Экспериментально и численно исследовано влияние заряженных пылевых частиц микронного размера на электрические параметры положительного столба тлеющего разряда постоянного тока низкого давления в неоне. Численный анализ выполнен в рамках модели плазмы разряда в диффузионно-дрейфовом приближении с учётом взаимодействия пылевых частиц с метастабильными атомами неона. В разряде с облаком пылевых частиц напряженность продольного электрического поля возрастает. При увеличении концентрации пылевых частиц, в осесимметричном пылевом облаке цилиндрической формы приращение напряженности электрического поля выходит на насыщение. Показано, что вклад метастабильных атомов в ионизацию выше в разряде с частицами, несмотря на тушение метастабильных атомов на пылевых частицах. Рассмотрены процессы зарядки пылевых частиц и пылевого облака. С ростом концентрации пылевых частиц их заряд уменьшается, однако объемный заряд пылевого облака увеличивается. Результаты работы могут быть использованы в области плазменных технологий с микрочастицами.
Experimentally and numerically is studied the effect of charged dust particles of micron size on the electrical parameters of the positive column of a low pressure dc glow discharge in neon. Numerical analysis is carried out in frames of the discharge plasma model in the diffusion-drift approximation, taking into account the interaction of dust particles with metastable neon atoms. In the discharge with the cloud of dust particles, the longitudinal electric field strength increases. With the increase in the concentration of dust particles in the axisymmetric cylindrical dust cloud, the increment of the electric field strength reaches the saturation. It is shown that the contribution of metastable atoms in the ionization is higher in the discharge with dust particles, despite the quenching of metastable atoms on dust particles. The processes of charging of the dust particles and the dust cloud are considered. With the increase of dust particle concentration their charge decreases, however, the space charge of the dust cloud increases. The results can be used in the field of plasma technologies with microparticles.
Идентификаторы и классификаторы
- SCI
- Физика
- eLIBRARY ID
- 26744171
Экспериментально получены значения приращений продольного электрического поля в положительном столбе тлеющего разряда постоянного тока в неоне с пылевыми частицами при различных значениях тока разряда и проведён расчёт этих значений в рамках диффузионнодрейфовой модели с учётом взаимодействия пылевых частиц с электронами, ионами и метастабильными атомами. Эксперимент и моделирование показали, что приращение напряжённости продольного электрического поля в положительном столбе тлеющего разряда, вызванное пылевыми частицами, зависит от числа пылевых частиц, концентрации пылевых частиц, погонной плотности частиц и от параметров тлеющего разряда. Приращение электрического поля в положительном столбе разряда при малом числе частиц в пылевой структуре пропорционально погонной плотности пылевых частиц. При большом числе частиц в более плотной пылевой структуре эта величина зависит от концентрации пылевых частиц и стремится к насыщению. Относительное возрастание величины напряжённости продольного электрического поля, обусловленное наличием пылевых частиц, увеличивается с ростом тока и ростом давления газа, что связано с возрастанием вклада процессов ступенчатой и хемиионизации в полный ионизационный баланс плазмы. Заряд пылевых частиц уменьшается с увеличением концентрации частиц в пылевом облаке, тем не менее, при этом объёмная плотность заряда увеличивается.
Список литературы
1. Shukla P. K., Eliasson B. // Rev. Mod. Phys. 2009. Vol. 81. P. 25.
2. Vladimirov S. V., Ostrikov K. // Phys. Rep. 2004. Vol. 393. P. 175.
3. Ostrikov K., Cvelbar U., Murphy A. B. // J. Phys. D: Appl. Phys. 2011. Vol. 44. P. 174001.
4. Vasilyak L. M., Vetchinin S. P., Nefedov A. P., Polyakov D. N. // High Temp. 2000. Vol. 38. No. 5. P. 675.
5. Balabanov V. V., Vasilyak L. M., Vetchinin S. P., Nefedov A. P., Polyakov D. N., Fortov V. E. // J. Exp. Theor. Phys. 2001. Vol. 92. No. 1. P. 86.
6. Vasilyak L. M., Vetchinin S. P., Polyakov D. N., Fortov V. E. // J. Exp. Theor. Phys. 2002. Vol. 94. No. 3. P. 521.
7. Vasilyak L. M., Vetchinin S. P., Zimnukhov V. S., Polyakov D. N., Fortov V. E. // J. Exp. Theor. Phys. 2003. Vol. 96. No. 3. P. 436.
