Прикладная физика

Рассмотрены конструкции плазмотрона переменного тока и созданной на его базе плазмохимической установки по получению высокодисперсных порошков тугоплавких металлов, представлены экспериментальные исследования основных рабочих параметров и характеристик плазмотрона.

Акцентируется высокое научно-практическое значение проблемы быстрого обнаружения и измерения параметров радиосигналов в широкой полосе частот. Оцениваются особенности дифракции Брэгга в контексте синтеза мелкомасштабного быстродействующего измерителя радиочастот. Обсуждается схема измерителя радиочастот, которая составлена на основе дифракции Брэгга. Проводится схемно-математическое моделирование алгоритма функционирования предложенного устройства.

Доказывается возможность реализации многоканального приема радиоимпульсов путем подбора углов падения оптических пучков в апертуру фотоупругой ячейки, что позволяет использовать широкую полосу рабочих частот акустооптического модулятора в полном объеме. Сформулированные утверждения апробируются численными экспериментами. Результаты схемно-математического моделирования и расчетов натурно исследуются. Некоторые результаты натурных экспериментов приводятся в виде таблицы и осциллограмм, которые обсуждаются в контексте мелкомасштабного частотного анализа в заданном диапазоне.

Разработан датчик региструющий наноамперные токи с осадительных электродов в процессе смены точки осаждения полимерного волокна. Осуществлено измерение тока c электродов, разделённых зазором, в процессе электроформования. Показана корреляция между положением точки осаждения волокна и токами коллекторов с помощью одновременной записи показаний датчика тока и видеосъемки. Получены данные, совпадающие с теоретическим описанием, о временной задержке старта процесса электроформования в зависимости от питающего напряжения и концентрации раствора.

Анализ технологий УФ-обеззараживания воздуха и помещений показал, что происходит переход к УФ-облучателям с высокой средней мощностью (1–2 кВт). Эффективность обеззараживания импульсным ксеноновым источником полностью определяется классическим механизмом обеззараживания и полученной УФ-дозой. В качестве базового значения рекомендуется принять дозу 25 мДж/см2.

Предложен метод плазмохимического получения поликристаллического кремния. Метод основан на разложении моносилана, подаваемого в реактор в виде сверхзвуковой струи и активированного с помощью электронного пучка. Проведено газодинамическое моделирование распределения потерь кремния в процессе осаждения. Определены коэффициент разложения моносилана с помощью масс-спектрометрических измерений, а также коэффициенты прилипания кремния к поверхности и коэффициент использования моносилана при помощи газодинамического моделирования и весовых измерений.

Представлены экспериментальные результаты исследования монокристаллического Si (111), легированного хромом. Исследования проводились с использованием метода спектроскопии комбинационного рассеяния света (Рамановская спектроскопия). Обнаружено, что легирование переходных элементов к чистому кремнию приводит к уменьшению интенсивности рамановских пиков в несколько раз, а также к образованию дополнительных пиков на спектрах.

Изучены процессы токопрохождения в диодных структурах pSi-nSi1-xSnx (0  x  0,04). Из полученных результатов видно, что в исследованных образцах, при малых напряжениях ток подчиняется закону Ома. А при дальнейшем увеличении напряжения начинается рост тока по нелинейному закону. На основе анализа зависимости установлено, что нелинейность обусловлена полевым эффектом Пула-Френкеля. На основе выполненных анализов полученных результатов обоснована перспективность использования твердых растворов Si1-xSnx (0  x  0,04), выращенных на кремниевых подложках, в качестве активного материала в преобразователях тепловой энергии в электрическую энергию на основе термовольтаического эффекта.

Приведены результаты экспериментальных исследований частотных и температурных зависимостей электропроводности монокристаллов MnIn2Se4 в переменном электрическом поле. B MnIn2Se4 изменение электропроводности в зависимости от частоты можно объяснить следующим образом: в монокристаллах существуют кластеры, содержащие локализованные состояния с близкой энергией, и перескок электронов осуществляется между ними. Из температурных зависимостей проводимости определены энергии активации. Проводимость в этих монокристаллах характеризуется зонно-прыжковым механизмом.

Рассмотрено влияние амплитуды электрического потенциала смещения на структурные и функциональные свойства стали 40х13 при высокочастотном азотировании в индуктивно-связанной плазме смеси аргона, водорода и азота. В результате азотирования формируется трёхслойная структура в приповерхностном слое, кристаллическая структура которого зависит от прикладываемого к нему потенциала смещения. Толщина азотируемого слоя и шероховатость поверхности нелинейно зависят от амплитуды потенциала вследствие изменения интенсивности распыления поверхности ионами из плазмы. Износостойкость в условиях сухого трения и коррозионная стойкость стали 40х13 в растворе 3,5 масс. % NaCl повышаются по мере увеличения амплитуды потенциала смещения от -20 до -80 В, о чём свидетельствует снижение скорости износа от 5,010-4 до 4,810-7 мм3/(мН) и плотности тока коррозии от 1,610-9 до 1,710-10 А/см2, соответственно. Полученные результаты могут быть использованы для разработки дуплексной технологии обработки материалов.

Предложен метод определения мощности импульса или его фрагмента, основанный на понятии эффективного импульса, эффективной мощности и эффективного времени. Данная методика не зависит от формы и длительности осциллограммы импульса, а использует только вычисление энергии и определение координат центра тяжести квадрата амплитуды импульса. Это позволяет стандартизировать процедуру цифровой обработки сигнала для определения мощности независимо от длительности и формы импульса и спектрального состава.