Статья: Низковольтные подводные электрические разряды: физические свойства и возможности применения (2012)

Установка для измерения синфазной и квадратурной составляющих высших гармоник ЭДС‐сигнала отклика ВТСП позволяет исследовать нелинейные магнитные свойства сверхпроводников в переменных магнитных полях до 1 кЭ и в постоянных магнитных полях до 10 Тл в интервале температур от 5 до 300 K. Исследованы синфазная и квадратурная составляющие первой и третьей гармоник ЭДС‐сигнала отклика текстурированного поликристалла YBa2Cu3O7.

Разработан и изготовлен стенд для исследования качества формирователей сигналов изображения на основе многорядных матричных фотоприемных устройств с временной задержкой и накоплением. Для оценки качества формирователей сигналов изображения использован критерий: уширение функции рассеяния линии, возникающее при различных ошибках несогласованной работы сканера и блока цифровой обработки сигналов. Приведены состав, структура стенда и результаты моделирования на серийно выпускаемом матричном фотоприемном устройстве ФЭМ10М на основе Cd0,2Hg0,8Te формата 4x288.

Рассмотрены БИС считывания с двумя типами построения ВЗН‐канала: с n-МОП‐ре-гистром переноса заряда и с ячейками суммирования. Показано, что для качественной реализации ВЗН‐канала первого типа требуется использование специальной технологии, отличной от стандартного МОП‐процесса, который достаточен для изготовления БИС считывания второго типа.

Исследованы зависимости шума и сигнала ИК МФПУ на основе фотодиодов из антимонида индия от температуры фона и времени накопления сигнала. Проведено сравнение полученных экспериментальных данных с расчетом фотоэлектрических параметров ИК МФПУ. Теоретические зависимости рассчитаны с использованием следующих характеристик ИК МФПУ: размеров ФЧЭ и фоточувствительного поля, спектрального диапазона чувствительности, геометрических размеров холодной диафрагмы, темнового тока и квантовой эффективности ФЧЭ. Экспериментальные и расчетные зависимости показали соответствие друг другу при значениях квантового выхода η = 0,46, и суммарного шума мультиплексора и измерительной системы 0,26 мВ, что хорошо согласуется с технологическими, конструктивными и схемотехническими характеристиками МФПУ.

Методами оптической, растровой, атомно‐силовой и электронно‐ионной микроскопии высокого разрешения исследована морфология поверхности эпитаксиальных слоев теллурида кадмия ртути, выращенных молекулярно‐лучевой эпитаксией. Представлены возможные механизмы образования микропустот и V-дефектов. Проведен сравнительный анализ элементного состава и особенностей формообразования V-дефектов.

Исследованы причины появления повышенной емкости pin-фотодиодов на основе InGaAs/InP. Показана связь повышенной емкости с диффузией серы из высоколегированной подложки InP в эпитаксиальный слой InGaAs. Такое неожиданное поведение серы объясняется образованием вакансий при диффузии кадмия в слой InGaAs, которые способствуют увеличению коэффициента диффузии серы в InGaAs.

Проведено сравнение точности различных численных схем решения уравнений движения в ситуациях, типичных для систем формирования винтовых электронных пучков с большим питч‐фактором, когда захваченные в адиабатическую ловушку частицы совершают сотни и тысячи оборотов по ларморовской окружности, и необходимо точное вычисление фазы колебательного движения частиц. Проанализированы такие широко известные методы как метод Бориса, Адамса—Башфорта и различные варианты метода Рунге—Кутты 4, 5 и 7-го порядков. Показано, что при анализе движения частиц длительностью сотни и тысячи периодов циклотронной частоты с ошибкой вычисления фазы осцилляторного движения порядка 0,1 % от периода гирочастоты наиболее экономичным оказывается метод Рунге—Кутты 4-го порядка в модификации правила “3/8”, обеспечивающий указанную точность уже при 15—20 шагах интегрирования на циклотронном периоде.

Представлена методика организации расчета ускорения пучка в циклотроне на основе численного интегрирования уравнений движения. Результатами расчетов являются оценки поперечного размера пучка при ускорении, сделанные на основе анализа величин вертикальных и радиальных свободных колебаний частиц в пучке. Приведены примеры поперечного движения при ускорении.

