Научный архив: статьи

В условиях тропического климата проведены испытания образцов из нержавеющей стали марки 12Х18Н10Т на различных испытательных площадках на предмет их биообрастания. Изготовленные образцы не подвергались какой-либо дополнительной обработке. После экспонирования в течение 18 месяцев на открытых площадках вблизи городов Хошимин, Ханой, Няганга во Вьетнаме значительные очаги коррозии и биообрастания были обнаружены на образцах, размещенных на открытых травяных площадках, и незначительные воздействия на образцах, размещенных на закрытых микологических площадках

Проведен анализ поля яркости панорамных изображений дислокационной структуры монокристаллов GaAs (100), выращенных методом Чохральского. Алгоритм порога бинаризации был выбран на основе учета закономерностей формирования поля яркости. Отличия в виде распределения значений интенсивности яркости пикселов (в 256 оттенках серого) были оценены по величинам коэффициентов асимметрии и эксцесса Показано, что при сшивке отдельных кадров может сформироваться характерный «темный каркас» (сетка) в местах наложения отдельных кадров. Установлено, что при асимметричном характере распределения экспериментальных выборок результатов измерений элементов структуры оценки их различий или сходства по критерию Стьюдента и Смирнова могут не совпадать.

Выполнен анализ кинетических характеристик электронов и ионов при их дрейфе в инертных газах в условиях экспериментов с пылевой плазмой в разряде постоянного тока в трубке диаметром 2 см, давлении газа 0,33 Торр и токе 1,5 мА. Методом динамики многих частиц с розыгрышем столкновений по процедуре Монте Карло вычислены скорость дрейфа электронов, энергетический коэффициент Таунсенда, средняя энергия, коэффициент ионизации и доля энерговклада на возбуждение и ионизацию газа для случаев однородного и стратифицированного разрядов. Получены оценки потенциала стенки и плотности плазмы, проведено сравнение с экспериментом. Рассчитаны характеристики ионной компоненты, сделаны оценки влияния распыления никелевого катода на временные характеристики разряда.

Экспериментально исследован газовый разряд с жидким электролитным катодом в следующих диапазонах параметров: ток 80–170 мА, температура электролита 5–70 С, межэлектродное расстояние 2–8 мм. В качестве катода был использован водный раствор хлорида натрия с молярной концентрацией 0,1 моль/л. Образование пульсаций тока рассмотрены в предположении капельного переноса вещества из водного раствора в плазму разряда.

Рассмотрен новый тип плазменной ловушки с электростатическим способом удержания положительно заряженных ионов внутри облака отрицательно заряженных микрочастиц в плазме положительного столба тлеющего разряда (комплексной плазме). Такая ловушка может представлять интерес для плазменных технологий при низких и криогенных температурах, так как характеризуется высокой концентрацией удерживаемых ионов и выделяет меньше тепла, чем плазма без микрочастиц. На основе данных эксперимента проведён расчёт параметров комплексной плазмы с использованием жидкостной модели и выполнена оценка эффективности накопления ионов в плазменной ловушке. Получено, что интенсивность накопления ионов в облаке микрочастиц может превышать или быть ниже интенсивности их образования в плазме свободного от микрочастиц разряда. В первом случае комплексная плазма находится в режиме эффективного удержания ионов, где ловушка является концентратором ионов, а во втором – в режиме неэффективного. Основываясь на значениях коэффициента относительного перегрева, показано, что комплексная плазма электрического разряда представляет собой более эффективный инструмент для создания необходимой концентраций холодных ионов, чем плазма без микрочастиц.

Экспериментальное определение напряженности импульсного электрического поля в жидком диэлектрике может быть затруднительно, когда требуется минимизировать вносимое измерением возмущение. Оптический метод, основанный на эффекте Керра, применим при достаточно высоких напряженностях. В качестве альтернативного решения могут выступать введенные микрокапли воды, дробление которых в электрическом поле определяется его амплитудой и наступает при электрическом капиллярном числе CaE  0,2. Проведены экспериментальное и расчетно-теоретическое исследования для капель одного размера, которые показали потенциальную применимость данного способа. Обсуждается влияние глубины резкости оптической си-стемы и начального заряда капель на точность измерений.

