С О Д Е Р Ж А Н И Е
ОБЩАЯ ФИЗИКА
Наумов Н. Д. Ракурсное рассеяние радиоволн плазменным цилиндром 5
Крылов В. И., Хомяков В. В. К вопросу о расчете сечений тормозного излучения электронов, проходящих через упорядоченную структуру кулоновых центров, в процессе ускорения внешним однородным электрическим полем 8
Охрем В. Г. Анизотропный термоэлектрический охладитель на основе поперечного эффектa Пельтье 16
ФИЗИКА ПЛАЗМЫ И ПЛАЗМЕННЫЕ МЕТОДЫ
Шахатов В. А., Лебедев Ю. А. Диагностика возбужденных частиц в водородной плазме (обзор). Часть II*. Распределение энергии по внешним и внутренним степеням свободы молекулы водорода 21
Майоров С. А., Голятина Р. И., Коданова С. К., Рамазанов Т. С., Бастыкова Н. Х. Плазменно-пылевые структуры в He–Ar-высокочастотном разряде 39
Иванов В. А., Коныжев М. Е., Камолова Т. И., Дорофеюк А. А., Куксенова Л. И., Лаптева В. Г., Хренникова И. А., Алексеева М. С. Упрочнение приповерхностного слоя конструкционной стали при взаимодействии с импульсными микроплазменными разрядами 47
ФОТОЭЛЕКТРОНИКА
Кузнецов П. А., Мощев И. С. Сравнительный анализ БИС считывания с цифровым режимом временной задержки накопления для ФПУ ИК-диапазона 71
Филачёв А. М., Таубкин И. И., Тришенков М. А. Области применения изделий твёрдотельной фотоэлектроники (обзор) 77
ФИЗИЧЕСКАЯ АППАРАТУРА И ЕЁ ЭЛЕМЕНТЫ
Чистохин И. Б., Журавлев К. С. СВЧ-фотодетекторы для аналоговой оптоволоконной связи 85
ИНФОРМАЦИЯ
Резолюция Всероссийского форума технологического лидерства России “ТЕХНОДОКТРИНАТМ-2014” 95
Сводные данные по журналу за 2013 г. 97
Правила для авторов 114
Бланк для подписки 116
C O N T E N T S
GENERAL PHYSICS
N. D. Naumov Specular scattering of radio waves from cylindrical plasma 5
V. I. Krylov and V. V. Khomyakov On the question of the calculation of bremsstrahlung cross sections passing through the ordered structure of Coulomb centers electrons and accelerated by a homogeneous electric field 8
V. G. Okhrem Anisotropic thermoelectric cooler based on the transverse Peltier effeсt 16
PLASMA PHYSICS AND PLASMA METHODS
V. А. Shakhatov and Yu. А. Lebedev Diagnostics of the excited particles in hydrogen plasma. Part II. The energy distribution of hydrogen molecules on internal and external degrees of freedom 21
S. A. Maiorov, R. I. Golyatina, S. K. Kodanova, T. S. Ramazanov, and N. Kh. Bastykova Plasma–dust structures in He–Ar RF discharge 39
V. A. Ivanov, M. E. Konyzhev, T. I. Kamolova, A. A. Dorofeyuk, L. I. Kuksenova, V. G. Lapteva, I. A. Khrennikova, and M. S. Alekseeva Strengthening the near-surface layer of constructional steel at interaction with pulse microplasma discharges 47
PHOTOELECTRONICS
P. A. Kuznetsov and I. S. Moshchev ROICs for scanning IR FPA with digital TDI mode 71
A. M. Filachov, I. I. Taubkin, and M. A. Trishenkov A review on applications of the devices of the solid-state photoelectronics 77
PHYSICAL EQUIPMENT AND ITS ELEMENTS
I. B. Chistokhin and K. S. Zhuravlev Microwave photodetectors for analog fiber optic communications 85
INFORMATION
Resolution of All-Russian Forum on Technological Leadership of Russia – TECHNODOCTRINATM-2014 95
Summary data on the journal during 2013 97
Rules for authors 114
Subscription to the Journal 116
Статьи в выпуске: 9
Представлены физические принципы работы сверхвысокочастотных (СВЧ) p–i–n-фотодиодов на основе полупроводниковых соединений А3B5, а также проведен анализ физических явлений, ограничивающих их характеристики. Рассмотрены конструкции СВЧ-фотодетекторов, разрабатываемых для линий аналоговой оптоволоконной связи и систем радиофотоники для радиолокации.
