Исследована дисперсия скорости и координаты нерелятивистской заряженной частицы в осциллирующем электрическом поле со случайно прыгающей фазой в рамках точно решаемой модели, когда скачки фазы представляют собой случайный телеграфный сигнал. Показано, что есть область статистических характеристик фазы, где прирост средней кинетической энергии частицы линейно растет со временем (стохастический нагрев), а дисперсия частиц по координате на временах много больше времени спада корреляций, в отличие от классической диффузии, растет не как t, а как t 3 (супербаллистический режим диффузии). В том же пределе показано, что коэффициент корреляции скорости частицы спадает как 1 / t. Выписана система уравнений в частных производных для определения распределения скорости частицы.
Рассматривается задача о распространении в ионосфере радиоимпульса, спектр которого начинается с УКВ-диапазона или имеет более высокую нижнюю границу. На основе метода параболического уравнения разработан метод оценки поля радиоимпульса в параксиальной области дальней зоны с учетом дифракции, дисперсии и поглощения. С помощью метода функции Грина получено аналитическое выражение для поля сверхширокополосного радиоимпульса на оси круглой параболической антенны. Показано, что в отличие от известного решения одномерной задачи, где зависимость поля от времени определяется начальной временной формой импульса, на оси параболической антенны зависимость поля от времени определяется производной начальной временной формы импульса.
Представлены результаты экспериментальных исследований электрических и спектрально-энергетических характеристик импульсных газоразрядных источников УФ-излучения с плазменными каналами диаметрами 3, 5, 7 мм. Предложена оригинальная методика изучения влияния плотности тока на яркостную температуру при фиксированном разрядном токе. Показана перспективность использования капиллярного плазменного канала для получения максимальной эффективности излучения в спектральном диапазоне 200–300 нм с удельным энерговкладом разряда в 2,8–16,5 Дж/м3. Предложенная конструкция лампы и схема электрического питания позволили достичь яркостной температуры 16,6 кК в спектральном диапазоне 200–300 нм и довести КПД УФ-излучения в диапазоне 200–300 нм до 33 % от всей излученной плазменным каналом энергии.
Экспериментально исследовано влияние эффектов поглощенной дозы и мощности дозы ионизирующего излучения на работу разработанного сдвоенного микромощного компаратора напряжения ИС-К2 и его зарубежного аналога LM393. Ионизирующее излучение создавалось с помощью рентгеновского комплекса РИК-0401 (анодное напряжение – 70 кВ, анодный ток – 200 мкА) и лазерного комплекса РАДОН-23 (длина волны – 1064 нм, максимальная энергия импульса излучения – 120 мДж, длительность импульса – 10 нс). Установлено, что по исследованным параметрам (ток потребления, выходное напряжение смещения и т. д.) разработанный компаратор ИС-К2 демонстрирует радиационную стойкость к эффектам поглощенной дозы и мощности дозы в исследованном диапазоне излучения. Установлено, что в исследуемом интервале плотностей энергий тиристорный эффект для ИС-К2 и LM393 не возникает.
Проведено сравнительное исследование влияния материалов мембраны – монокристаллического кремния и оксида алюминия на температурный дрейф частот композитных резонаторов. На основе упрощенной трехмерной модели, состоящей из участка мембраны и резонатора, проведен численный расчет тепловых деформаций модели. Показан характер тепловых деформаций резонатора на мембранах из кремния и керамики. По результатам исследования была изготовлена керамическая мембрана методом лазерного травления. С помощью численного моделирования показано, что использование керамической мембраны позволяет существенно снизить термические напряжения за счёт согласования коэффициентов теплового расширения мембраны и резонатора. По результатам испытания метода лазерного травления для формирования керамических мембран установлено, что при превышении глубины травления керамической подложки более 150 мкм наблюдается выраженная деформация поверхности и рост шероховатости, что негативно сказывается на чувствительности и стабильности датчиков.
