Статья: Затухание Ландау плазменных волн (2012)

Рассмотрено влияние размера, формы и поверхности частиц окиси‐закиси кобальта на некоторые электрофизические свойства варисторов на основе оксида цинка с шестикомпонентной добавкой Bi2O3, Sb2O3, Co3O4, NiO, MnO2, SiO2, в частности, на ряд параметров, характеризующих форму их вольтамперной характеристики. Предложена методика определения пригодности окиси‐закиси кобальта для производства варисторов с высоким соотношением U1/ U500.

Показано, что выполнение антенны приемника в виде открытой микрорезонансной структуры на основе планарных спиральных элементов микронных размеров, а термочувствительного элемента с щелью в виде последовательно расположенных и соединенных между собой микроотверстий круговой формы позволяет достичь потерь на отражение –21,03 дБ; коэффициента стоячей волны — 1,19; эффективности преобразования — 99,21 % при шумовой эквивалентной мощности NEP порядка 10-13 Вт·Гц-1/2 на резонансной частоте 1,97 ТГц.

Рассмотрен способ формирования периодической последовательности наносекундных импульсов путем преобразования энергии непрерывных высокочастотных колебаний, распространяющихся по коаксиальной линии. Данный метод аналогичен синхронизации мод лазерного излучения в оптическом диапазоне. Проведено компьютерное моделирование предлагаемого способа, и рассмотрена возможная схема его технической реализации.

Рассмотрено применение “взрывного” метода с использованием обращаемого фоторезиста для создания индиевых микроконтактов с шагом ≤30 мкм, что позволяет в значительной степени устранить недостатки, присущие методу прямой фотолитографии, а именно, неоднородность химического травления по площади образцов и химическое воздействие на нижележащие технологические слои, приводящее к повышенной плотности дефектов.

Экспериментально исследован спектр излучения микроплазменного разряда, возбуждаемого на поверхности титанового образца при воздействии импульсного потока плазмы в режиме поддержания разряда импульсным электрическим током амплитудой 200 А и длительностью 20 мс. На основании анализа более 100 характерных линий излучения атомов и ионов титана в интервале длин волн 350—800 нм сделана оценка электронной температуры в микроплазменном разряде, величина которой находится в интервале 0,5—1,3 эВ.

Показано, что “точечная “ мишень в стандартном вакуумированном волноводе в магнитном поле зеркальной ловушки, образованной двумя дисковыми магнитами, намагниченными соосно в направлении, перпендикулярном вектору электрического поля, является источником тормозного рентгеновского излучения электронов, ускоренных в ЭЦР-разряде, причем с широким спектром энергий квантов до 0,8 МэВ. Мощность дозы источника ~ 1 Р/ч. Источник, питаемый от бытовой СВЧ-печи, имеет небольшие размеры и вес, прост в эксплуатации и пригоден в качестве лабораторного инструмента, в частности, в радиобиологии и интроскопии. Проходя через объект, поле рентгеновского излучения регистрируется цифровой камерой с помощью высокочувствительного рентгенофлуоресцентного экрана, который преобразует его в оптическое изображение.

Исследован поверхностный барьерный разряд в системе, в которой на поверхности диэлектрика расположены металлические электроды в виде ряда параллельных полос. Получены аналитические формулы для вычисления пространственного распределения потенциала и электрического поля в разрядной ячейке. Показано, что для генерации оптимальной конфигурации электрического поля в разрядной ячейке, наряду с физико‐химическими характеристиками диэлектрика, величины подаваемого на электроды напряжения и других параметров системы, следует учитывать геометрию металлических электродов. Полученные результаты применимы также для анализа разрядных ячеек компланарного барьерного разряда, в которых металлические электроды расположены на небольшой глубине в диэлектрике. Результаты представляют интерес, так как барьерный разряд является одним из эффективных способов создания неравновесной плазмы при высоких давлениях для разнообразных технологических применений.

Проведено экспериментальное исследование процессов в низкотемпературной плазме протяженных квазистационарных дуговых разрядов в воздушной среде атмосферного давления между графитовыми электродами. Наряду с традиционной (шнуровой) формой разряда изучены и иные режимы протекания тока: диффузный (распределенный) и диффузношнуровой. Рассмотрены процессы контракции, расслоения и шунтирования. Обнаружены режимы колебаний тока, обусловленные взаимодействием катодной и анодной струй и возникновением потоков плазмы и твердых частиц c локально перегретой поверхности анода.

Проведено численное и аналитическое исследование вторично‐эмиссионного электронного разряда (мультипактора) на диэлектрике в вакууме при различных углах наклона α вектора напряженности электрического СВЧ‐поля относительно поверхности диэлектрика с самосогласованным учетом электрического поля объемного заряда эмитированных электронов. Рассчитана мощность, поглощаемая в разряде, и получены аналитические оценки для средней плотности тока вторичных электронов и средней энергии электронов, бомбардирующих поверхность диэлектрика, в зависимости от угла α и осцилляционной энергии электронов в СВЧ‐поле. Показано, что зависимость поглощенной мощности от угла наклона внешнего СВЧ‐поля имеет минимум при α ~ 20—30°.

