Так эффективно работают научные программы технологически развитых стран Европы, Японии и США. В России стратегических долгосрочных планов строительства таких лазерных установок нет, и это обрекает наши научные исследования по ЛТС на дальнейшее отставание от мирового уровня.
-
Растет число работ, посвященных прикладным исследованиям в области физики плазмы, увеличивается интерес к этим научным исследованиям среди молодежи, принявшей участие в работе конференции.
В настоящее время в государственной корпорации РОСАТОМ разработана программа освоения плазменных и термоядерных технологий на 5 лет 2020–2024 гг. Эта программа в случае ее реализации может создать мощный импульс в России для интенсивного развития физики плазмы и плазменных технологий. Реализация этой программы создаст условия для применения результатов исследований в работах по разработке источника термоядерных нейтронов, применению плазменных технологий в различных отраслях промышленности, и поможет сделать следующий важный шаг по освоению термоядерной энергии.
-
Остается заметным число представленных на конференции работ, выполненных российскими учеными совместно с учеными ведущих научных центрах Европы, Канады и США. Это указывает на то, что авторитет и научная квалификациия российских ученых в области физики плазмы пока остаются достаточно высокими, чтобы быть востребованными мировым научным сообществом.
-
Оргкомитетом конференции издана книга «XLVII Международная Звенигородская конференция по физике плазмы и управляемому термоядерному синтезу» Сборник тезисов докладов. – М.: ЗАО НТЦ ПЛАЗМА-
ИОФАН. – 280 с. ISBN 978-5-6042115-2-6.
Материалы конференции также размещены на сайте конференции http://www.fpl.gpi.ru/ Zvenigorod/XLVII/Zven_XLVII.html.
Список литературы
- «XLVII Международная Звенигородская конференция по физике плазмы и управляемому термоядерному синтезу» 16–20 марта 2020 г., г. Звенигород. Сборник тезисов докладов. — М.: ЗАО НТЦ ПЛАЗМАИОФАН. — 280 с. ISBN 978-5-6042115-2-6.
- http://www.fpl.gpi.ru/Zvenigorod/XLVII/Zven_XLVII.html
- Proceedings of the XLVII International Zvenigorod Conference on Plasma Physics and Controlled Fusion, Zvenigorod, Moscow Region, Russia. March 16–20, 2020.
ISBN 978-5-6042115-2-6 (Published by PLAZMAIOFAN Co Ltd. 2019) [in Russian]. - http://www.fpl.gpi.ru/Zvenigorod/XLVII/Zven_XLVII.html
Выпуск
С О Д Е Р Ж А Н И Е
ФИЗИКА ПЛАЗМЫ И ПЛАЗМЕННЫЕ МЕТОДЫ
Гришина И. А., Иванов В. А.
Статус исследований по физике плазмы и управляемому термоядерному синтезу в России в 2019 году (Обзор материалов XLVII Международной Звенигородской конференции по физике плазмы и управляемому термоядерному синтезу», 16–20 марта 2020 г.) 89
ФОТОЭЛЕКТРОНИКА
Ваганова П. А., Яковлева Н. И.
Барьерная pBn-структура на основе GaAsSb/AlAsSb/InAsSb для детектирования ИК-излучения в диапазоне спектра 3,1–4,2 мкм 109
Асаёнок М. А., Зеневич А. О., Кочергина О. В., Новиков Е. В.
Усиление фототока лавинными фотоприемниками при микроплазменном пробое 117
ФИЗИЧЕСКОЕ МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ
Гандилян С. В., Поддаева О. И., Панфилова М. И., Новоселова О. В.
Перспективы применения наноструктурного материаловедения и наноэлектрони-ки в системах электромеханических преобразователей энергии 124
ФИЗИЧЕСКАЯ АППАРАТУРА И ЕЁ ЭЛЕМЕНТЫ
Кульчицкий Н. А., Наумов А. В., Старцев В. В.
Новые тенденции развития рынка приборов на арсениде галлия 136
Полесский А. В., Соломонова Н. А.
Влияние пространственной неоднородности абсолютно черного тела на результаты измерения параметров фотоприемных устройств второго поколения «холодной» диафрагмой 148
Кондратенко В. С., Батрамеев Н. В.
