Научный архив: статьи

Комплексными методами физико-химического анализа был изучен характер взаимодействия и природа дефектности в системе SnSe-Er2Se3. Исследованы температурные и концентрационные зависимости электрических (электропроводность , коэффициент Холла R), термоэлектрических (термоэдс S) и тепловых (теплопроводность tot) характеристик твердых растворов (SnSe)1-x(Er2Se3)x (x = 0,0; 0,0005; 0,0025; 0,005; 0,0075; 0,01) в интервале температур 300—950 K. По результатам  и S рассчитаны термоэлектрическая мощность S2, добротность Z и эффективность  для данных твердых растворов. Установлено, что при концентрации носителей тока n  2,81×1018 см-3 при комнатной температуре S2 и Z имеют максимальные значения.

В статье рассматривается проблема развития учебно-исследовательской компетенции у будущих педагогов в соответствии с современными тенденциями развития системы высшего образования. Неотъемлемыми качествами современного профессионала-педагога становятся мотивация и способность к самостоятельному поиску информации, наличие фундаментальных знаний, а также навыков и умений реализовывать новые стратегии освоения профессиональной деятельности. Авторы уточнили определение учебно-исследовательской компетенции и доказали, что уровень её сформированности является не только фактором повышения качества образования, но и значимым показателем профессионализма. Отмечена необходимость формирования учебно-исследовательской компетенции в процессе подготовки будущего педагога. Указано, что организация процесса обучения с учетом всех особенностей формирования и развития у студентов учебно-исследовательской компетенции в условиях вузовского образования позволяет сформировать её высокий уровень. Представлены методы обучения и развития учебно-исследовательской компетенции студентов. Проведена диагностика поэтапного формирования и развития указанной компетенции у студентов посредством использования тестовых и учебно-исследовательских лабораторных заданий в процессе изучения физики. Дан анализ полученных результатов экспериментальной деятельности.

Представлен первый отечественный матричный фотоприемный модуль (ФПМ) коротковолнового ИК-диапазона для активно-импульсных формирователей изображения. В состав ФПМ входит матрица p–i–n-фотодиодов на основе гетероструктуры InGaAs/InP формата 320×256 с шагом 30 мкм, большая интегральная схема (БИС) считывания фотосигналов, термоэлектрический охладитель и герметичный корпус с сапфировым окном. Основной особенностью ФПМ является возможность функционирования в четырех режимах: пассивный, активно-импульсный 3D, активно-импульсный 2D, асинхронный бинарный. Гибкое сочетание указанных режимов позволяет получить максимум информации о наблюдаемых объектах. Информация о дальности, формируемая в каждом пикселе ФПМ, в совокупности с яркостными сигналами, позволяет осуществить синтез 3D-изображений объектов. В работе приведены основные параметры ФПМ и примеры ИК-изображений, полученных в различных режимах функционирования. Приводятся дальнометрические расчеты в зависимости от мощности и угла расходимости лазерного излучения. Рассматриваются основные источники погрешности при вычислении разрешения по дальности.

Проведены исследования работоспособности и корректности метода измерения квантовой эффективности и темнового тока ФЧЭ матричных фотоприемных устройств, а также справедливости разработанного алгоритма расчета указанных параметров по трем измерениям выходного сигнала при разных температурах АЧТ и отличных от нуля временах накопления. Исследования проводились с помощью разработанного пакета программного обеспечения, позволяющего автоматически рассчитывать величины темновых токов ФЧЭ, величины их квантовых эффективностей, значения начальных напряжений отсчета выходных сигналов ячеек кремниевых мультиплексоров, однородность распределения указанных параметров по площади МФЧЭ, строить 2D-распределения и гистограммы параметров в заданных масштабах, определять степень дефектности МФЧЭ. Исследование корректности метода расчета квантовых эффективностей и темновых токов ФЧЭ методом сравнения зависимости экспериментально измеренных и теоретически рассчитанных выходных сигналов ФЧЭ от температуры АЧТ при заданном времени накопления показало совпадение теории и эксперимента с точностью до 2 %.

В работе проанализированы возможности применения технологии плазмохимического осаждения пленок а-Si1-xGex: H (x = 0÷1), нелегированных и легированных PH3 и B2H6, для использования их в p–i–n-структурах солнечных элементов. Рассмотрены оптические, электрические, фотоэлектрические свойства, а также определено количество водорода в данной пленке. Найдено, что свойства пленки сильно зависит от состава и уровня гидрогенизации. Количество атомов водорода в пленках варьировали путем изменения составов газовой смеси, и измеряли ИК-поглощение для пленок а-Si: H и а-Ge: H. На основе пленок а-Si: H и а-Si0,88Ge0,12: H изготовлены солнечные элементы и созданы однослойные, двухслойные и трехслойные структуры, при этом измерены их оптоэлектронные характеристики. Найдено, что при площади элемента 1,3 см2 коэффициент полезного действия солнечного элемента (КПД СЭ) составляет соответственно 7; 8,9; 9,5 %.

В работе приведены результатов математического моделирования и экспериментальных испытаний теплоотвода от тепловыделяющих элементов к радиатору для выбора и оптимизации параметров нового металлогибридного термоинтерфейса (МГТИ), предложенного в работах [1–4]. МГТИ представляет собой каркас из двух тонких металлических перфорированных пластин, пространство между которыми заполнено тонким слоем теплопроводящей пасты. Проведен сравнительный анализ и показаны неоспоримые преимущества МГТИ перед традиционными термоинтерфейсами.