8. Kersten H., Thieme G., Frоhlich M., Bojic D., Tung D. H., Quaas M., Wulff H., Hippler R. // Pure Appl. Chem. 2005. Vol. 77. No. 2. P. 415.
9. Vasilyak L. M., Vasiliev M. N., Vetchinin S. P., Polyakov D. N., Fortov V. E. // Tech. Phys. Lett. 2005. Vol. 31. No. 10. P. 827.
10. Mikikian M., Couedel L., Cavarroc M., Tessier Y., Boufendi L. // Eur. Phys. J. Appl. Phys. 2010. Vol. 49. P. 13106.
11. Boufendi L., Jouanny M. Ch., Kovacevic E., Berndt J., Mikikian M. // J. Phys. D: Appl. Phys. 2011. Vol. 44. 174035.
12. Polyakov D. N., Vasilyak L. M., Shumova V. V. // Surf. Eng. Appl. Elect. 2015. Vol. 51. No. 2. P. 143.
13. Polyakov D. N., Shumova V. V., Vasilyak L. M. // Surf. Eng. Appl. Elect. 2013. Vol. 49. No. 2. P. 114.
14. Goertz I., Greiner F., Piel A. // Phys. Plasmas 2011. Vol. 18. P. 013703.
15. Vasilyak L. M., Vetchinin S. P., Polyakov D. N., Fortov V. E. // J. Exp. Theor. Phys. 2005. Vol. 100. No. 5. P. 1029.
16. Polyakov D. N., Vasilyak L. M., Shumova V. V., Fortov V. E. // Phys. Lett. A. 2011. Vol. 375. P. 3300.
17. Vasilyak L. M., Polyakov D. N., Shumova V. V. // Contrib. Plasma Phys. 2013. Vol. 53. No. 4-5. P. 432.
18. Abbas Q. A. // Journal of Application or Innovation in Engineering & Management. 2013. Vol. 2. Is. 12. P. 470.
19. Vasilyak L. M., Polyakov D. N., Fortov V. E., Shumova V. V. // High Temp. 2011. Vol. 49. No. 5. P. 623.
20. Polyakov D. N., Shumova V. V., Vasilyak L. M. // Rom. Rep. Phys. 2015. Vol. 67. No. 3. P. 1040.
21. Polyakov D. N., Shumova V. V., Vasilyak L. M. // IEEE T. Plasma Sci. 2014. Vol. 42. Is. 10. P. 2684.
22. Abbas Q. A., Edan R. A. H. // System Eng. & Tech. Journal. 2013. Vol. 31. Part B. No. 5. P. 633.
23. Arnas C., Michau A., Lombardi G., Couëdel L., Kumar K. K. // Phys. Plasmas. 2013. Vol. 20. P. 013705.
24. Kumar K. K., Couëdel L., Arnas C. // Phys. Plasmas. 2013. Vol. 20. P. 043707.
25. Boufendi L., Gaudin J., Huet S., Viera G., Dudemaine M. // Appl. Phys. Lett. 2001. Vol. 79. P. 4301.
26. Wattieaux G., Boufendi L. // Phys. Plasmas. 2012. Vol. 19. P. 033701.
27. Sukhinin G. I., Fedoseev A. V., Ramazanov T. S., Amangaliyeva R. Zh., Dosbalayev M. K., Jumabekov A. N. // J. Phys. D: Appl. Phys. 2008. Vol. 41. P. 245207.
28. Pikalev A. A., Luizova L. A. // Ukr. J. Phys. 2014. Vol. 59. No. 4. P. 375.
29. Shumova V. V., Polyakov D. N., Vasilyak L. M. // J. Phys.: Conf. Series. 2015. Vol. 653. P. 012132.
30. Shumova V. V., Polyakov D. N., Vasilyak L. M. // Plasma Sources Sci. T. 2014. Vol. 23. P. 065008.
31. Fedoseev A. V., Sukhinin G. I. // Ukr. J. Phys. 2011. Vol. 56. No. 12. P. 1272.
32. Sukhinin G. I., Fedoseev A. V., Antipov S. N., Petrov O. F., Fortov V. E. // Phys. Rev. E. 2013. Vol. 87. P. 013101.
33. Denysenko I., Stefanovic I., Sikimic B., Winter J., Azarenkov N. A., Sadeghi N. // J. Phys. D: Appl. Phys. 2011. Vol. 44. P. 205204.