Рассмотрено моделирование нагрева нижней экваториальной ионосферы высокочастотным электромагнитным излучением. Получены оценки электронной температуры и ионосферных проводимостей для случаев квазипродольного и квазипоперечного распространения высокочастотной нагревной волны с модулированной низкой частотой амплитудой.

Установлен механизм возникновения пульсаций электрического поля на частоте поля накачки 2,45 ГГц, и показана возможность их влияния на эффективность генерации характеристического излучения в источнике CERA-RX(C).

Представлены характеристики нового гиротронного комплекса МИГ-3 для создания и нагрева плазмы в стеллараторе Л-2М и результаты первых экспериментов с использованием указанного комплекса. Комплекс МИГ-3 включает в себя два трехэлектродных гиротрона (ГИКОМ) нового поколения с рекуперацией энергии электронного пучка, высоковольтный модулятор, обеспечивающий работу обоих гиротронов как в отдельности, так и совместно, а также блок управления и регистрации данных. При одновременной работе обоих гиротронов суммарная удельная мощность, вводимая в плазму, может достигать 5 МВт/м3.

Дан обзор наиболее важных результатов, представленных на ежегодной XXXIX Международной (Звенигородской) конференции по физике плазмы и управляемому термоядерному синтезу, состоявшейся с 6 по 10 февраля 2012 г. в г. Звенигороде Московской обл. Проведен анализ главных направлений исследований в области физики плазмы в России и в мире.

Рассмотрены основные виды оптических покрытий с градиентом показателя преломления вдоль направления распространения света, структуры градиентных покрытий и вакуумно‐плазменные технологии их получения. Обсуждены преимущества метода импульсного реакционного магнетронного распыления и результаты его применения для нанесения субволнового покрытия с продольным наноградиентом показателя преломления.

Показана возможность использования времяпролетных катодолюминесцентных измерений для оценки коэффициента диффузии и подвижности экситонов в одиночных квантовых ямах прямозонных полупроводниковых гетероструктур. Приведены результаты экспериментальных исследований перспективной для практического использования гетероструктуры ZnMgO/ZnO с ZnО‐квантовой ямой. На основе анализа температурной зависимости подвижности экситонов (4,8—180 К) сделаны предположения о механизмах рассеяния, характерных для воздействия гетероперехода на границе квантовой ямы.

Проведено исследование влияния азотно‐вакансионных комплексов и дефектов структуры, таких как дефекты упаковки, дислокации, на дозиметрические характеристики термолюминесцентного чувствительного элемента на основе алмаза: линейность регистрируемого сигнала в зависимости от поглощенной дозы, чувствительность, хранение алмазным образцом накопленной дозы в зависимости от времени. Исследовались алмазные образцы типа IIа, созданные по технологиям HTHP и CVD. Проведены расчеты параметров термолюминесценции для различных образцов.

Исследованы фотовольтаические и оптические свойства композитных пленок 5,10,15,20-тетрафенилпорфирина (TPP) и графена (Gr), полученных методом спин‐коатинга. Проведено измерение фотопотенциала (ФП) пленок в зависимости от массового соотношения TPP и Gr в их составе. Для пленок TPP наблюдали ФП 1,39 мВ; при массовых соотношениях 4:1, 3:2, 2:3, 1:4 для пленок TPP: Gr ФП составлял 1,89; 1,29; 3,0 и 1,51 мВ, соответственно. Гипсохромный сдвиг в полосе Соре относительно значения для монокомпонентной пленки TPP составлял 0,5; 3,5; 3,0 и 6,5 нм, соответственно.

Исследованы электронные состояния системы “квантовая точка—монослой графена— подложка SiO2+n+Si” во внешнем магнитном поле. Получено аналитическое выражение для величины переходящего заряда в такой системе. Рассмотрены электронные состояния системы “квантовая точка—бислой графена—подложка SiO2+n+Si”. Исследуемые системы интересны с точки зрения возможности управления оптическими свойствами квантовой точки с помощью приложенного электрического поля. Кратко затронут вопрос об электронных состояниях системы “графеновая нанотрубка—квантовая нить”.

Представлены результаты экспериментальных исследований динамики филаментации мощных ультракоротких импульсов Ti: Sapphire лазера с длиной волны 800 и 400 нм при их острой фокусировке в воздухе. Получены зависимости положения и размеров плазменного канала, формирующегося в зоне нелинейного фокуса пучка, от мощности в лазерном импульсе. Измерены спектры лазерного импульса при его филаментации.

На основе геометрической оптики получены выражения для оценки изменений амплитуды и пеленга высокочастотных радиосигналов после их прохождения через область ионосферы, возмущенную нагревным стендом.