Статья: Научная аппаратура для исследования высокоскоростных микрочастиц (обзор) (2019)

Приведена конструкция импульсного газоразрядного источника УФ-излучения с двумя оболочками, в котором сапфировая трубка размещена в разрядной части кварцевой лампы с фольговыми токовводами. Такое конструктивное решение позволяет повысить устойчивость разрядной оболочки к термическому воздействию импульсного дугового разряда. Проведены исследования электротехнических и радиационных параметров импульсной лампы в разрядном контуре с емкостью 40 мкФ и напряжением заряда конденсатора 2,42 кВ. Максимум плотности тока достигается за 31 мкс и составляет 10 кА/см2. Импульсная электрическая мощность в лампе составила 2,8 МВт, что позволило достичь яркостной температуры 11 кК в спектральном диапазоне 237–267 нм. Измеренная энергия излучения в диапазоне 200–300 нм составляет 26 % от всей излученной энергии.

В данной работе приведены результаты исследований, проведённых на базе электромагнитного анализа проводящих структур. Показано, что во внутреннем пространстве планарной структуры двойного кольцевого разрезного резонатора так-же возможно размещение элементов топологии пассивных элементов СВЧ или КВЧ, имеющих резонансные частоты, превышающие рабочий диапазон базовой структуры основного резонатора. Эта возможность позволяет использовать для формирования во внутреннем пространстве основного двойного кольцевого разрезного резонатора иных резонансных структур или элементов микрополоскового тракта, что актуально при необходимости плотной компоновки элементов модуля или для случая размещения резонансного включения во внутренних слоях многослойной печатной платы.

Предложена модель динамики электрон-фононного взаимодействия в алмазе в виде апериодического звена второго порядка. Одно звено характеризует свойства оптических электронов, а другое – свойство решетки. Для определения инерционных параметров решетки находили групповое время задержки синусоидального сигнала в алмазной среде при комнатной температуре. Природные и искусственные алмазы по величине времени задержки образуют две независимые популяции, которые не пересекаются между собой. Данное явление может найти применения для идентификации ограненных алмазов (бриллиантов).

В работе проведено качественное и количественное сравнение отклонения формы образцов, изготовленных методом SLM (Selective Laser Melting – селективное лазерное сплавление), измеренного при помощи 3D-сканирования и рассчитанного на основе конечно-элементного моделирования в системе ANSYS Additive. Исследование проведено на примере трёх образцов из жаропрочного сплава на никелевой основе 08ХН53БМТЮ – российского аналога Inconel 718. Оценка перемещений осуществлялась как на платформе построения после выращивания, так и после отделения от неё. Сопоставление экспериментальных и расчётных данных перемещений контрольных точек образцов показало достаточную для практических целей точность расчетной модели, построенной на базе технологий компьютерного моделирования ANSYS Additive.

Разработана математическая модель расчета зависимости коэффициента про-пускания эпитаксиальных слоев AlGaAs различного состава, входящих в состав многослойных гетероэпитаксиальных структур с квантоворазмерной активной областью, от длины волны излучения. Модель адаптирована под экспериментальные структуры с одним слоем AlGaAs, выращенным методом молекулярно-лучевой эпитаксии на подложке арсенида галлия. Под слои заданного состава подобрана и оптимизирована модель диэлектрической проницаемости, основанная на анализе энергетических переходов в зоне Бриллюэна соединений со структурой цинковой обманки с учетом непрямых переходов в зону проводимости. Проведенное исследование используется для оптимизации параметров эпитаксиального выращивания структур с целью уточнения характеристик матрицы фоточувствительных эле-ментов ИК-диапазона.

В работе представлена компактная модель МОП-транзистора для криогенных температур на основе линеаризации инверсионного заряда. В базовую электростатику ядра модели включено влияние заряда поверхностных состояний с экспоненциальным энергетическим распределением, зависящего от напряжения. Выведены уравнения для тока канала и полных зарядов для квазистатической динамической модели через инверсионный заряд. Точность модели была подтверждена с помощью приборно-технологического моделирования в TCAD.

В работе проанализировано современное состояние исследований в области создания униполярных полупроводниковых барьерных структур на основе различных материалов для инфракрасных матричных фотоприемных устройств (МФПУ), позволяющих снизить с темновые токи и тем самым улучшить пороговые характеристики и обеспечить работу при повышенных температурах охлаждения. Рассмотрены основные пути минимизации барьера для дырок в валентной зоне на примере фоточувствительной структуры на основе КРТ n-типа проводимости. Показано, что барьерные структуры nBn-типа представляют собой альтернативу для создания матриц фотодиодных чувствительных элементов для МФПУ среднего и дальнего ИК-диапазона.

Проведено исследование условий формирования и свойств диффузных и объёмных разрядов, которые широко используются при высоких давлениях различных газов и их смесей для получения генерации в ВУФ, УФ, видимой и ИК-областях спектра. Установлено, что спектральные характеристики излучения объёмных и диффузных разрядов подобны. Показано, что отличие данных режимов разрядов связано с условиями их формирования. Диффузные разряды формируются за счёт быстрых и убегающих электронов, для генерации которых следует использовать один или оба электрода с малым радиусом кривизны. При получении объёмных разрядов необходимо осуществлять предыонизацию разрядного промежутка от дополнительного источника, а также обеспечивать однородное электрическое поле между электродами.