34. Orazbayev S. A., Jumagulov M. N., Dosbolayev M. K., Silamiya M., Ramasanov T. S., Boufendi L. // AIP Conf. Proc. 2011. Vol. 1397. P. 379.
35. Do H. T., Kersten H., Hippler R. // New J. Phys. 2008. Vol. 10. P. 053010.
36. Killer C., Bandelow G., Matyash K., Schneider R., Melzer A. // Phys. Plasmas. 2013. Vol. 20. P. 083704.
37. Stefanovic I., Sadeghi N., Winter J. // J. Phys. D: Appl. Phys. 2010.Vol. 43. P. 152003.
38. Bouchoule A., Boufendi L. // Plasma Sources Sci. T. 1994. Vol. 3. P. 292.
39. Layden B., Cheung V., Samarian A. // IEEE T. Plasma Sci. 2011. Vol. 39. No. 11. P. 2762.
40. Mitic S., Pustylnik M. Y., Morfill G. E. // New J. Phys. 2009. Vol. 11. P. 083020.
41. Denysenko I., Berndt J., Kovacevic E., Stefanovic I., Selenin V., Winter J. // Phys. Plasmas. 2006. Vol. 13. P. 073507.
42. Melzer A., Hubner S., Lewerentz L., Matyash K., Schneider R., Ikkurthi R. // Phys. Rev. E. 2011. Vol. 83. P. 036411.
43. Do H. T., Sushkov V., Hippler R. // New J. Phys. 2009. Vol. 11. P. 033020.
44. Schweigert I. V., Alexandrov A. L. // J. Phys. D: Appl. Phys. 2012. Vol. 45. P. 325201.
45. Michau A., Lombardi G., Delacqua L. C., Redolfi M., Arnas C., Jestin P., Bonnin X., Hassouni K. // Plasma Chem. Plasma P. 2012. Vol. 32. P. 451.
46. Totsuji H. // Phys. Lett. A. 2016. Vol. 380. P. 1442.
47. Totsuji H. // Plasma Phys. Contr. F. 2016. Vol. 58. No. 4. P. 045010.
48. Hagelaar G. J. M., Pitchford L. C. // Plasma Sources Sci. Technol. 2005. Vol. 14. P. 722.
49. Alves L. L., Bartschat K., Biagi S. F., Bordage M. C., Pitchford L. C., Ferreira C. M., Hagelaar G. J. M., Morgan W. L., Pancheshnyi S., Phelps A. V., Puech V., Zatsarinny O. // J. Phys. D: Appl. Phys. 2013. Vol. 46. P. 334002.
50. D’yachkov L. G., Khrapak A. G., Khrapak S. A., Morfill G. E. // Phys. Plasmas. 2007. Vol. 14. P. 042102.
51. Bindemann T., Tichy M., Behnke J. F., Deutsch H., Becker K. // Rev. Sci. Instrum. 1998. Vol. 69. No. 5. P. 2037.
52. Барзилович К. А., Дятко Н. А., Ионих И. З., Мещанов А. В., Напартович А. П. / Сборник Материалов Всероссийской (с международным участием) конференции (ФНТП-2011) «Физика низкотемпературной плазмы» (Петрозаводск. 2011). С. 20—23.
53. Dyatko N. A., Ionikh Yu. Z., Meshchanov A. V., Napartovich A. P., Barzilovich K. A. // Plasma Phys. Rep. 2010. Vol. 36. No. 12. P. 1040.
54. Ermolenko M. A., Dzlieva E. S., Karasev V. Yu., Pavlov S. I., Polishchuk V. A., Gorbenko A. P. // Tech. Phys. Lett. 2015. Vol. 41. No. 12. P. 1199.
55. Karasev V. Yu.,Polishchyuk V. A., Gorbenko A. P., Dzlieva E. S., Ermolenko M. A., Makar M. M. // Phys. Solid State. 2016. Vol. 58. Is. 5. P. 1041.
