В статье рассматриваются преимущества метода лазерного управляемого термораскалывания. Описывается экспериментальная установка, созданная для повышения эффективности резки за счет развития и углубления микротрещины. Рассматриваются способы коррекции функции перемещения устройства докола и возможность реализации двух операций в одном цикле.
Целью данной работы была оптимизация схемы созданного ранее волоконного Er-Tm-лазера в интересах получения наилучших параметров излучения на выходе волокна. Для получения импульсной генерации использовался метод модуляции добротности с помощью затвора на насыщающемся поглотителе. В результате была подобрана оптимальная длина поглотителя, при которой были достигнуты наилучшие характеристики выходного излучения: максимальная средняя выходная мощность составила 1 Вт при максимальной частоте повторения – 4,5 кГц. Энергия импульса длительностью 35 нс может быть оценена как 0,3 мДж, а пиковая мощность – 6 кВт.
Рассмотрены особенности функционирования оптических систем, формирующих пучок излучения мощных волоконных лазеров. Приведена формула для расчёта изменения фокусного расстояния линз формирующей оптической системы за счёт их нагрева. Получены приближённые выражения для термооптического анализа лазерных оптических систем, позволяющие рассчитать пространственные параметры формируемого лазерного пучка (диаметр перетяжки, положение перетяжки, параметр конфокальности, угловая расходимость) и фактор фокального сдвига FSF. Предложен способ компенсации отклонения пространственных параметров пучка в зоне обработки материала, вызванные нагревом линз формирующей оптической системы. Рассмотрен пример анализа лазерной оптической системы.
Представлены результаты измерений поглощения на длине волны 1,071 мкм в кварце Suprasil 311 (2,8×10-6 см-1) и лабораторном воздухе (5×10-8 см-1) при отношении сигнал/шум 100/1 с помощью соосной схемы Photothermal common-path interferometry при быстром нагреве в отсутствие термодиффузии. Измерения поглощения проводились при тепловых набегах фазы в греющем пучке не более 0,1 радиан, что гарантировало корректность калибровок. Калибровка схемы проделана с помощью стандартного стекла К-8 с привлечением теории дифракции на деформациях, учитывающих напряжения. Низкий уровень шумов позволил при временном разрешении импульсных сигналов выделить вклад в измерения поглощения в кварце Suprasil 311 соответственно керровской и стрикционной нелинейностей, а также наблюдать развитие во времени стрикционных деформаций. Кроме того, выявлено аномальное временное развитие поглощения широкополосного излучения в атмосферном воздухе.
В настоящее время в Институте ядерной физики СО РАН ведутся работы по созданию инжекторов атомов водорода с энергией 0,5–1 МэВ, которые необходимы для будущих установок управляемого термоядерного синтеза. Часть вакуумных насосов инжектора нейтралов предполагается установить на высоком потенциале, что усложняет их эксплуатацию и требует новых подходов к вакуумной откачке. В качестве альтернативы для откачки баков инжекторов, находящихся под высоким потенциалом, было предложено использовать нераспыляемые геттеры (НЕГ), уже широко используемые в ускорительной технике. В настоящей статье приводятся первые результаты исследований насосов на базе нераспыляемых геттеров, а также приведены их оптимальные характеристики в интересах их использования в плазменных установках с большими потоками откачиваемого водорода.
В данной работе предложена методика формирования бинарных пленок AlN и ZnO неполярных и полуполярных ориентаций на сапфире термохимическим и термическим методами, а также выполнена их характеризация дифракционными и микроскопическими методами. Показано, что отжиг подложек сапфира с террасно-ступенчатой наноструктурой поверхности в восстановительной газовой среде при высокой температуре 1650 °С позволяет получать сплошные неполярные монокристаллическая пленка AlN с гексагональной структурой типа вюрцита. Приведены результаты постростового отжига (1200 °С) поликристаллической пленки ZnO толщиной около 1 мкм, нанесенной на поверхность темплейта (11 2 0) AlN/-Al2O3. Анализ полюсных фигур рентгеновской дифракции демонстрирует формирование в результате постростового отжига текстурированной полуполярной пленки 1011 ZnO. Такая методика формирования неполярных и полуполярных пленок AlN и ZnO может найти широкое применение в пьезоэлетронике и оптоэлектронике.
Исследовано влияние размера зерен исходного порошка и термообработки на термоэлектрические свойства экструдированных образцов твердого раствора Bi2Te2.7Se0.3. Показано, что особенности зависимостей степени текстуры и термоэлектрических свойства твердого раствора Bi2Te2.7Se0.3 от размера зерен исходного порошка и термообработки можно объяснить одновременным образованием текстуры и его термической деструкции, образованием структурных дефектов в процессе горячего прессования образцов, а также залечиванием структурных дефектов и частичным разрушением текстуры в процессе термической обработки образцов.
Исследована теплопроводность поликристаллических тонких пленок Pb0.96Mn0.04Se в области температур 77–320 К. Установлено, что рассеяние фононов на границах кристаллитов и поверхности пленки являются незначительным, что следует из факта отсутствия зависимости решеточной теплопроводности от толщины и размеров кристаллитов c d = 3,0÷5,0 мкм. В исследуемых образцах рассеяние фононов в основном происходит на дефектах, связанных с несовершенством структуры пленок и атомов примеси.
В работе проводилось облучение плёнок кремния ионами кремния с энергией 200–230 кэВ в температурном диапазоне от температуры жидкого азота до комнатной. Показано, что с помощью спектроскопии комбинационного рассеяния света можно проводить интегральный анализ качества кристалличности структуры после облучения, что значительно сокращает время исследования. Изучено влияние ионного облучения на проводимость пленки кремния.
Методами атомно-силовой и интерференционной микроскопии изучена поверхность пленок кобальтсодержащего полиакрилонитрила, полученных под воздействием некогерентного ИКизлучения при неглубоком вакууме. Определены толщины пленок кобальтсодержащего полиакрилонитрила и параметры самоорганизации полученных пленок. Показано, что, изменяя технологические параметры формирования пленок, можно получить материалы с различными электрофизическими свойствами. Рассмотрев пленки с позиций теории самоорганизации, установлено, что полученные структуры упорядочены. Выяснено, что с увеличением концентрации легирующей добавки наблюдается рост шероховатости и снижение средней взаимной информации, что существенно изменяет электрофизические свойства пленок.