Определена возможность использования ФЭУ-МКП «Топаз» в качестве спектрометрического датчика. Исследован характер зависимости средней амплитуды импульса ФЭУ от числа электронов, испускаемых фотокатодом под воздействием вспышки сцинтиллятора, произведена оценка собственного амплитудного разрешения ФЭУ. Предложен и опробован способ определения количества фотоэлектронов в «пакете» при многофотонном импульсном облучении по выходному току ФЭУ-МКП. Полученные экспериментальные данные – линейная зависимость амплитуды импульсов от количества электронов в «пакете» при многофотонном импульсном облучении и достаточно низкое собственное амплитудное разрешение – позволяют сделать вывод о возможности использования ФЭУ-МКП «Топаз» в качестве спектрометрического датчика в сцинтилляционном спектрометре.
Представлен метод бесконтактного определения концентрации носителей заряда в сильнолегированных подложках n+-InSb на основе анализа спектров пропускания в среднем инфракрасном диапазоне (3–5 мкм) при температуре 77 К. Разработана физическая модель комплексной диэлектрической функции, учитывающая эффект Бурштейна–Мосса, поглощение на свободных носителях, хвост Урбаха и плазмонфононные эффекты, что позволяет корректно описать оптические свойства материала в условиях сильного вырождения. Решена обратная задача: путём сопоставления рассчитанных и экспериментальных спектров пропускания восстановлены значения концентрации носителей для двух образцов. Полученные результаты согласуются с данными электрофизических измерений по методу Ван-дер-Пау (расхождение не более 2 %), что подтверждает достоверность предложенного подхода. Метод перспективен для неразрушающего контроля концентрации носителей заряда в подложках n+-InSb в производственных условиях.
Представлен обзор основных полупроводниковых материалов фотоэлектроники в инфракрасных диапазонах спектра: 1–3; 3–5 и 8–12 мкм, обеспечивающих предельные параметры фотоприемных устройств. Показаны направления развития и совершенствования новых материалов в Российской Федерации.
Разработана конструкция монолитной интегральной схемы (МИС) малошумящего усилителя диапазонов частот 8–12 ГГц. МИС усилителя изготовлена на гетероструктуре AlGaN/AlN/GaN на подложке SiC. Приведены результаты измерений параметров МИС.
Исследования, проведённые в настоящей работе, направлены на разработку методов расчёта, схемотехническому и электродинамическому моделированиям полосно-заградительных свойств проводящих поверхностных композиционных структур микроволнового диапазона. Эти структуры состоят из двух концентрических полосковых колец, имеющих разрезы в диаметрально противоположных направлениях, и возможных их сочетаний в виде нескольких подобных элементов. Расчётные и экспериментальные исследования проводились на смоделированном макете копланарной линии передачи и размещенными указанными фильтрующими структурами на обратной стороне его печатной платы. В результате выявлено, что двойные разрезные кольцевые резонаторы представляют собой эффективное полосно-заградительное композиционное сочетание фильтрующих элементов для применения в копланарных, полосковых и подобных им линиях передачи. Предложена эффективная электрическая эквивалентная схема такой структуры, позволяющая учесть все распределённые реактивные параметры и корректировать её АЧХ на первичной стадии расчётов. Все результаты расчёта и САПР-моделирования были экспериментально проверены на изготовленных макетах. Были обнаружены новые практические возможности перестройки резонансной частоты этих структур (в диапазоне около 50 %) путём вращения предложенных конструкций мобильных модулей с разрезными кольцами. Они могут быть размещены под проводящей линией в удобном для монтажа месте. Изложены методы пере-стройки и точной подстройки полосы пропускания и коэффициента передачи при настройке рабочих макетов. На примере трёхэлементной фильтрующей структуры получена диаграмма распределения проходящей вдоль линии передачи СВЧ-мощности со стороны расположения разрезных колец, что подтверждает результаты расчёта и моделирования. Определены возможности тонкой корректировки параметров разработанных, смоделированных и изготовленных рабочих макетов полосно-заградительных структур с разрезными кольцевыми резонаторами.