Научный архив: статьи

29–31 мая 2024 года в Государственном научном центре Российской Федерации
Акционерном обществе «НПО «Орион» состоялась XXVII Международная научно-техническая конференция по фотоэлектронике и приборам ночного видения.

Исследована степень разложения метилэтилкетона в водном растворе при воздействии плазмы высоковольтного наносекундного разряда, инициируемого над поверхностью и в объёме раствора. Электроразрядная очистка от тестового загрязнителя производилась для образцов растворов на основе дистиллированной и грунтовой вод. Наибольшая степень разложения метилэтилкетона около 94 % была получена для случая раствора на основе грунтовой воды при воздействии неравновесной низкотемпературной плазмы разряда в воздухе атмосферного давления, формируемой над поверхностью раствора. Показано, что увеличение степени разложения тестового загрязнителя обеспечивается в режиме растягивания во времени процесса обработки растворов плазмой, а не увеличения частоты следования импульсов напряжения.

Впервые получено интегро-дифференциальное уравнение для расчета проникновения магнитного поля в сверхпроводник в мейснеровском состоянии для нестационарного случая с учетом возбуждения как сверхпроводящих, так и нормальных электронов согласно двухжидкостной модели сверхпроводников. При синусоидальном изменении магнитного поля данное интегро-дифференциальное уравнение сводится к модифицированному уравнению Лондонов, в котором получено комплексное выражение для глубины проникновения переменного магнитного поля в зависимости от частоты изменения магнитного поля и долей концентраций нормальных и сверхпроводящих электронов. С помощью модифицированного уравнения Лондонов рассмотрено проникновение переменного магнитного поля в плоскопараллельную сверхпроводящую пластину конечной толщины в зависимости от частоты поля.

Исследованы структурные и оптические свойства твердых растворов InAs1–ₓSbₓ, выращенных методом молекулярно-пучковой эпитаксии на подложках GaSb(100) с использованием различных соотношений потоков сурьмы и мышьяка (Sb/As), а также материалов III и V групп. Кристаллическое совершенство образцов подтверждено методом рентгеновской дифрактометрии высокого разрешения, а оптические свойства изучены с помощью низкотемпературной фотолюминесценции. Определены ширина запрещенной зоны и концентрации сурьмы (от 9,4 % до 15,4 %), которые влияют на оптические характеристики. Полученные результаты демонстрируют перспективность использования InAs1–ₓSbₓ для создания инфракрасных фотодетекторов среднего диапазона. 

Представлена новая схема интерферометрического волоконно-оптического гироскопа (ИВОГ). Целью разработки настоящего прибора служило нивелирование воздействия поверхностных пиро- и пьезоэлектрических эффектов в кристалле ниобата лития на результирующее значение угловой скорости вращения гироскопа, что становится возможным путем замены двух разнесённых на поверхности кристалла фазовых модуляторов одним модулятором двулучепреломления. Сопутствующие изменения в оптической схеме могут привести к незнакомым эффектам по сравнению с ИВОГ, предложенным Эрве К. Лефевром. В настоящей работе мы рассматриваем возможную причину появления такого эффекта и предлагаем способы избежать его проявления. Исследование температурных зависимостей проводится с использованием разных источников оптического излучения, с изменением конфигурации экспериментальной установки и при различных скоростях изменения температуры. Полученный результат свидетельствует о верности гипотезы и необходимости дальнейшего преобразования оптической схемы.

Представлены результаты аналитического исследования схемотехнических решений устройств поляризационной визуализации, предназначенных для обнаружения искусственных объектов на естественном фоне. Выполнен анализ технических характеристик нового класса оптических приборов – поляриметров фокальной плоскости, обеспечивающих значительное повышение информативности за счет организации пиксельной структуры поляризационных сенсоров. Показана перспективность совместного применения пространственной, спектральной и поляризационной информации для улучшения качества описания реальных сцен и, как следствие, повышения эффективности обнаружения и классификации объектов в поле наблюдения.
 

