Успехи прикладной физики

Статья посвящена получению формул, которые позволяют проводить приближенный расчет величины потока излучения, падающего на каждый элемент фотоприемных устройств (ФПУ). Применение оптимизированных формул дает возможность сократить машинное время, затрачиваемое для расчетов величины падающего потока при проведении измерений инфракрасных (ИК) ФПУ. Также был поведен анализ оценки дополнительной погрешности, вносимой приближенной формулой вычисления величины падающего потока при измерении параметров ФПУ с «холодной» диафрагмой круглой формы.

Получены образцы a-C:H:SiOx пленок на подложках из кремния, нержавеющей ста-ли AISI 316L и сплава ВК-8 методом плазмохимического осаждения с использованием импульсного биполярного напряжения смещения подложки. Показана возможность нанесения a-C:H:SiOx пленки толщиной более 7 мкм с твердостью около 15 ГПа, высокой адгезионной прочностью и низкими внутренними напряжениями (менее 0,5 ГПа). Трибологические испытания показали, что пленки обладают низким коэффициентом трения (менее 0,08) и низкой скоростью износа (~10-7 мм3/Н∙м).

В работе решается прикладная задача расчета профилей полей вторичного излучения, возбуждаемого в элементах конструкции линейного многоканального детектора, протяженного вдоль линии распространения первичного излучения. Приведен анализ влияния вторичного излучения на форму экспериментально регистрируемых абсорбционных кривых. Сделана постановка задачи и предложена методика моделирования, учитывающая взаимодействие со связанными электронами атомов. Выполнен численный расчет и выявлены закономерности формирования профилей полей вторичного излучения, обусловленные условиями возбуждения первичного излучения, физическими свойствами рассеивающей среды и размерами области облучения. Экспериментально показано, что в плоскости регистрации, непосредствен-но примыкающей к рассеивающему фантому, поля вторичного излучения имеют градиентную структуру.

Рассмотрены некоторые виды щелевого ввода больших значений энергии в цилиндрические и прямоугольные резонаторы. Выбран и оптимизирован ввод энергии через щелевые волноводные отверстия, расположенные на центральной окружности резонатора. Определен КСВ системы. Проведено моделирование изменения энергии электрического поля в резонаторе при смещении положения щелевого волновода. Показаны оптимальные (наилучшие для обработки плазмой СВЧ-разряда) положения объектов и волноводных щелей, а также критические положения (выбор которых может вывести генератор из строя). Рассчитано увеличение напряженности поля между двумя металлическими объектами. Получены результаты, демонстрирующие неприемлемый способ щелевого ввода энергии для решения некоторого типа задач, связанных с обработкой сложных поверхностей СВЧ-разрядом.

Для частотно-временного анализа нестационарных сигналов традиционно применяются различные варианты быстрого преобразования Фурье, а также более сложный в реализации вейвлет-анализ. В настоящей работе рассматривается упрощённый подход для быстрой обработки и анализа сигналов, основанный на измерении временных интервалов между локальными экстремумами (максимумами) осциллограммы. Обратная величина этого интервала называется мгновенной частотой. Этот метод позволяет исследовать сложные по частотно-временной структуре СВЧ-импульсы, даёт представление об изменении спектрального состава излучения в течение импульса, прост в реализации. Применение «метода мгновенной частоты» рассматривается на примере квазимонохроматических сигналов, сигналов с перескоком частот, сигналов с дрейфом частоты и шумовых сигналов, генерируемых мощными релятивистскими плазменными источниками СВЧ-излучения в интервале частот 0–4 ГГц. Метод позволяет эффективно сравнивать однотипные сигналы, а также строить трёхмерное изображение мгновенной частоты в координатах частота-время.

Ионно-плазменным способом в импульсном режиме с ионной стимуляцией синтезировались плёнки самоорганизованного двумерно-упорядоченного линейно-цепочечного углерода (ДУЛЦУ) толщиной 50–300 нм. В межцепочечное пространство плёнки ДУЛЦУ внедрялись атомы других элементов. Это осуществлялось путём их допирования в процессе синтеза или прямым контактным диффузионным взаимодействием. Отжиг таких систем приводит к изменению морфологических, оптических и электрофизических свойств. Внедрялись различные элементы, показаны структуры для образцов с платиной, никелем, серебром. Рассмотрены результаты исследования свойств плёнок ДУЛЦУ, интеркалированных серебром.

Показаны изменения структуры и свойств в процессе приготовления образцов: на атомном силовом микроскопе, на спектрофотометре Lambda-25, на просвечивающем электронном микроскопе. Рассмотрена электронограмма, доказывающая интеркалирование кластеров атомов серебра в плёнку ДУЛЦУ. Изменения электрических свойств показаны на примере датчика влажности, изготовленного на основе системы Ag–ДУЛЦУ–Sn.