SCI Библиотека

Приведены результаты исследования однофазного плазмотрона с кольцевыми электродами мощностью до 10 кВт. Измерения проводились с использованием медных кольцевых электродов при атмосферном давлении при расходе воздуха до 3,5 г/с. Проведено исследование развития разряда плазмотрона при двух положениях высокоскоростной камеры: первое – главная оптическая ось камеры совпадала с главной осью плазмотрона, вторая – главная оптическая ось камеры расположена перпендикулярно струе плазмы на выходе из плазмотрона. Получены временные зависимости интенсивности излучения плазмы внутри камеры и свободного плазменного факела. Проведено сравнение вычисленной по осциллограммам тока и напряжения мощности дуги с наблюдаемой интенсивностью излучения плазмы при фронтальном положении видеокамеры. Определено, что интенсивность излучения плазмы отражает эволюцию мощности дуги с коэффициентом корреляции 0,96.

Изучались процессы формирования структур на поверхности карбида кремния и вли-яние параметров процесса плазмохимической обработки на геометрические парамет-ры сформированных структур. Экспериментально установлены корреляции между мощностью индуктивно-связанной плазмы (ИСП), составом газовой смеси (O₂/SF₆/Ar) и ключевыми параметрами: высотой структур, шероховатостью поверхности и уг-лом наклона стенок. Показано, что увеличение мощности ИСП и концентрации SF₆ в газовой смеси приводит к росту скорости травления. В частности, при мощности ИСП 300 Вт и соотношении газов O₂/SF₆/Ar (81/7/11) достигнуты: высота структуры 983,62  37,64 нм, шероховатость поверхности 14,13  2,15 нм и угол наклона 74,63  1,87.

Проведены экспериментальные и теоретические исследования возможности нитризации дерновоподзолистой почвы. Полученные экспериментальные результаты показывают, что электропроводность образца пахотного горизонта дерновоподзолистой почвы растет со временем воздействия плазмы, электропроводность почвенной пасты после обработки в течение 2 часов равняется 285 мкСм/см, после обработки в течение 4 часов – 317 мкСм/см, при контрольном значении электропроводности образца 115 мкСм/см. Содержание нитратов в водной вытяжке из почвы показывает рост их концентрации за 2 часа обработки до 14,5 мг/л и дальнейшим снижением концентрации при обработке 4 часа 12,8 мг/л, по отношению к контрольному значению 9 мг/л. Расчеты показывают рост концентрации в плазме азотных компонентов. Их нарабатываемые концентрации достигают 51021 см–3, что по порядку величины близко к экспериментальному значению нарабатываемых нитратов за время эксперимента. Результаты подтверждают идею о возможности использования коронного разряда для нитризации бедных почв.

Определено сравнительное действие неравновесной плазмы атмосферного давления на краевой угол смачивания металлических поверхностей (Cu, нержавеющая сталь, сплав Al-Mg). При этом плазму формировали в апокампическом и наносекундном диффузном разрядах в воздухе и в плазменной струе аргона. Обработка в течение 15, 30, 60, 120 и 240 секунд выявила, что для получения максимальной гидрофильности во всех случаях достаточно 30–60 сек. Более простые в технической реализации апокампический разряд в воздухе и импульсный разряд в потоке аргона не уступают по способности к увеличению гидрофильности наносекундному атмосферному разряду. Отмечено частичное сохранение гидрофильных свойств в течение суток после всех трёх типов обработки.

Рассматривается принципиальное устройство БИС считывания сканирующих фотомодулей (ФМ) инфракрасного диапазона (ИК) с режимом временной задержки и накопления (ВЗН). Обозначена роль и влияние рекурсивного фильтра высоких частот (ФВЧ) во входных ячейках (ВЯ) БИС считывания на пороговые характеристики ФМ. Приведено математическое описание цифровой коррекции граничной частоты ФВЧ во входной ячейке. Описано устройство и принцип работы обучаемого классификатора, способного разделять ВЗН-каналы на группы по спектральной плотности мощности шума (СПМШ). Проведена коррекция граничной частоты ФВЧ ВЯ БИС считывания для большого количества ВЗН-каналов с разной СПМШ. Рассчитана эффективность применения этой коррекции для увеличения отношения сигнал/шум с учётом проведения стандартной для сканирующих ИК ФМ внутрикадровой обработки. Установлено, что пороговые характеристики без проведения оконной фильтрации в среднем улучшаются на 2,5 %, а с её проведением – всего на 1 %. Отмечено, что при большом количестве ВЗН-каналов с низкочастотным шумом коррекция может ухудшить пороговые характеристики на 1,5 %.