56. Semenov A. V., Khakhaev A. D., Shcherbina A. I., Velichko A. A. // J. Surf. Invest.-X-Ray. 2012, Vol. 6. No. 1. P. 137.
57. Семенов А. В., Пергамент А. Л., Щербина А. И., Пикалев А. А. // Прикладная физика. 2016. № 2. C. 66.
58. Polyakov D. N., Shumova V. V., Vasilyak L. M., Fortov V. E. // Phys. Scr. 2010. Vol. 82. P. 055501.
59. Polyakov D. N., Shumova V. V., Vasilyak L. M. // Dig. J. Nanomater. Bios. 2014. Vol. 9. No. 3. P. 1249.
60. Kreher J., Stern W. // Contrib. Plasma Phys. 1989. Vol. 29. No. 6. P. 643.
1. P. K. Shukla, B. Eliasson, Rev. Mod. Phys. 81, 25 (2009).
2. S. V. Vladimirov and K. Ostrikov, Phys. Rep. 393, 175 (2004).
3. K. Ostrikov, U. Cvelbar, and A. B. Murphy, J. Phys. D: Appl. Phys. 44, 174001 (2011).
4. L. M. Vasilyak, S. P. Vetchinin, A. P. Nefedov, and D. N. Polyakov, High Temp. 38 (5), 675 (2000).
5. V. V. Balabanov, L. M. Vasilyak, S. P. Vetchinin, A. P. Nefedov, D. N. Polyakov, and V. E. Fortov, J. Exp. Theor. Phys. 92 (1), 86 (2001).
6. L. M. Vasilyak, S. P. Vetchinin, D. N. Polyakov, and V. E. Fortov, J. Exp. Theor. Phys. 94 (3), 521 (2002).
7. L. M. Vasilyak, S. P. Vetchinin, V. S. Zimnukhov, D. N. Polyakov, and V. E. Fortov, J. Exp. Theor. Phys. 96 (3), 436 (2003).
8. H. Kersten, G. Thieme, M. Frоhlich, D. Bojic, D. H. Tung, M. Quaas, H. Wulff, and R. Hippler, Pure Appl. Chem. 77 (2), 415 (2005).
9. L. M. Vasilyak, M. N. Vasiliev, S. P. Vetchinin, D. N. Polyakov, and V. E. Fortov, Tech. Phys. Lett. 31 (10), 827 (2005).