Проведены экспериментальные исследования и компьютерное моделирование влияния знака заряда диэлектрических микрочастиц на траектории их движения в линейной квадрупольной ловушке с импульсно-периодическим знакопеременным удерживающим напряжением прямоугольной формы с частотой 50 Гц в воздухе при атмосферном давлении. Обнаружено, что в отличие от синусоидального удерживающего напряжения, траектории частиц в поперечном сечении ловушки располагаются по диагоналям, причем частицы с зарядами разных знаков осциллируют вдоль перпендикулярных диагоналей. При изменении коэффициента заполнения положительной полярности прямоугольного импульса более 50 % меняется диагональ движения движение частиц в зависимости от знака их заряда. Эффект получен экспериментально и согласуется с расчетом.

Предложен метод, позволяющий определять толщину и оптические постоянные тонких слоев. В основе метода лежит точное измерение углов падения света, соответствующих нулевому отражению в схеме нарушенного полного внутреннего отражения.

При разработке устройств носимой биоэлектроники с эластичными элементами необходимо подтвердить высокую устойчивость конструкции коммутационного носителя к различным механическим воздействиям. В работе исследовано влияние деформаций растяжения, сжатия и изгиба на шлейф с проводниками подковообразной формы в жестко-эластичной печатной плате. В результате моделирования определены области максимальных механических напряжений в зависимости от приложенной силы. Выявлено, что увеличение ширины дорожек буферного слоя из полиимида способствует большей надежности эластичной части при растяжении. Так, при ширине полиимидных дорожек 150/750 мкм относительно медных 100/500 мкм получены результаты возможного растяжения шлейфа более 20 %, изгиба со смещением вниз более 15 % относительно длины шлейфа и сжатия более 17 % без замыкания соседних цепей между собой. Определено, что для обеспечения повышенной устойчивости к механическим воздействиям необходимы зазоры между соседними проводниками более 100 мкм, а также топологии от края компаунда не менее 2 мм.

Представлен емкостной метод и разработано экспериментальное устройство для автоматизированного измерения вольт-амперных характеристик солнечных элементов. Метод заключается в использовании в качестве переменной нагрузки емкости конденсатора для автоматизации процесса измерения. Основное преимущество данного метода заключается в быстроте измерения вольт-амперной характеристики солнечного элемента, что позволяет повысить точность и равномерность измеряемых фотоэлектрических параметров за счет снижения негативных внешних воздействий во времени, в частности нагрева солнечного элемента и нестабильности источника освещения. Проведенные измерения вольт-амперных характеристик солнечных элементов с использованием разработанного экспериментального устройства показали, что погрешность полученных фотоэлектрических параметров по сравнению с заявленными в спецификации значениями составляет порядка 5 %, что подтверждает высокую точность представленного метода измерения.

Исследована возможность использования шумовых диодов для измерения температуры, а также применения этих диодов в качестве основы для создания сигнализаторов температуры. В качестве объектов исследования были выбраны кремниевые шумовые диоды производства ОАО «ЦВЕТОТРОН» (Республика Беларусь) моделей ND102L, ND103L, ND104L. Получено, что зависимости электрического тока шумового диода I от температуры T при постоянном напряжении обратного смещения, превышающем напряжение пробоя p–n-перехода шумового диода имеют линейный участок. Величина этого линейного участка зависит от величины превышения напряжением обратного смещения напряжения пробоя p–n-перехода шумового диода. Показано, что при напряжениях обратного смещения, превышающих напряжения пробоя p–n-перехода для температуры 318 К протяженность линейного участка зависимостей I от T
соответствовала всему исследуемому диапазону температур. Это может быть
положено в основу работы сигнализатора температуры на основе шумового
диода.

На подложках GaSb (100) получены короткопериодные сверхрешетки InAs/GaSb с компенсацией упругих напряжений, реализованных за счет внедрения интерфейсных слоев In(As)Sb. Структурное совершенство сверхрешеток и отсутствие пластической релаксации подтверждено с помощью ренгеноструктурного анализа и атомно-силовой микроскопии. На основе измерений спектров отражения показано, что край поглощения сверхрешеток расположен в районе 1000 см-1 мкм при температуре 77 К. Совокупность полученных данных демонстрирует возможность применения сверхрешёток с интерфейсной компенсацией напряжений для создания детекторов дальнего ИК-диапазона.