Статьи

Методом Particle Image Velocimetry (PIV) исследована нестационарная картина обтекания капли диэлектрической жидкости дибутилфталата окружающей водой слабой проводимости под действием импульса тока микросекундной длительности. Обнаружено, что время существования индуцированного завихренного течения в воде значительно превышает длительность импульса тока. Во время действия импульса тока на поверхности капли развиваются только малые возмущения, в то время как конечные возмущения поверхности развиваются на значительно бóльших временах, превосходящих длительность импульса тока на два и более порядка, и связаны с эволюцией течения воды вокруг капли. Показано, что на величину максимальной скорости в индуцированном течении воды влияет потенциал иглы при неизменной длительности и амплитуде импульса тока.

Представлены результаты исследований темновых токов nB(SL)n-структур со сверхрешёткой (СР) в барьерной области на основе Hg1-xCdxTe, выращенного методом молекулярно-лучевой эпитаксии (МЛЭ), в широком диапазоне условий проведения эксперимента. Темновые токи измерялись в диапазоне температур от 11 К до 300 К для мезаструктур с различными диаметрами поперечного сечения. Определены температурные зависимости объемной компоненты плотности темнового тока и плотности тока поверхностной утечки. Показано, что в исследованных структурах вольт-амперные характеристики (ВАХ) формируются как объемной, так и поверхностной составляющими тока в зависимости от температуры и напряжения смещения.

Проведено численное моделирование оксидного солнечного элемента на основе гетероперехода ZnO/Cu2O для оптимизации его структуры и повышения эффективности преобразования энергии. Исследовано влияние шунтирующего и последовательного сопротивлений, толщины и концентрации дефектов в слоях Cu2O и ZnO, а также поверхностной концентрации дефектов на гетерогранице ZnO/Cu2O на фотоэлектрические параметры солнечного элемента. Показано, что величина шунтирующего и последовательного сопротивлений должна составлять 2500 Омсм2 и 3,3 Омсм2, а толщина слоев Cu2O и ZnO должна быть 5 мкм и 20 нм соответственно. Получено, что оптимальная концентрация дефектов (вакансий ионов меди) в слое Cu2O составляет 1015 см-3, концентрация дефектов (кислородных вакансий) в слое ZnO составляет 1019 см-3, а также поверхностная концентрация дефектов на межфазной границе должна быть как можно меньше и составлять 1010 см-2. Оптимизация структуры оксидного солнечного элемента позволила получить эффективность преобразования энергии до 10,25 %. Результаты могут быть использованы при разработке и формировании гетероструктур оксидных солнечных элементов.

Представлены результаты классификации фотоприемных устройств и фотоприемников. Описаны разделения фотоприемных устройств и фотоприемников по поколениям. Предложен термин для более высокой степени интеграции фотоприемного устройства с блоком электронной обработки. Введены новые актуальные термины и определения для более точной квалификации фотоприемников.

Приводятся результаты экспериментальных исследований параметров подводного разряда переменного тока частотой 50 Гц, горящего между двумя проволочными электродами из меди, молибдена и стали (Ст3). В результате моделирования процессов, протекающих в газовом пузыре установлен предварительный состав газовой фазы и концентрации основных активных частиц плазмы.

С помощью тепловизионной диагностики и широкополосной осциллографии исследованы распределения плотности тока и энергии по сечению низкоэнергетического (до 30 кэВ) сильноточного (до 20 кА) электронного пучка микросекундного диапазона длительностей импульса. Показано, что распределение плотности энергии является достаточно однородным (внутри круга диаметром около 2,5 см, т. е. близким к внешнему диаметру эмитирующей части катода) при индукции ведущего магнитного поля сравнимой или несколько большей индукции собственного магнитного поля пучка.
В слабом ведущем магнитном поле (или при его отсутствии) пучок фокусируется, распределение плотности энергии становится резко неоднородным. Показано также, что даже относительно слабое магнитное поле (около 25 мТл) стабилизирует поперечное положение пучка от импульса к импульсу. Каких-либо микронеоднородностей миллиметрового масштаба в распределениях плотности энергии не наблюдалось.