10. M. Mikikian, L. Couedel, M. Cavarroc, Y. Tessier, and L. Boufendi, Eur. Phys. J. Appl. Phys. 49, 13106 (2010).
11. L. Boufendi, M. Ch. Jouanny, E. Kovacevic, J. Berndt, and M. Mikikian, J. Phys. D: Appl. Phys. 44, 174035 (2011).
12. D. N. Polyakov, L. M. Vasilyak, and V. V. Shumova, Surf. Eng. Appl. Elect. 51 (2), 143 (2015).
13. D. N. Polyakov, V. V. Shumova, and L. M. Vasilyak, Surf. Eng. Appl. Elect. 49 (2), 114 (2013).
14. I. Goertz and F. Greiner, A. Piel, Phys. Plasmas. 18, 013703 (2011).
15. L. M. Vasilyak, S. P. Vetchinin, D. N. Polyakov, and V. E. Fortov, J. Exp. Theor. Phys. 100 (5), 1029 (2005).
16. D. N. Polyakov, L. M. Vasilyak, V. V. Shumova, and V. E. Fortov, Phys. Lett. A. 375, 3300 (2011).
17. L. M. Vasilyak, D. N. Polyakov, and V. V. Shumova, Contrib. Plasma Phys. 53 (4-5), 432 (2013).
18. Q. A. Abbas, Journal of Application or Innovation in Engineering & Management. 2 (12), 470 (2013).
19. L. M. Vasilyak, D. N. Polyakov, and V. E. Fortov, V. V. Shumova, High Temp. 49 (5), 623 2011).
20. D. N. Polyakov, V. V. Shumova, and L. M. Vasilyak, Rom. Rep. Phys. 67 (3), 1040 (2015).
21. D. N. Polyakov, V. V. Shumova, and L. M. Vasilyak, IEEE T. Plasma Sci. 42 (10), 2684 (2014).
22. Q. A. Abbas and R. A. H. Edan, System Eng. & Tech. Journal. 31B (5), 633 (2013).
23. C. Arnas, A. Michau, G. Lombardi, L. Couëdel, and K. K. Kumar, Phys. Plasmas. 20, 013705 (2013).
24. K. K. Kumar, L. Couëdel, and C. Arnas, Phys. Plasmas. 20, 043707 (2013).
25. L. Boufendi, J. Gaudin, S. Huet, G. Viera, and M. Dudemaine, Appl. Phys. Lett. 79, 4301 (2001).
26. G. Wattieaux and L. Boufendi, Phys. Plasmas. 19, 033701 (2012).
27. G. I. Sukhinin, A.V. Fedoseev, T. S. Ramazanov, R. Zh. Amangaliyeva, M. K. Dosbalayev, and A. N. Jumabekov, J. Phys. D: Appl. Phys. 41, 245207 (2008).
28. A. A. Pikalev and L. A. Luizova, Ukr. J. Phys. 59 (4), 375 (2014).
29. V. V. Shumova, D. N. Polyakov, and L. M. Vasilyak, J. Phys.: Conf. Series. 653, 012132 (2015).
30. V. V. Shumova, D. N. Polyakov, and L. M. Vasilyak, Plasma Sources Sci. T. 23, 065008 (2014).
31. A. V. Fedoseev and G. I. Sukhinin, Ukr. J. Phys. 56 (12), 1272 (2011).
32. G. I. Sukhinin, A. V. Fedoseev, S. N. Antipov, O. F. Petrov, and V. E. Fortov, Phys. Rev. E. 87, 013101 (2013).
33. I. Denysenko, I. Stefanovic, B. Sikimic, J. Winter, N. A. Azarenkov, and N. Sadeghi, J. Phys. D: Appl. Phys. 44, 205204 (2011).
34. S. A. Orazbayev, M. N. Jumagulov, M. K. Dosbolayev, M. Silamiya, T. S. Ramasanov, and L. Boufendi, AIP Conf. Proc. 1397, 379 (2011).
35. H. T. Do, H. Kersten, and R. Hippler, New J. Phys. 10, 053010 (2008).
36. C. Killer, G. Bandelow, K. Matyash, R. Schneider, and A. Melzer, Phys. Plasmas. 20, 083704 (2013).
37. I. Stefanovic and N. Sadeghi, J. Winter, J. Phys. D: Appl. Phys. 43, 152003 (2010).
38. A. Bouchoule and L. Boufendi, Plasma Sources Sci. T. 3, 292 (1994).
39. B. Layden, V. Cheung, and A. Samarian, IEEE T. Plasma Sci. 39 (11), 2762 (2011).
40. S. Mitic, M. Y. Pustylnik, and G. E. Morfill, New J. Phys. 11, 083020 (2009).
41. I. Denysenko, J. Berndt, E. Kovacevic, I. Stefanovic, and V. Selenin, J. Winter Phys. Plasmas. 13, 073507 (2006).
42. A. Melzer, S. Hubner, L. Lewerentz, K. Matyash, R. Schneider, and R. Ikkurthi, Phys. Rev. E. 83, 036411 (2011).
43. H. T. Do, V. Sushkov, and R. Hippler, New J. Phys. 11, 033020 (2009).
44. I. V. Schweigert and A. L. Alexandrov, J. Phys. D: Appl. Phys. 45, 325201 (2012).
45. A. Michau, G. Lombardi, L. C. Delacqua, M. Redolfi, C. Arnas, P. Jestin, X. Bonnin, and K. Hassouni, Plasma Chem. Plasma P. 32, 451 (2012).
46. H. Totsuji, Phys. Lett. A. 380, 1442 (2016).
47. H. Totsuji, Plasma Phys. Contr. F. 58 (4), 045010 (2016).
48. G. J. M. Hagelaar and L. C. Pitchford, Plasma Sources Sci. Technol. 14, 722 (2005).
49. L. L. Alves, K. Bartschat, S. F. Biagi, M. C. Bordage, L. C. Pitchford, C. M. Ferreira, G. J. M. Hagelaar, W. L. Morgan, S. Pancheshnyi, A. V. Phelps, V. Puech, and O. Zatsarinny, J. Phys. D: Appl. Phys. 46, 334002 (2013).
