Приведены результаты анализа экспериментальных и численных исследований пространственно-временной картины формирования и развития оптических картин (с применением ФЭР-2) в инертном газе (Ar) атмосферного давления в коротких промежутках (d = 1 см), с площадью разряда s = 12 см2 при напряжениях в диапазоне от статистического пробойного (Uст = 6,8 кВ при d = 1 см, р = 1 атм) до сотни процентов перенапряжений (до 20 кВ). Исследования выполнены при наличии предыонизации промежутка (n0 ~ 107 cм-3).
Дан обзор новых наиболее интересных результатов, представленных на ежегодной XLIV Международной Звенигородской конференции по физике плазмы и управляемому термоядерному синтезу, состоявшейся с 13 по 17 февраля 2017 года в городе Звенигороде Московской области. Проведен анализ развития и достижений основных направлений исследований в области физики плазмы в России и их сравнение с работами за рубежом.
Рассматривается задача оценки в параксиальной области поля излучения, фокусировка которого обусловлена небольшим сдвигом облучателя от фокуса параболического рефлектора. Получено аналитическое выражение для начального радиуса кривизны фазового фронта. Сформулирован метод оценки в параксиальной области амплитуды поля сфокусированного волнового пучка. Проанализировано влияние начального радиуса кривизны фазового фронта на фокусировку волнового пучка. Получено аналитическое выражение для временной формы сфокусированного импульса на оси рефлектора. Представлены результаты расчетов поля сфокусированного сверхширокополосного импульса в плоскости геометрического фокуса.
Движущийся с постоянной скоростью магнитный диполь в инерциальной системе отсчета ведет себя как электрический, дипольный момент которого определяется векторным произведением скорости на магнитный дипольный момент. Кроме того, движущийся магнитный диполь создает вихревое электрическое поле. Рассматривая намагниченное тело как однородное распределение магнитных диполей, можно вычислить электрическое поле, создаваемое таким вращающимся магнитом. Электрическое поле существенно отличается от поля, которое должно было бы возникнуть во вращающейся системе отсчета вследствие применения правил преобразования полей при переходе из вращающейся системы отсчета в инерциальную. Такое рассмотрение позволяет избавиться от ряда противоречий, свойственных современной интерпретации униполярной индукции.
Представлены результаты разработки систем микросканирования для тепловизоров третьего поколения на основе пьезоэлектрического и электромагнитного приводов. Приведены основные технические характеристики микросканеров, дана их сравнительная оценка.
Методами растровой электронной микроскопии, металлографии, рентгенографии, термомеханическим анализом и методом лазерной вспышки проведено комплексное исследование структуры и свойств (Ti, Al)-композитов. Они были приготовлены прессованием смеси порошков титана и алюминия с последующим твердофазным спеканием на воздухе. Получены зависимости микроструктуры, фазового состава, плотности, пористости, твердости, коэффициентов температуропроводности и теплового расширения от состава, давления прессования и времени спекания. Экстремальные значения (минимальные и максимальные) вышеуказанных свойств (исключение – твердость по Бринеллю) соответствуют сочетаниям крайних значений варьируемых факторов – содержания титана и нагрузки прессования. Описаны возможные механизмы формирования структуры, фазового состава и свойств.
Выращены анодные оксидные плёнки на подложках InSb в электролитах на основе гидроксида калия, персульфата аммония и сернистого натрия. Изготовлены фоточувствительные элементы и проведена их термообработка. По измеренным ВАХ p–n-переходов установлено, что высокое качество изделий, соизмеримое с базовым (Na2S) вариантом, формируется в электролите на основе персульфата аммония. Показана возможность увеличения предела термической стойкости фотодиодных структур InSb до 190 оС при использовании этого электролита.
Представлена математическая модель оптико-электронного тракта крупноформатного инфракрасного (ИК) фотоприемного устройства с режимом временной задержки и накопления (ВЗН), предназначенного для регистрации малоразмерных объектов. Модель позволяет получать изображения на выходе сканирующего фотоприемного устройства большого формата (с количеством каналов ВЗН, большим 10000) и прогнозировать параметры приборов с учетом погрешностей установки отдельных фотоприемных модулей, паразитной засветки фоточувствительного слоя, шумов оптико-электронного тракта, взаимного влияния сигналов внутри ФПУ, разброса чувствительности и темновых токов фоточувствительных элементов (ФЧЭ), недостатков схемы ВЗН-суммирования и т. д. В модели также реализована возможность моделирования сигналов в режиме с адаптивным временем накопления. Модель ИК ФПУ состоит из четырех основных частей: аналитической модели облученности (АМО), позволяющей рассчитать распределение облученности в плоскости фотослоя от сцены и элементов конструкции ФПУ; аналитической модели сигналов (АМС), в рамках которой оптико-электронный тракт ФПУ представлен произведением частотных передаточных функций отдельных линейных процессов; имитационной модели сигналов (ИМС), являющейся более общей (чем АМС) моделью и содержащей подробное описание отдельных модулей реальных ФПУ; аналитической модели шумов (АМШ), позволяющей рассчитать шумы ИК ФПУ с различной схемотехникой большой интегральной схемы (БИС) считывания при известных фототоках и темновых токах каждого из ФЧЭ. В данной статье представлена первая часть работы – описание математического аппарата моделей.
Описываются тепловые элементы современных неохлаждаемых тепловизионных матриц, основанных на теплоизоляции чувствительных элементов и на накоплении тепла в их объеме за время кадра. Подробно обсуждаются особенности функционирования и конструкции как резистивных микроболометров, так и пироэлектрических элементов. Рассматривается новый принцип построения элементов высокочувствительных неохлаждаемых быстродействующих матриц, основанных на пироэлектрическом эффекте, для регистрации ИК-излучения, а также излучения с большим значением длины волны. Представленный подход к построению матрицы заключается в отсутствии теплоизоляции элемента от подложки, в использовании в качестве чувствительного слоя тонкой пироэлектрической пленки и накоплении за время кадра заряда генерируемого ИК-излучением. Описывается новый принцип высокоскоростной модуляции излучения. Приводятся экспериментальные значения пироэлектрического коэффициента в пленках ниобата бария стронция BaxSr1-xNb6, который достигает значений (1–2)10-3 Кл/м2. Показано, что элементы на основе указанного материала с размерами 1212 мкм, обладают в режиме накопления заряда удельной обнаружительной способностью D* порядка 109 см Гц1/2 Вт-1.
Рассмотрены особенности квантовой эффективности генерации носителей в фоточувствительном элементе при воздействии когерентного излучения. На примере гомогенного образца показано, что за счет интерференции прямого и обратного потоков фотонов квантовая эффективность при когерентном излучении колебательным образом зависит от размеров образца вдоль направления засветки, причем амплитуда колебаний монотонно уменьшается с увеличением размеров образца. Проведено сравнение со случаем некогерентного излучения.