Работа является продолжением цикла работ по созданию широкополосных плазменных СВЧизлучателей на основе гладкого волновода. Рассмотрены различные методы создания СВЧисточников. Рассматривались различные способы разрыва обратной связи для получения сплошного спектра СВЧ-излучения. Показан переход плазменного релятивистского генератора в режим усилителя шума при изменении параметров численного расчета. Результаты проведенных численных экспериментов позволяют определить параметры экспериментальных установок, которые планируется создать и исследовать в следующих работах. В случае, когда время прохождения волны по длине генератора превышает длительность импульса РЭП, спектр СВЧ-излучения сплошной. Если же время прохождения существенно меньше длительности импульса, то наблюдается излучение линейчатых спектров на частотах, при которых длина генератора кратна числу полуволн, так как генерация происходит на продольных типах волн плазменного генератора. Достигнута перестройка средней частоты излучения от 3 до 9 ГГЦ в обоих экспериментах на уровне мощности порядка 40 МВт.

В работе разработаны методы расчета податливости деталей в местах соединений болтами с учетом свойств изотропных композитных материалов, из которых они изготовлены. Авторами приведены обоснования расчета податливостей соединяемых деталей. Применены случаи многоосного и одноосного напряженных состояний для различных композитных материалов. Выработаны методы по расчету коэффициента внешней нагрузки в зависимости от свойств материалов. На основании этих методов даны рекомендации о подборе размеров и формы проектируемых соединений деталей из композитных материалов.

Целью статьи является сравнительная оценка результатов вибродиагностики при различной частоте вращения колесной пары (КП) по амплитудным значениям сигналов и шума от переднего подшипника буксового узла КП, в который установлен цилиндрический ролик со стандартным дефектом СОП АК 32.01.

Методы. Для анализа амплитудных значений вибросигналов использовалась КП с различной толщиной обода колеса, 25, 45, 65 мм, в подшипник одного из буксовых узлов (передний) которой устанавливался дефектный ролик СОП АК 32.01.

Результаты. В ходе эксперимента установлено, что с увеличением толщины ободьев колес КП вероятность перебраковки увеличивается, что подтверждается на практике годным состоянием деталей и составных частей буксового узла после демонтажа и детального осмотра.

Заключение. Заключение «Брак», выдаваемое вибростендом УДП-2001СМ, непосредственно должно зависеть от частоты вращения КП. При этом частота ее вращения должна подбираться в зависимости от толщины ободьев колес.

Цель. Цель работы состоит в создании и верификации методов прогнозирования надежности автономного энергоснабжения локальных потребителей малой мощности. Методы. В работе применяются инструменты имитационного моделирования: методы вычислительного эксперимента для прогнозирования надежности и безопасного ресурса эксплуатации автономных кластерных распределенных энергетических сетей, которые включают в свой состав разные установки генерации энергии, линии электропередачи и автоматизированную систему саморегулирования для диверсификации рисков отказов. Результаты. На базе методов вероятностного анализа безопасности технических систем прогнозируется надежность энергоснабжения в аспектах возможных отказов при функционировании энергетических сетей и угроз для жизнедеятельности потребителей. Путь решения задачи – моделирование и прогнозирование момента возникновения отказа энергетической сети – критические нарушение проектных условий функционирование, авария и т. д. Этот сценарный путь позволяет для длительного периода эксплуатации моделировать ситуации отказов вследствие деградации и разрушения элементов, агрегатов, линий электропередач, и отказов в условиях многомерной неопределенности прогнозирования надежности и качества энергоснабжения. Основным результатом моделирования является свод рекомендаций по обеспечению энергетической безопасности потребителей. Представлен результат моделирования показателей надежности, анализ влияния на надежность и энергетическую безопасность потребителей структурных решений об облике проекта распределенных энергетических сетей. Заключение. Использование вычислительного эксперимента и результатов моделирования надежности при энергоснабжении потребителей, в аспектах прогнозирования вероятностных индикаторов отказов оборудования и элементов кластерных энергетических сетей, выявления их последствий для энергетической безопасности жизнедеятельности малонаселенных и труднодоступных дислокаций, закладывает основу для управления качеством энергетической сети. При этом открывается перспектива в дальнейшем включать в модель дополнительные причины и исходные события для изучения фактов отказов. Например, такие причины, как неравномерность процессов генерации с использованием возобновляемых источников, конечность запаса топлива для традиционных источников генерации, надежность работы персонала энергетической сети. Предложенный подход позволяет верифицировать перспективные новые проектные решения по будущему облику энергетической сети, например, включить в состав распределенной энергетической сети системы накопления и хранения энергии, являющиеся в различные моменты времени как «генератором», так и «потребителем». Имитационное моделирование процессов поведения локальных энергетических сетей представляет практический интерес и важно для повышения их потребительского качества, противоаварийной устойчивости к опасному воздействию со стороны окружающего мира.

В работе с использованием парного потенциала Леннарда–Джонса выведены формулы для потенциала и силы взаимодействия молекулы фуллерена С60 с двумя плоскостями графена (бислой графена). Проведено численное моделирование движения молекулы фуллерена между плоскостями графена. Показано, что молекула фуллерена совершает колебательное движение, характер которого зависит от начальных условий и параметров взаимодействия. Полученные результаты представляют интерес для изучения процесса адсорбции молекул фуллерена в бислое графена.

Проведено исследование влияния вольфрама на время релаксации фотопроводимости в кремнии. Была выяснена роль вольфрама на скорость поверхностной рекомбинации носителей заряда в кремнии после термообработки. Определены скорости поверхностной рекомбинации носителей заряда в кремнии после термообработки в присутствии вольфрама и без него. Получено аномальное уменьшение скорости поверхностной рекомбинации носителей заряда в кремнии в присутствии вольфрама. Дано возможное объяснение этого явления.