Предложена модель, позволяющая рассчитать параметры перовскитного солнечного элемента структуры ZnO/CH3NH3PbI3/NiO с контактными слоями ITO и Ag. Построена зонная диаграмма предложенной структуры и проведен расчет ее фото-электрических параметров энергетической эффективности. Согласно расчетам квантовая эффективность поглощающего слоя перовскита в изученной части спектра солнечного излучения в среднем составляет около 90 %. Показано, что в интервале длин волн регистрируемого излучения от 0,38 мкм до 0,76 мкм значение коэффициента поглощения в перовските более чем в 2 раза превосходит поглощение в пленках ITO и ZnO. По-строены профили распределения скоростей генерации и рекомбинации электронно-дырочных пар в функциональных слоях структуры, из которых видно, что скорость генерации носителей достигает значения  1022 см–3c–1, что на несколько порядков величины превосходит скорости захвата электронов и дырок.

Представлены результаты технической реализации метода экспресс-контроля интегрального коэффициента пропускания оптических элементов по образцу-спутнику с помощью матричного фотоприемного устройства. Измерение коэффициента пропускания основано на измерении дифференциального потока излучения. Небольшие мо-дификации метода позволяют использовать его для измерения интегрального коэффициента внутреннего пропускания (или поглощения) материала и измерения интегрального коэффициента пропускания объектива.

Предложена новая методика расчетов спектральных мощностей излучения субволновых частиц, в которой расчеты выполняются с использованием зависимости добротности электрически малых радиоантенн (ESA) от их относительных (по отношению к длине излучаемой волны) размеров. Получена формула для расчета спектральной плотности излучения абсолютно чёрных (серых) тел и субволновых частиц, а также соотношение для расчетов мощности, излучаемой в одной пространственно-спектральной моде чёрных (серых) тел и субволновых частиц. Приведены новые варианты представления спектральных зависимостей по формулам Планка и Стефана-Больцмана.

Рассматривается современный отечественный сорбционный кабельный сенсор, не имеющий аналогов в мире по чувствительности и быстродействию, его принцип работы и возможности создания на его основе различных систем контроля, в т. ч. раннего обнаружения утечек из элементов контуров жидкостного охлаждения вы-числительного шкафа. Экспериментальные исследования отечественных кон-струкций сорбционных кабелей подтвердили их высокую чувствительность к поро-говым значениям не только жидкой фазы, но и к изменениям уровня относитель-ной влажности воздуха. Физическое моделирование показало, что принцип работы сорбционного кабельного сенсора или сорбционного измерительного преобразователя основан на двух физических процессах: сорбции и электропроводности. Получены расчетные значения выходного тока сорбционного кабеля близкие к экспериментальным данным. Представлена система контроля герметичности элементов контуров жидкостного охлаждения вычислительных шкафов во всех критичных точках возможной разгерметизации.

Представлен обзор наиболее распространенных в практике импульсно-периодических клапанов, используемых для газонапуска. Предложена простая конструкция клапана для импульсно-периодической подачи газа в вакуумные устройства. Клапан имеет цилиндрический исполнительный элемент со сквозными радиальными отверстиями. Принцип действия клапана основан на вращательном движении исполнительного элемента относительно выходного отверстия ресивера, заполненного рабочим газом. Массовый расход газа в импульсе, длительность и частота повторения импульсов напуска газа могут меняться в широких пределах. Устройство при работе не создает шума и электромагнитных помех. Важным достоинством предложенного устройства является его масштабируемость.

В оптическом приборостроении существует противоречие массогабаритных характеристик и требований к качеству оптической системы – вся промышленность стремится к миниатюризации изделий, однако чем выше, требования к оп-тическим системам, тем большее число оптических элементов требуется для коррекции аберраций, что приводит к увеличению массы изделия и его габаритов. В данной работе предложено решение для крупносерийного производства, способствующее уменьшению массогабаритных характеристик оптических систем за счет создания асферических поверхностей, без необходимости вытачивать асферику на каждой линзе, посредством применения технологии прецизионного прессо-вания оптических элементов – инновационной для России технологии, которая позволяет создавать оптические элементы сложного профиля (асферические поверхности, free-form поверхности), которые более эффективны в коррекции абер-раций, что позволяет уменьшить число линз в составе объектива. Для подтверждения эффективности технологии представлено сравнение объективов для при-боров ночного видения (ПНВ) на основе электронно-оптического преобразователя (ЭОП) II+ поколения и ЭОП III поколения: сравнение объективов, разработанных из материалов для прецизионного прессования, с их прототипами из обычных стекол продемонстрировало уменьшение массогабаритных характеристик при сохранении достаточного качества изображения для использования их в ПНВ.