50. L. G. D’yachkov, A. G. Khrapak, S. A. Khrapak, and G. E. Morfill, Phys. Plasmas. 14, 042102 (2007).
51. T. Bindemann, M. Tichy, J. F. Behnke, H. Deutsch, and K. Becker, Rev. Sci. Instrum. 69 (5), 2037 (1998).
52. K. A. Barzilovich, N. A. Dyatko, Yu. Z. Ionikh, A. V. Meshchanov, and A. P. Napartovich, in Proc. Russian conference on Physics of low temperature plasma (Petrozavodsk, 2011), V. 2, pp. 20–23.
53. N. A. Dyatko, Yu. Z. Ionikh, A. V. Meshchanov, A. P. Napartovich, and K. A. Barzilovich, Plasma Phys. Rep. 36 (12), 1040 (2010).
54. M. A. Ermolenko, E. S. Dzlieva, V. Yu. Karasev, S. I. Pavlov, V. A. Polishchuk, and A. P. Gorbenko, Tech. Phys. Lett. 41 (12), 1199 (2015).
55. V. Yu. Karasev, V. A. Polishchyuk, A. P. Gorbenko, E. S. Dzlieva, M. A. Ermolenko, and M. M. Makar, Phys. Solid State. 58 (5), 1041 (2016).
56. A. V. Semenov, A. D. Khakhaev, A. I. Shcherbina, and A. A. Velichko, J. Surf. Invest.-X-Ray. 6 (1), 137 (2012).
57. A. V. Semenov, A. L. Pergament, A. I. Scherbina, and A. A. Pikalev, Prikladnaya Fizika (Applied Physics). 2, 66 (2016).
58. D. N. Polyakov, V. V. Shumova, L. M. Vasilyak, and V. E. Fortov, Phys. Scr. 82, 055501 (2010).
59. D. N. Polyakov, V. V. Shumova, and L. M. Vasilyak, Dig. J. Nanomater. Bios. 9 (3), 1249 (2014).
60. J. Kreher and W. Stern, Contrib. Plasma Phys. 29 (6), 643 (1989).
Выпуск
С О Д Е Р Ж А Н И Е
ОБЩАЯ ФИЗИКА
Котов В. М., Шкердин Г. Н., Аверин С. В., Котов Е. В. Высокочастотная акустооптическая дифракция четырехцветного излучения на одной акустической волне 321
Петрин А. Б. О нанофокусировке света на вершине металлического микроострия, расположенного над плоскослоистой структурой 326
Виноградов С. В., Кононов М. А. Расчет параметров многослойной структуры при резонансном возбуждении поверхностных плазмонов 343
ФИЗИКА ПЛАЗМЫ И ПЛАЗМЕННЫЕ МЕТОДЫ
Зимин С. П., Горлачев Е. С., Мокров Д. А., Амиров И. И., Гременок В. Ф., Иванов В. А. Динамика роста наноструктур на поверхности пленок SnS при плазменной обработке 349
Ивонин В. В., Данилин А. Н., Ефимов Б. В., Колобов В. В., Селиванов В. Н., Василяк Л. М., Ветчинин С. П., Печеркин В. Я., Сон Э. Е. Оптические изображения искровых каналов при растекании импульсных токов в грунте 355
Поляков Д. Н., Шумова В. В., Василяк Л. М. Положительный столб тлеющего разряда в неоне с заря-женными микрочастицами (обзор) 362 Свитнев С. А., Попов О. А., Левченко В. А., Старшинов П. В. Характеристики бесферритного индук-ционного разряда низкого давления. Часть 2. Излучательные характеристики плазмы 372
ФОТОЭЛЕКТРОНИКА
Бурлаков И. Д., Козлов К. В., Патрашин А. И., Соляков В. Н., Филачев А. М. Аналитическая модель облученности многоспектральных матричных фотоприемных устройств 385
Яковлева Н. И., Никонов А. В. Особенности спектральных зависимостей поглощения в структурах А3В5 и А2В6 394
МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ
Мустафаев Г. А., Мустафаева Д. Г., Мустафаев М. Г. Профили концентрации и оптические константы ионно-имплантированных пленок соединений халькогенидов элементов первой группы 403
ФИЗИЧЕСКАЯ АППАРАТУРА И ЕЕ ЭЛЕМЕНТЫ
Савенкова Н. П., Кузьмин Р. Н., Анпилов С. В., Калмыков А. В. Моделирование влияния динамики изменения внутреннего пространства ванны алюминиевого электролизёра на МГД-процессы 409
Мандрыко Ю. А. Исследование режимов функционирования газоразрядной лампы в электрической схеме с коммутирующим биполярным транзистором с изолированным затвором (IGBT) 416
ИНФОРМАЦИЯ
Импакт-факторы российских научных журналов за 2015 г. по данным Thomson Reuters 428
