Статья: Авторезонансное лазерное ускорение электронного сгустка (2011)

Рассмотрены алгоритмы процесса регистрации и измерения параметров пылевых частиц, оптимальный обнаружитель измерителя спектра масс пылеударного масс‐спектрометра.

Рассмотрен метод коррекции неоднородности фотоприемных устройств инфракрасного диапазона спектра, основанный на определении градиентов сигналов сцены при микросканировании и последующем восстановлении изображения путем суммирования градиентов.

Проведен расчет температурных зависимостей темнового и фонового токов p+-n-пере-ходов с размерами 20x20 мкм, обнаружительной способности в максимуме спектральной чувствительности d*λ max, а также пороговой мощности P и времени накопления предполагаемого МФПУ формата 640x512 элементов. Показано, что улучшение пороговых параметров при температурах кристалла Т ≤ 100 К возможно за счет снижения фонового тока, а при Т > 100 К — за счет снижения темнового тока p+-n-переходов.

Проведено математическое моделирование ячейки секции накопления кремниевой БИС считывания матричных фотоприемных устройств с построчным накоплением с использованием программного пакета схемотехнического моделирования в формате PSpice. Исследовано влияние пульсаций напряжений управляющих сигналов на выходной сигнал. Объяснен экспериментально обнаруженный ранее дополнительный шум многорядных фотоприемных устройств, работающих в режиме временной задержки и накопления (ВЗН), возникающий при неравномерном движении сканирующего устройства.

Представлено уточнение механизма процесса сокращения микродефектов в кремнии геттерированием микродефектов диффузионным слоем фосфора.

Рассмотрена возможность создания времяпролетных масс‐спектрометров с динамическими полями — радиочастотных масс‐рефлектронов. Пространственно‐временная фокусировка ионов по энергиям, координатам и углам влета в линейных высокочастотных электрических полях значительно расширяет объем фазового пространства и повышает предельные значения объемного заряда анализируемых ионов. Достижимая разрешающая способность таких масс‐анализаторов при 100%-ном пропускании ионов составляет несколько десятков тысяч.

Описана методика и представлены результаты расчетов потерь пучка тяжелых и легких ионов вследствие перезарядки на остаточном газе в камере циклотрона. Была разработана программа IONLOSS, позволяющая рассчитывать потери пучков ионов при взаимодействии с молекулами остаточного газа в процессе движения пучка.

Аналитически и численно исследована зависимость коэффициента поглощения мощности СВЧ‐излучения односторонним мультипакторным разрядом на поверхности диэлектрика от мощности падающего излучения. Показано, что учет отражения электронов от диэлектрической поверхности приводит к существенному возрастанию коэффициента поглощения. Проведено сравнение аналитических и численных результатов с экспериментальными данными.

В СВЧ-плазме (частота 2,45 ГГц) в смесях водород—метан на подложках из природных и синтетических монокристаллов алмаза с ориентацией (100) и размером до 5x5 мм выращены эпитаксиальные алмазные слои со скоростью осаждения до 40 мкм/ч. Структура и дефектно-примесный состав полученных монокристаллов толщиной до 600 мкм исследованы методами оптической спектроскопии, электронной и оптической микроскопии. Подтверждено высокое качество и чистота осажденных из плазмы алмазных слоев.

Представлено описание компактного и энергетически эффективного ЭЦР‐генератора направленного рентгеновского излучения узкого спектрального диапазона, созданного на основе коаксиального резонатора.

Представлены результаты численного моделирования ЭЦР‐нагрева частиц плазмы в источнике CERA-RX в присутствии пульсирующего по случайному закону электрического поля с учетом влияния коллективных эффектов. Установлено, что в этих условиях энергетический спектр электронов обедняется в области низких энергий за счет увеличения числа частиц в высокоэнергетичной области и зависит от полярности пульсирующего поля.

Показана возможность генерации высоковольтных импульсов в автоколебательном режиме горения пучково‐плазменного разряда. Импульсы отрицательного напряжения с амплитудой до 40 кВ регистрируются на контактирующем с плазмой электроде, постоянное отрицательное напряжение смещения которого составляет 200—300 В.

Представлено исследование возможности создания термолюминесцентного дозиметра на основе синтетического алмазного материала. На основе анализа экспериментального материала изготовлен образец синтетического алмаза с заданными свойствами, на базе которого создан дозиметрический термолюминесцентный детектор. Проведено исследование дозиметрических свойств. При дозах облучения свыше 1 Гр отклик детектора нелинеен и насыщается при дозе более 20 Гр.