Рассмотрены основные области применения изделий твёрдотельной фотоэлектроники: системы дневного, ночного и теплового видения, системы дистанционного зондирования Земли, лазерные системы и устройства на оптронных парах, в том числе волоконнооптические и открытые оптические линии передачи информации. Среди гражданских применений выделены медицина, промышленность, энергетика. Без фотоэлектроники нельзя представить и современное вооружение. Рассмотрены тепловые, корреляционные, ультрафиолетовые головки самонаведения, системы астроориентации и астрокоррекции. Важнейшими средствами обнаружения стали системы оптической пассивной и активной локации, их стремительное развитие обусловлено прогрессом инфракрасных матриц. Фактически фотоэлектроника проникла во все сферы деятельности человека
Анализируются варианты построения БИС считывания для сканирующих ИК ФПУ с цифровым режимом ВЗН. Накопление и обработка фотосигнала в цифровом виде позволяют существенно повысить количество каскадов ВЗН и, соответственно, улучшить отношение сигнал-шум на выходе БИС считывания. Рассмотрены две основные архитектуры БИС считывания с цифровым режимом ВЗН: шинно-адресная и конвейерная. Приведены варианты построения однобитных АЦП: преобразователь «фототокчастота», преобразователь «фототок-временной интервал». Отмечены преимущества конвейерной архитектуры: меньшая занимаемая площадь в сочетании с пониженной потребляемой мощностью.
Проведены экспериментальные исследования сильного локального взаимодействия импульсных микроплазменных разрядов с образцами из стали-45 при возбуждении в разрядах импульсных электрических токов с амплитудами от 100 А до 650 А. В результате микроплазменной обработки на поверхности образцов формируется сплошной переплавленный слой на глубину до 20 мкм с развитым микрорельефом, который характеризуется сильно измененными физическими, микрогеометрическими и триботехническими свойствами металла. Созданный в результате воздействия микроплазменных разрядов на поверхности образцов микрорельеф обладает прочностными свойствами, существенно превосходящими соответствующие свойства стальных образцов, подвергнутых стандартной термической объёмной закалке.
Разряд в смеси газов обладает рядом особенностей, которые могут проявляться в экспериментах с пылевой плазмой. Например, при большом отличии атомных весов ионов и атомов, имеет место сильная анизотропия функции распределения ионов по скоростям, что в свою очередь может вызывать значительное изменение свойств пылевых структур. В работе выполнен анализ экспериментов по исследованию пылевых образований в газовом разряде смеси легкого и тяжелого газов — гелия и аргона, и представлены результаты численного моделирования дрейфа ионов и электронов в смеси этих газов, а также процессов зарядки пылевых частиц.
Представлена вторая часть обзора по спектральной диагностике возбужденных частиц в водородной низкотемпературной плазме (первая часть опубликована в журнале «Успехи прикладной физики» в 2014 г., Т. 2, № 6). Описаны результаты определения поступательной температуры и функций распределения по колебательным и вращательным уровням молекулы водорода в основном и возбужденных состояниях методами лазерной, эмиссионной и абсорбционной спектроскопии в газовых разрядах в водороде. На основе обзора создана база данных по поступательным температурам, функциям распределения молекул водорода по вращательным и колебательным уровням в основном и возбужденных состояниях.
На основе двумерной температурной модели анизотропного термоэлектрического холодильника, работающего на основе поперечного эффекта Пельтье, создана теория, с помощью которой при наличии соответствующей компьютерной программы, можно оптимизировать максимальное снижение температуры. В работе приведена иллюстрация схемы этих расчетов.
В первом борновском приближении найдены и проанализированы сечения тормозного излучения электронов, проходящих через упорядоченную структуру кулоновых центров и ускоряемых однородным электрическим полем в широком интервале его значений. Определены условия применимости сечений, полученных аналитически ранее в литературе. Показано, что ранее полученные сечения, соответствующие частоте фотона 10-2, совпадают с результатами настоящей работы при напряжении поля более 10-4 (атомных единиц).
На основе принципа Гюйгенса получено аналитическое выражение для ЭПР неоднородного плазменного цилиндра в случае ракурсного рассеяния радиоволн. Проанализировано влияние длины цилиндра и азимутального угла приемника на интенсивность рассеянного радиосигнала.