Правила для авторов 432
C O N T E N T S
GENERAL PHYSICS
V. M. Kotov, G. N. Shkerdin, S. V. Averin, and E. V. Kotov High frequency acousto-optic diffraction of the four-color radiation on the single acoustic wave 321
A. B. Petrin On the nanofocusing of light at the apex of a metal microtip near the multilayer thin film structure 326
S. V. Vinogradov and M. A. Kononov Calculation of parameters of a multilayered structure at the surface plasmon resonance 343
PLASMA PHYSICS AND PLASMA METHODS
S. P. Zimin, E. S. Gorlachev, D. A. Mokrov, I. I. Amirov, V. F. Gremenok, and V. A. Ivanov Nanostructure growth dynamics on the surface of SnS films during plasma treatment 349
V. V. Ivonin, A. N. Danilin, B. V. Efimov, V. V. Kolobov, V. N. Selivanov, L. M. Vasilyak, S. P. Vetchinin, V. Ya. Pecherkin, and E. E. Son Optical images of spark channels under a spreading pulse current in soil 355
D. N. Polyakov, V. V. Shumova, and L. M. Vasilyak Positive column of glow discharge in neon with charged microparticles (a review) 362
S. A. Svitnev, O. A. Popov, V. A. Levchenko, and P. V. Starshinov Characteristics of the ferrite-free low pressure inductively-coupled discharge. Part 2. Plasma UV radiation characteristics 372
PHOTOELECTRONICS
I. D. Byrlakov, K. V. Kozlov, A. I. Patrashin, V. N. Solyakov, and A. M. Filachev The analytical model of irradiance for focal plane of multispectral FPA 385
N. I. Iakovleva and A. V. Nikonov Features of experimental absorption spectra in the А3В5 и А2В6 semi-conductor structures 394
MATERIALS SCIENCE
G. A. Mustafaev, D. G. Mustafaeva, and M. G. Mustafaev Concentration profiles and optical constants for ion-implanted films of chalcogenide compounds of the first group elements 403
PHYSICAL EQUIPMENT AND ELEMENTS
N. P. Savenkov, R. N. Kuzmin, S. V. Anpilov, and A. V. Kalmykov Mathematical modeling of influence of an electrolysis reduction cell shape on MHD processes 409
Yu. A. Mandryko Research of gas discharging lamp modes in an electrical circuit with the switching insu-lated-gate bipolar transistor (IGBT) 416
INFORMATION
Thomson Reuters Impact Factors for Russian Journals in 2015 428 Rules for authors 432
Другие статьи выпуска
Проведено исследование излучательных характеристик индукционного разряда низкого давления на частотах 0,5—12,0 МГц и мощности 25—130 Вт в смеси паров ртути ( ≈ 10-2 Торр) и аргона (0,1—0,6 Торр) в трубках длиной 300 мм и диаметром 40, 50, 60 и 70 мм с помощью индуктивной катушки, охватывающей трубку по ее продольному периметру. Установлено, что потоки и КПД генерации резонансного ультрафиолетового (УФ) излучения лампы на длинах волн 185 и 254 нм возрастают с увеличением диаметра разрядной трубки, числа витков катушки и частоты разрядного тока и уменьшаются с увеличением давления аргона. Установлено, что влияние частоты разрядного тока на излучательные характеристики ламп проявляется «через» КПД индуктивной катушки ηcoil = 1–(Pcoil/P). Обнаружено, что поток и КПД генерации УФ-излучения плазмы на длине волны 185 нм возрастают с увеличением мощности плазмы. Зависимость КПД генерации УФ-излучения лампы на длине волны 254 нм от мощности лампы имеет максимум на той же мощности, на которой зависимость мощности потерь в проводе катушки Pcoil от мощности лампы имеет минимум. Увеличение диаметра трубки, частоты разрядного тока, числа витков катушки и давления аргона сдвигает положение максимума в сторону меньших мощностей лампы. Результаты расчета суммарного КПД генерации УФ-излучения ηUV = η185 + η254 качественно согласуются с результатами эксперимента.