Влияние геометрии электродного покрытия на параметры кварцевых резонаторов с частотами выше 125 МГц 155
C O N T E N T S
PLASMA PHYSICS AND PLASMA METHODS
I. A. Grishina and V. A. Ivanov
Status of Scientific Research on Plasma Physics and Controlled Fusion in Russia in 2019 (Review of reports of the XLVII International Zvenigorod Conference, 2020) 89
PHOTOELECTRONICS
P. A. Vaganova and N. I. Iakovleva
GaAsSb/AlAsSb/InAsSb barrier heterostructure for detection of the radiation in the spectra range of 3.1–4.2 µm 109
M. A. Asayonak, A. O. Zenevich, O. V. Kochergina, and E. V. Novikov
Photocurrent amplification by avalanche photodetectors during microplasma
breakdown 117
PHYSICAL SCIENCE OF MATERIALS
S. V. Gandilyan, O. I. Poddaeva, M. I. Panfilova, and O. V. Novoselova
Some perspective issues of application of nanostructured material science and nanoelectronics in the systems of electromechanical energy converters for special purpose 124
PHYSICAL EQUIPMENT AND ITS ELEMENTS
N. A. Kulchitsky, A. V. Naumov, and V. V. Startsev
New trends in the development of the gallium arsenide devices market 136
A. V. Polesskiy and N. A. Solomonova
The influence of blackbody spatial non-uniformity on the parameters measuring for sec-ond-generation photodetectors with a cold-stop 148
V. S. Kondratenko and N. V. Batrameev
Study of the influence of the configuration of electrode coating on the parameters of high-frequency quartz resonators in frequency range above 125 MHz 155
Другие статьи выпуска
В ходе исследования влияния геометрии электродного покрытия на параметры высокочастотных кварцевых резонаторов в металлокерамических корпусах SMD (surface mounted device – прибор для поверхностного монтажа) на частоты свыше 125 МГц, экспериментально была подобрана оптимальная форма и толщина электродного покрытия. В процессе работы было выявлено оптимальное сочетание толщины и диаметра электрода. При толщине круглого алюминиевого электрода, равной 0,2 мкм, диаметр активного электрода следует выбирать в пределах от 20 до 35 толщин рабочей области.
В статье рассмотрен вопрос влияния неравномерности распределения температуры по излучающей поверхности АЧТ при проведении измерений параметров ФПУ второго поколения с «холодной» диафрагмой. В результате проведенных исследований выявлена необходимость проведения дополнительных проверок АЧТ с большой излучающей поверхностью при их использовании для контроля параметров ФПУ второго поколения с «холодными» диафрагмами.
В работе обсуждается современное состояние технологии получения, а также особенности мирового рынка арсенида галлия, дан анализ тенденций его развития. Рассмотрены особенности различных технологий выращивания кристаллов арсенида галлия; проведен анализ характеристик получаемых материалов, приборов на их основе, а также основных производителей.
В работе дан краткий обзор современного состояния электромеханической науки. Анализируются широкие спектры практического применения и перспективы дальнейшего развития её совершенно нового направления – микросистемной электромеханики. Рассмотрены некоторые перспективные направления применения новейших достижений нанонауки и наноструктурного материаловедения электротехнического назначения в тех отраслях жизнедеятельности человека (от медицинской робототехники до средств освоения космоса), в которых сегодняшний научно-технический и технологический прогресс базируется на комплекcном применении электромеханических преобразователей энергии специального назначения и их систем. Подробно обсуждаются два основных пути создания микроминиатюрных и наноэлектромеханических преобразователей энергии, как базовых элементов микросистемной электромеханики: «сверху вниз» и «снизу вверх». Описаны основные технологические приемы конструирования базовых функциональных элементов микросистемной электромеханики, охарактеризованы области их применения в традиционной и новой технике (информационных и ком-пьютерных технологиях, медицине, в аэрокосмических и системах и т. д.).
Рассмотрены процессы усиления фототока лавинными фотоприемниками при микроплазменном пробое и показано, что возникающие при этом микроплазменные импульсы заметно влияют на величину коэффициента усиления. Предложен способ определения коэффициента усиления фототока лавинных фотоприемников при наличии микроплазменного пробоя.
Установлено, что напряжение пробоя зависит от интенсивности оптического излучения вплоть до 2,5×10-7 Вт/см2 и обосновано, что для определения коэффициента усиления фототока при напряжениях питания, больших напряжения пробоя, необходимо использовать оптические импульсы с интенсивностью большей указанной и длительностью большей или равной 10,0 мкс.
В работе исследована новая рBn-архитектура на основе гетероструктуры GaAsSb/AlAsSb/InAsSb группы материалов A3B5, с барьерным слоем AlAsSb n-типа, поглощающим слоем InAsSb n-типа, коллекторным слоем GaAsSb р-типа проводи-мости, предназначенная для детектирования излучения в ИК-диапазоне спектра 3,1–4,2 мкм. У представленной структуры не имеется разрыва в валентной зоне, что позволяет работать в широком диапазоне напряжений смещения, не обедняя базовый активный слой InAsSb n-типа. Барьер в зоне проводимости, благодаря наличию в структуре широкозонного слоя AlAsSb составляет 1,0 эВ, что достаточно для блокирования электронной составляющей тока. Проведен анализ темновых токов и основных параметров рBn-структуры, получено, что при рабочей повышенной температуре Т 150 К и плотности темнового тока J 610-10 А/см2 значение обнаружительной способности достигает значения D* 2,51012 (см Вт-1Гц1/2).
Издательство
- Издательство
- АО "НПО "ОРИОН"
- Регион
- Россия, Москва
- Почтовый адрес
- 111538, г Москва, р-н Вешняки, ул Косинская, д 9
- Юр. адрес
- 111538, г Москва, р-н Вешняки, ул Косинская, д 9
- ФИО
- Старцев Вадим Валерьевич (ГЕНЕРАЛЬНЫЙ ДИРЕКТОР)
- E-mail адрес
- orion@orion-ir.ru
- Контактный телефон
- +7 (499) 3749400