Коллоидные квантовые точки (ККТ) являются перспективным материалом для создания недорогих фотодетекторов инфракрасного диапазона, работающих при комнатной температуре. Однако формирование фоточувствительных слоев на их основе сопровождается образованием поверхностных дефектов и окислением, что приводит к деградации рабочих характеристик устройств. В данной работе для эффективной капсуляции слоя ККТ на основе теллурида ртути HgTe впервые предложено использовать метод атомно-слоевого осаждения для нанесения тонких пленок оксида гафния HfO2. Целесообразность нанесения капсулирующего слоя HfO2 подтверждена исследованиями фотоэлектрических характеристик изготовленных фоторезисторов. Показано, что защитное покрытие способствует снижению величины темнового тока при сохранении величины фотоотклика фоторезистора при облучении лазерным диодом с длиной волны 1550 нм. Полученные результаты демонстрируют потенциал метода АСО для создания стабильных и высокопроизводительных фотодетекторов ИК-диапазона нового поколения.

Исследованы матричные фотоприемные устройства (МФПУ) средневолнового ИК диапазона спектра (MWIR) на основе nBn-герероструктур с униполярными барьерами и с барьерами на основе сверхрешеток HgTe/CdHgTe. Измерены вольтамперные, спектральные характеристики и основные параметры фоточувствительных элементов (ФЧЭ) экспериментальных образцов МФПУ. Полученные результаты подтверждают возможность создания приборов на основе барьерных структур CdHgTe средневолнового ИК диапазона спектра.

Исследования по программе космического эксперимента «Тест» физико-химических свойств образующегося мелкодисперсного осадка на поверхности Международной космической станции (МКС) подтвердили возможность его активного участия в агрессивном влиянии собственной внешней атмосферы на развитие микродеструкции материалов МКС. Приведен пример влияния на герметичность уплотнений в иллюминаторах химических элементов высокого сродства к электрону из состава вулканических газов, достигающих поверхности МКС. Наличие графита на стеклах иллюминаторов, пробоотборниках и очистителях указывает на процессы деградации материалов уплотнителя, что может привести к утечкам газовой среды. Эксперимент «Тест» показал, что естественное загрязнение поверхности МКС космозолями требует рассмотрения старения материалов станции и их коррозионной устойчивости с учетом внешней среды.

Проведены экспериментальные исследования сильного локального взаимодействия микроплазменных разрядов с образцами из стали–45 при возбуждении импульсных электрических токов в разрядах с амплитудами от 100 до 600 А. При этом на поверхности образцов формируется сплошной переплавленный слой, который характеризуется сильно измененными микрогеометрическими, физическими и триботехническими свойствами металла. Определены режимы возбуждения микроплазменных разрядов, в результате воздействия которых на поверхности образцов создается развитый микрорельеф. Его прочностные свойства существенно превосходят соответствующие характеристики стальных образцов после стандартной термической закалки.

Проведено исследование зависимости временных параметров процесса коммутации вакуумного промежутка под действием импульса лазерного излучения наносекундной длительности, падающего на катод, от энергии излучения. На основе полученных экспериментальных данных выдвинуто предположение о том, что под действием импульса лазерного излучения в продуктах эрозии электродов зажигается первоначально тлеющий разряд, который в результате развития ионизационно-перегревной неустойчивости испытывает контрактацию токового канала и переходит в дуговой. При величине энергии излучения, превышающей пороговое значение, падающее на катод излучение непосредственно ускоряет процесс развития неустойчивости и переход тлеющего разряда в дуговой за счет поглощения излучения в плазме разряда.