В лабораторных условиях исследовано возникновение искровых каналов во влажном грунте у электрода при растекании импульсного тока c длительностью в диапазоне от нескольких микросекунд до сотен микросекунд при амплитуде напряжения 20—50 кВ. Разработана диагностика регистрации искровых каналов в объеме грунта. Впервые получены оптические изображения искровых каналов в грунте вблизи электродов различной формы. Подтверждено, что причиной образования искровых каналов при нелинейном растекании импульсного тока в грунте, когда происходит резкое уменьшение сопротивления заземления, является ионизационно-перегревная неустойчивость, возникающая при плотности тока на электроде больше критической. Развитие неустойчивости приводит к неоднородному распределению тока по сечению и возникновению искровых каналов.
В работе исследовано формирование массивов конических наноструктур на поверхности нанокристаллических пленок сульфида олова при обработке пленок в аргоновой плазме индукционного разряда в течение 30 и 60 с. Исходные слои SnS выращивались методом «горячей стенки» при температуре стеклянных подложек 290 °C и характеризовались лепестковой структурой с толщиной пластинок 50—300 нм. Показано, что плазмостимулированный рост наноструктур имеет место одновременно со сглаживанием развитой исходной поверхности пленок. Описаны геометрические параметры наноструктур сульфида олова, особенности их локализации, проанализированы основные закономерности динамики их роста по времени. Показано, что рост наноструктур SnS в ходе плазменной обработки имеет сложный характер и происходит с участием самоформирующихся сферических затравок Sn по механизму «пар-жидкость-кристалл» при локализации на торцах крупных нанокристаллитов.
В данной работе описывается метод вычисления резонансной кривой зависимости коэффициента отражения при возбуждении поверхностного плазмонного резонанса (ППР) для многослойной структуры. Для проверки метода были получены магнетронным напылением плёнки в виде чередующихся тонких слоёв SiC и SiO2. Сравнение экспериментальных и расчётных данных показало хорошее согласие в полученных результатах. Возбуждаемые поверхностные электромагнитные волны (ПЭВ) распространяются в узком приповерхностном слое и имеют широкое применение в научных приложениях: в исследованиях поверхности полупроводников и металлов, в исследованиях переходных, адсорбционных и окисных слоёв, в исследованиях всевозможных физических и химических процессов, протекающих в приповерхностной области. На основе модельных вычислений показаны области применимости рассмотренных методов.
Исследуется фокусировка электромагнитной энергии оптического диапазона частот в наноразмерную пространственную область в окрестности нановершины металлического микроострия, расположенного вблизи слоистой структуры, состоящей из плоских диэлектрических и/или металлических слоев. Предполагается, что фокусировка возникает при симметричном схождении к нановершине поверхностной плазмонной TM-волны. Граница металла вблизи нановершины приближается поверхностью параболоида вращения. Разработан численный метод нахождения электрического поля в окрестности вершины острия, включая слоистую структуру. Результаты расчетов показали, что по сравнению с одиночным острием наличие структуры приводит к дополнительной концентрации электрического поля вблизи нановершины. Оказалось, что главное влияние на фокусировку оказывает верхняя плёнка слоистой структуры.
Предложен вариант брэгговской дифракции, обеспечивающий эффективное акустооптическое взаимодействие четырехцветного излучения с одной акустической волной на высокой частоте звука. Вариант опробован на примере дифракции четырехцветного излучения с длинами волн 0,488, 0,496, 0,514 и 0,633 мкм, взаимодействующих с одной акустической волной в монокристалле парателлурита. Эффективная дифракция получена на частоте поперечного звука, равной 165 МГц.
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