Дан краткий обзор докладов, представленных на школе “Курчатовец-98”, по наиболее актуальным направлениям сильноточной сверхпроводимости, ее применениями перспективам развития
Рассмотрены физические процессы, имеющие место при электронно-лучевой обработке поверхности диэлектрических материалов. В частности, экспериментально исследованы механизмы стекания внесенного лучом электрического заряда. Обнаружено, что обработка поверхности ряда стекол сопровождается аномально высокой электронной эмиссией, которая приводит к быстрому исчезновению внесенного заряда. Данный эффект не может быть обусловлен вторичной эмиссией электронов
Физические модели, описывающие взаимодействие слабого переменного магнитного поля с конденсированными системами и биологическими объектами (клетками или их отдельными частями), проанализированы на основе экспериментальных данных. При воздействии магнитного поля на магнитоактивные среды искусственно создается гиротропная среда. В гиротропной среде в зависимости от направления внешнего магнитного поля возможно изменение ориентации спинов электронов или корреляции орбит. Это создает условия для формирования новых химических связей и изменения химических характеристик молекул
Предложена модификация закона Кулона, позволяющая описывать взаимодействие элементарных зарядов. Обоснована новая трактовка связанного состояния электрона и протона в атоме водорода
Рассмотрены требования, предъявляемые к вакуумным ионно-плазменным установкам и их оснащению, к подложкам из полимерных материалов при нанесении оптических покрытий. Дан анализ факторов, влияющих на адгезию, стехиометрию, кристаллическую структуру и показатель преломления оптического покрытия. Рассмотрены оборудование и технология изготовления оптических элементов и их просветления методом реактивного распыления на подложках из полимерных материалов. Приведены примеры изготовления оптических элементов. На разработанном оборудование и созданной технологии изготовлены экспериментальные образцы пленок объемного видения для экранов приемников черно-белого и цветного изображений, дисплеев и стекол с рисунками
Подробный экспериментальный и компьютерный анализ основных факторов, влияющих на временное разрешение фемтосекундных электронно-оптических камер с магнитной фокусировкой был сделан в известной работе Kinoshita. Изучалось влияние собственного заряда пучка, ширины фотокатода, скорости развертки изображения, ускоряющего напряжения и некоторых других факторов. В данной работе представлены результаты аналогичной попытки автора повторить компьютерный анализ влияния перечисленных факторов (кроме объемного заряда) на временное разрешение фемтосекуной камеры с магнитной фокусировкой. Сравнение полученных результатов с данными работы Kinoshita указывает на их удовлетворительное соответствие. Результаты могут быть полезными при создании электронно-оптических камер для регистрации быстропротекающих процессов
Матричное уравнение типа Рикатти позволяет расcчитывать изменение параметров трехмерного волнового пакета гауссового типа при его движении во внешнем, достаточно слабо меняющемся в пространстве, потенциале. В работе показано, что одномерный аналог этого уравнения описывает динамику параметров одномерного волнового пакета не только определяемого гауссовой волновой функцией, соответствующей координатному представлению когерентного (а в частности — основного) состояния квантового гармонического осциллятора, но и волновой функцией, получаемой умножением гауссовой функции на полином Эрмита n-й степени, что соответствует волновой функции осциллятора в стационарном состоянии с главным квантовым числом n. Отметим, что если осциллятор находится в когерентном состоянии, но при этом ширина гауссового волнового пакета осциллирует, то вместо термина “когерентное состояние” часто употребляют термин “сжатое состояние“. Таким образом, сделано обобщение когерентного (сжатого) состояния осциллятора. В случае квадратичного потенциала это уравнение проинтегрировано аналитически. Получены зависимости от времени параметра, определяющего размеры пакета, для отталкивающего и притягивающего квадратичных потенциалов, а также для случая однородного поля. Выведено несколько полезных соотношений.
Излагается и развивается альтернативный подход к теории фотоотсчетов. Исследуется механизм обострения электронной плотности при разлете многоэлектронных пакетов. Возникновение неоднородностей должно инициировать распад многоэлектронной системы на слаболокализованные одноэлектронные образования. Показано, что межэлектронное кулоновское взаимодействие приводит к обострению и локализации таких одноэлектронных образований. Показано, что при движении в однородном поле в вакуумных фотодетекторах размеры таких одноэлектронных пакетов должны быть порядка и больше 1 мк. Показано, что подобные локализованные заряды наводят резкие импульсы тока во внешней цепи фотодетектора. Обсуждаются вопросы связанные с определением параметров такого пакета по особенностям рассеяния на нем мощного лазерного импульса. Исследуется движение одноэлектронного волнового пакета в неоднородном поле отрицательно заряженного сферического электрода. Показано, что при рассеянии на таком электроде возможно расширение электронного пакета в поперечном направлении до макроскопических размеров. Предлагается эксперимент по наблюдению такого макроскопического пакета на экране покрытом люминофором.
На основе численной модели исследовано поведение электронных пакетов в субпикосекундных времяанализирующих ЭОП для различных начальных распределений фотоэлектронов по энергиям. Показано, что плотный неоднородный субпикосекундный электронный пакет, обладающий достаточно узким начальным энергетическим распределением, во время движения от эмиттера к отклоняющим пластинам или экрану стремится разделиться на два отдельных сгустка благодаря кулоновскому отталкиванию. Исследовано пространственное и временное уширение электронных пакетов, эмиттированных с фотокатода под воздействием сверхкоротких лазерных импульсов длительностью 60 фс, в зависимости от начальной плотности тока и энергетического разброса фотоэлектронов
В статье разработан алгоритм численного решения самосогласованной задачи расчета электронных пушек в прикатодной области методом итераций, свободный от каких-либо априорных предположений о характере формирования электронного пучка в прикатодной области. Разработанный алгоритм и построенная на его основе компьютерная программа обеспечивают устойчивое решение задачи для различных конфигураций катода (выпуклой, вогнутой и плоской) в различных режимах. В качестве теста получено хорошее соответствие между численными результатами и известным аналитическим решением для плоского одномерного диода. Исследованы особенности формирования электронного пучка вблизи краев эмиттера.
В последнее десятилетие получил развитие метод сверхбыстрой дифракции электронов, являющийся новым и перспективным методом исследования быстропротекающих фемтосекундных явлений. С точки зрения математического моделирования основной проблемой здесь являются расчет и обработка дифракционной картины, полученной от пикофемтосекундного электронного импульса, для чего необходимо решить прямую задачу дифракции реального фемтосекундного пучка на твердотельной и газообразной мишени
Математическое моделирование современных электронно-лучевых технологических установок, предназначенных для прецизионной обработки различных материалов электронным пучком высокой энергии, предполагает “сквозной просчет” электронного пучка с учетом всех элементов колонны, включая термоэмиссионную электронную пушку, электромагнитную фокусирующую и отклоняющую системы. В данной статье представлен новый пакет прикладных программ “CHARGE” и обсуждаются некоторые численные результаты математического моделирования электронной оптики ЭЛТУ