Проведены экспериментальные исследования воздействия ударных и акустических волн на смесь воды и мазута, а также воды и тяжелой нефти. В ряде экспериментов используемая вода предварительно подвергалась обработке электрическим разрядом. Получены смеси воды и нефтепродуктов со значительным уменьшением вязкости. Устойчивая водно‐мазутная эмульсия сохраняет цвет исходного сырья.

Обнаружена зона накопления микрочастиц по рассеиванию излучения лазера на парах меди в плазме высокочастотного емкостного разряда при напылении многокомпонентных наноразмерных сегнетоэлектрических пленок, которая находится на границе раздела отрицательного свечения и темного катодного пространства тлеющего разряда. Предполагается, что таковыми частицами являются заряженные продукты распыления сегнетоэлектрической мишени.

Показано, что погрешности зондовой диагностики покоящейся или медленно движущейся плазмы Q-машин или разряда постоянного тока обычно лежат в диапазоне ± (20— 30) %. Рассмотрены проблемы зондовых измерений в высокочастотной (ВЧ) плазме и современные способы их разрешения. Объективность зондовой диагностики ВЧ-плазмы установлена по взаимному согласованию функций распределения электронов по энергиям, измеренных в одном эксперименте зондами Ленгмюра и оптическим методом относительных интенсивностей спектральных линий.

Получены с использованием техники камеры‐обскуры изображения источников ионной эмиссии в плазме микропинчевого разряда. Область, являющаяся источником наиболее интенсивной ионной эмиссии, имеет протяженность вдоль оси разряда ∼ 3 мм и поперечный размер ≤ 1 мм. Изображение эмитирующей области, полученное при наблюдении в осевом направлении, носит, по‐видимому, следы воздействия магнитного поля разрядного тока на диаграмму направленности ионного потока.

Представлено математическое описание распределения агломератов по их размерам, исследованию вариантов механизма столкновения частиц аэрозоля с различными массами, анализу моделей коагуляции на основе элементарного слияния двух сталкивающихся частиц аэрозоля при изменении параметров микроклимата в чистом помещении микроэлектроники.

Проблема электрического упрочнения была и остается актуальной в настоящее время. Необходимость применения сверхтонких электроизоляционных материалов требует их тщательного исследования и разработки методов их диагностики в целях продления сроков службы и своевременной замены. Многие электроизоляционные материалы изготовляются из кристаллов с водородными связями. Отсюда вытекает проблема влияния протонного транспорта на электрическое упрочнение и пробой.

Теоретически и экспериментально исследовано влияние края пластины на параметры лазерного управляемого термораскалывания приборных пластин. Решена задача термоупругости пластины при температурной неоднородности вблизи края пластины. Показано, что существенные дополнительные термонапряжения возникают даже при несущественном искажении симметрии в распределении температуры при лазерном управляемом термораскалывании пластины.

Изучено распространение вихревых токов различной частоты в титане, подверженном наводороживанию. Результаты сопоставлены с микроструктурой титана, исследованной посредством дифрактограмм, а также путем анализа на растровом электронном микроскопе. Исследование проведено в целях создания методики определения послойного содержания водорода в титане, насыщенного водородом.

Рассмотрены некоторые вопросы детектирования неоднородности среды методом фазового контраста с фототермической ячейкой Цернике. Результаты численного моделирования показали, что усиление краев в визуализированном изображении методом фазового контраста с фототермической ячейкой зависит от распределения температуры в среде. Исследован процесс визуализации в оптически тонкой и длинных фототермических ячейках. Рассмотрено использование тонкопленочной твердотельной ячейки с продольным теплоотводом в фазоконтрастных схемах с меньшим уровнем искажений изображения.

Получено аналитическое выражение для оценки амплитуды поля сфокусированного волнового пучка на основе метода параболического уравнения. Проведено сравнение с результатами измерений плотности потока энергии в пучке миллиметровых волн при небольшом смещении малого зеркала в антенне Кассегрена.

Представлены оценки характеристик лазерного излучения магнитомультипольной природы. Показано, что функционально свойства лазерного излучения магнитомультипольной природы на порядки превосходят свойства лазерного излучения электродипольной природы.