Архив статей журнала
Предложен подход к определению оптимальных режимных параметров трубчатых импульсных ксеноновых ламп, обеспечивающих приемлемые для актуальных медико-биологических и экологических применений спектрально-энергетические и ресурсные характеристики ламп. Подход базируется на фундаментальных представлениях о физике сильноточных импульсных разрядов в газах и результатах экспериментальных и хорошо апробированных теоретических исследований импульсных ксеноновых ламп. Показано, что оптимальные режимные параметры определяются конструктивными параметрами лампы и поверхностной плотностью электрической мощности разряда, рекомендуемые значения которой для вышеуказанных применений составляют 6015 кВт/см2. Представлены результаты экспериментальных исследований основных электротехнических, спектрально-энергетических и ресурсных характеристик стандартной импульсной ксеноновой лампы в режиме, соответствующем разработанным рекомендациям
Рассмотрены основные области применения оптико-электронных систем коротковолнового, средневолнового и длинноволнового инфракрасных диапазонов на основе матричных фотоприемных устройств. Приведена обобщенная схема работы оптико-электронной системы, обобщенный анализ инфракрасных спектральных диа-пазонов с указанием решаемых задач, текущий технический уровень матричных фотоприемных устройств и требования к ним для решения различных задач.
Представлено исследование траекторий сферической частицы Al2O3 в потоке термической плазмы. На основе двухмерной нестационарной численной модели представлены результаты расчетов траектории движения частиц напыляемого порошка для основных моделей расчета коэффициента лобового сопротивления частиц. Разработанная нестационарная модель позволяет учесть взаимное влияние потока частиц, транспортирующего газа и плазменного потока, генерируемого плазмотроном. Представлены диапазоны применимости моделей. Уточнена зависимость коэффициента лобового сопротивления одиночной частицы в неизотермическом потоке от относительного числа Рейнольдса. Сравнительный анализ численной модели расчета траектории движения частицы с натурными испытаниями показал хорошее соответствие расчетных и экспериментальных данных.
Дано описание физических принципов и современной техники получения спонтанного вакуумного ультрафиолетового излучения для трёх случаев: формирование линейчатых спектров атомов, линейчатых спектров многозарядных ионов и континуальных спектров эксимерных молекул. Параметры источников излучения соотнесены с их приложениями ‒ реальными и потенциальными. Представлены различные принципиальные схемы формирования вакуумного ультрафиолетового излучения: с использованием ВЧ-разрядов H- и E-типа; разряда в полом катоде; тлеющего, барьерного и дугового разрядов; высоковольтного наносекундного разряда в промежутках с резко неоднородным распределением напряженности электрического поля; лазерные, разрядные и гибридные схемы для формирования излучения многозарядных ионов; возбуждение газовых мишеней в условиях гиротронного подогрева плазмы. Обзор охватывает уровень техники за последние 20 лет
Рассмотрены взаимодействия скрещенных магнитных и электрических полей, наложенных на заряженные частицы, формирующие вращающуюся петлю тока в открытой резонансной камере в атмосфере воздуха. Петля тока представляет со-бой низкотемпературную плазму из частиц воздуха. Обсуждаются способы и инженерные аспекты для резонансной накачки магнитной и электрической энергий в плазме и возможность генерации электромагнитной энергии. Рассматриваются фазовые преобразования магнитной, электрической и кинетической энергий в двух инерциальных системах отсчета. На основе теоретических расчетов и экспериментов была разработана и изготовлена экспериментальная установка «Магнитный V диполь», которая может быть использована как в процессах получения водорода, рудоподготовки для эффективного комплексного извлечения полезных компонентов минерального сырья и промышленных отходов, так и для фундаментальных исследований в области процессов в холодной плазме.
Выполнен расчет электрического поля на поверхности металлического электрода, покрытого сплошной диэлектрической пленкой, и погруженного в плазму, при от-рицательном потенциале электрода , когда параметр e существенно превышает температуру Te электронов ( ). Установлено, что в результате зарядки внешней поверхности пленки толщиной 10–1000 нм потоком положительных ионов из плазмы внутри пленки возникает сильное электрическое поле, величина которого может достигать значений 110 МВ/см при плотности плазмы 10121013 см3 и температуре электронов Te = 10 эВ. В разрывах диэлектрической пленки величина электрического поля соизмерима с величиной поля внутри пленки. На поверхности диэлектрической пленки и на чистой поверхности металла без пленки величина электрического поля в плазме существенно меньше полей внутри пленки. Сильные электрические поля внутри пленки и в ее разрывах могут приво-дить к электрическому пробою внутри пленки или в ее разрывах. Электрический пробой диэлектрической пленки может инициировать униполярные дуги на металлах, возбуждать микроплазменные разряды и образовывать центры взрывной электронной эмиссии на поверхности металлов в плазме.