Представлены результаты компьютерного моделирования структуры электромагнитного поля СВЧ разряда в кварцевой колбе, помещенной в цилиндрический резонатор, плазма которого удерживается магнитной ловушкой. Использовано приближении холодной плазмы. Цилиндрический резонатор возбуждается через узкую щель в боковой стенке. Показано, что в исследуемом разряде традиционная модель электронно-циклотронного резонанса в скрещенных полях применима на низких плотностях электронов. При увеличении плотности формируется волна, распространяющаяся от области возбуждения в азимутальном направлении. При дальнейшем увеличении плотности электронов коэффициент поглощения волны падает и угловое распределение поля представляет стоячую волну.

Ацетилен является важным химическим промежуточным продуктом, который находит широкое применение в химической промышленности. В последние годы возрастает интерес к разработке эффективных методов синтеза ацетилена. В данной статье рассмотрено использование СВЧ-разряда в жидких углеводородах с барботажем аргона для получения ацетилена. Максимальная объемная скорость образования ацетилена в ходе экспериментов равнялась 280 мл/мин, при энергозатратах на образование ацетилена 48 л/кВтч. Показаны зависимости скорости образования ацетилена от падающей мощности и расхода аргона.

Представлены результаты экспериментов на квазистационарном стеллараторе
Л-2М в режиме электронно-циклотронного резонансного нагрева при помощи двух ги-ротронов. Получены результаты по увеличению энергетического времени жизни плазмы с помощью временной модуляции (профилирования) СВЧ-импульса. Первый гиротрон на фиксированной мощности служил для ионизации и первичного нагрева плазмы, второй обеспечивал стационарный разряд длительностью 10 мс. Продемонстрировано, что варьируя мощность второго гиротрона в диапазоне 50–200 кВт, есть возможность увеличить время жизни в 4 раза при снижении мощности второго гиротрона до 50 кВт. Работа представляет интерес как метод исследования горячей плазмы, удерживаемой в тороидальной магнитной системе стелларатора.

Показана возможность применения энергодисперсионной абсорбционной спектроскопии на основе полупроводникового рентгеновского спектрометра для диагностики легочных патологий при контрастировании ксеноном (Xe). Заполняемый газом объем модели легких в просвечиваемой области объекта определяется путем анализа спектра в области K-скачка рентгеновского фотопоглощения Xe. Представлены спектры пропускания через пластиковый фантом, заполняемый газовой смесью ксенона и воздуха, а также комбинированные объекты в виде фантома и костной или тканеэквивалентной вставок. Метод обеспечивает достоверное определение локальных вентиляционных параметров контрастированной области и возможность снижения поглощенной дозы просвечивающего излучения более чем на три порядка по сравнению с рентгеновской компьютерной томографией.

Рассмотрена динамика температуры частиц с характерным размером 10-7–10-6 м на границе земной атмосферы и космического пространства. На примере наночастиц графита показано, что на высоте 80–90 км от поверхности Земли частицы с размером  510-7 м и меньше могут нагреваться выше температуры начала свечения (900 К), достигая температур более 2000 К со светло-бирюзовым свечением. На основании полученных результатов сделан вывод, что серебристые облака, наблюдаемые в предрассветное и послезакатное время с поверхности Земли, представляют собой скопление раскаленных наночастиц.

Описан алгоритм управления силовым понижающим-повышающим преобразователем постоянного напряжения. Предложенный алгоритм может найти применение в системах электропитания разных устройств во многих областях техники, например, при организации заряда аккумуляторной батареи с контролируемым током заряда на борту летательного аппарата с гибридной силовой установкой посредством мощных импульсных силовых преобразователей понижающего-повышающего типа, а также при обеспечении вторичного электропитания оборудования и функциональной аппаратуры летательных аппаратов со стабилизированными напряжением и предельным значением тока в нагрузке.