Представлено численное моделирование рамановского рассеяния при распространении лазерного излучения в докритической плазме поперек внешнего магнитного поля. Показано, что на линейной стадии развития рамановской неустойчивости магнитное поле снижает инкремент для рассеяния вперед и увеличивает инкремент для обратного рассеяния. С ростом величины магнитного поля усиливается стохастический нагрев электронов плазмы в области обратного рассеяния.

Исследован при атмосферном давлении в воздухе комбинированный (сдвоенный) барьерный электрический разряд. Он создается в разрядной камере двумя парами электродов различных конфигураций, подсоединенных к двум автономным высоковольтным источникам питания. Исследован плазмохимический синтез озона в воздухе при атмосферном давлении в зависимости от параметров каждого из контуров разряда. Анализ проводился с точки зрения эффективности и практического применения комбинированного барьерного разряда.

Получены общие выражения для компонент вектора усредненной (пондеромоторной) силы, действующей на релятивистскую заряженную частицу в поле волны произвольной Hmn‐моды в прямоугольном волноводе. Показано, что в направлении распространения волны усредненная сила, в общем, отсутствует. Однако при определенных условиях ввода частицы в поле волны усредненная сила может быть отличной от нуля.

Экспериментально исследовано взаимодействие микроплазменных разрядов с образцами из технического титана ВТ1. Амплитуда импульсного тока микроплазменных разрядов составляла 200 А при длительности импульса 20 мс. Число импульсов микроплазменных разрядов варьировалось от 1 до 10. В результате микроплазменной обработки на образцах титана формируется сплошной переплавленный сильно упрочненный приповерхностный слой толщиной до 10 мкм. По сравнению с исходным состоянием образцов упрочненный микроплазменными разрядами приповерхностный слой титана характеризуется следующими наилучшими параметрами: микротвердость слоя увеличивается в 5 раз, предельно допустимое давление на образцы при трении повышается в 20 раз, интенсивность изнашивания при трении снижается на три порядка, а коэффициент трения уменьшается в 6 раз.

Представлен обзор основных результатов и проведен анализ главных направлений исследований, представленных в докладах на ежегодной XXXVIII Международной (Звенигородской) конференции по физике плазмы и управляемому термоядерному синтезу.

Исследован процесс формирования электрогидродинамического потока в атмосферном воздухе при использовании высокочастотного барьерного разряда, распределенного по поверхности диэлектрика. Рассмотрено влияние изменения параметров полностью твердотельного генератора импульсов с амплитудой напряжения 0—12 кВ, перестраиваемой частотой следования импульсов 10—25 кГц и длительностью импульсов 7 мкс на ток плазменного эмиттера ионов и скоростные характеристики воздушного потока.

Рассмотрена методика изготовления таблеток на основе палладия и титана, насыщенного дейтерием. Таблетки, облученные встречными пучками электронов, являются источником дейтронов высоких энергий, значительно превышающих тепловые значения.

Сообщается о физической модели метода молекулярной диагностики среды по оптическому сигналу, фиксирующему результат самоорганизации ансамбля оптически активных наночастиц электрон-ион под действием коллектива полей упругого столкновения молекул-детекторов (например СО) с молекулами-источниками (N2) и когерентной бигармонической световой волны. Обоснован принцип и механизм самоорганизации в молекулярном газе ансамбля наночастиц электрон-ион на индуцированном магнитодипольном переходе, на частоте которого генерируется сигнал, характеризующий чувствительность метода. Показано, что чувствительность предложенного метода, в среднем, на пять порядков выше, чем методалазерно-индуцированной флуоресценции (ЛИФ-метода).

Представлены результаты экспериментальных исследований взаимодействия фемтосекундных лазерных импульсов гигаваттной мощности с подвешенными каплями дистиллированной воды миллиметровых размеров. Исследована временная и пространственная динамика развития очагов оптического пробоя в объеме жидкой частицы, ее взрывная фрагментация в результате испарения и взрыва перегретых областей, а также спектральные характеристики свечения водной частицы.

Элементарным источником эйнштейновской гравитации является r-4 радиальная плотность массы‐энергии, а не дельта‐операторная плотность, используемая в общепринятой модели точечной частицы в пустом пространстве. Парадигма общего пустого пространства для возможных положений материальных точек в теории классических полей должна быть заменена альтернативным подходом с пересекающимися материальными пространствами элементарных энергетических распределений, которые формируют нелокальную и неделимую Вселенную.