От НИИ 801 к Государственному научному центру Российской Федерации АО «НПО «Орион»
Разработана инженерная методика пересчета пороговой чувствительности современных высокочувствительных несканирующих тепловизионных приборов (ТВП), определяемой разностью температур, эквивалентной шуму, с нормированной температуры фона 295 К на его фактическую температуру. Методика учитывает фотонный шум, вызванный излучением фона и самого ТВП, шум темнового тока и пространственный шум, возникающий из-за остаточного, после коррекции, разброса чувствительности элементов матричного фотоприемного устройства. Исследована зависимость пороговой чувствительности ТВП от температуры фона и параметров фотоприемного устройства. Полученные результаты представлены в форме, удобной для практического использования. Сделан вывод о сохранении высокой пороговой чувствительности современных ТВП и при низких температурах фона.
Проведен расчет общей площади поверхности жидкого алюминия от среднего радиуса кавитационных пузырьков при различных значениях индекса кавитации.
При этом установлено, что общая площадь поверхности увеличивается с уменьшением радиуса кавитационных пузырьков, и при определенных параметрах может достигать 0,4 м2. Оценено суммарное количество атомов на поверхности кавитационных пузырьков от радиуса в 1 см3 жидкого алюминия. Также проведен подсчет количества примесных атомов как для каждой примеси в отдельности,
так и их общего количества на поверхности кавитационных пузырьков в зависимости от их радиуса для жидкого алюминия марки А4N6 (содержание алюминия
99,996 %) объемом 1 см3. Например, при индексе кавитации равном 0,3 и радиусе кавитационных пузырьков 10 мкм количество атомов на поверхности составляет
1020 ат/см2, а суммарное количество примесных атомов достигает 1016 ат/см2.
Проведен термодинамический расчет состава межфазного слоя и выявлено, что поверхностно-активными примесями для алюминия являются кремний, магний и цинк. Представлены временные зависимости усредненного коэффициента диффузии для водорода и магния в жидком алюминии при различных частотах акустического воздействия на расплав и индексах кавитации. Показано, что усредненный коэффициент диффузии растет с увеличением индекса кавитации.
Исследуются параметры фотоприемных устройств на основе фоточувствительных барьерных структур и фотодиодов с поглощающими слоями из тройных растворов InAs1-xSbx и In1-xGaxSb средневолнового инфракрасного диапазона спектра. Проведены расчеты температурных зависимостей времени жизни и темнового тока в слоях InAs1-xSbx и In1-xGaxSb. Определено отношение сигнал/шум в рабочем температурном диапазоне. Моделирование параметров показало, что для ФПУ на основе InAs0,8Sb0,2 с граничной длиной волны l0,5 ~ 4,8 мкм обнаружительная способность при Т = 100 К составит D* » 1012 см×Вт-1×Гц1/2; для фотодиодов на основе In0,7Ga0,3Sb с граничной длиной волны l0,5 ~ 5,2 мкм обнаружительная способность при Т = 100 К составит D* » 1011 см×Вт-1×Гц1/2, что соответствует высокотемпературным применениям.
Разработан новый способ деселекции, относящийся к средствам обнаружения дефектов в фотомодулях инфракрасного диапазона (ИК ФМ) с режимом временной
задержки и накопления (ВЗН). Разработанный способ применяется для обнаружения и деселекции дефектных фоточувствительных элементов (ФЧЭ), наиболее
уменьшающих отношение сигнал/шум (ОСШ) в каналах ИК ФМ. Такой способ увеличивает ОСШ каналов ИК ФМ, что повышает способность ИК ФМ обнаруживать маломощные оптические сигналы инфракрасного диапазона. Данный результат обеспечивается тем, что обнаружение дефектных ФЧЭ достигается обработкой сигналов и шумов всех ФЧЭ с использованием критерия детектирования ФЧЭ, наиболее уменьшающих ОСШ каналов ИК ФМ. Данный способ является общим правилом детектирования дефектных ФЧЭ, так как критерий анализирует влияние всех ФЧЭ на ОСШ каналов ИК ФМ, в том числе и наиболее шумящих эле-
ментов.
Представлен обзор докладов, представленных на Форуме «Микроэлектроника – 2023» в секции «Технологии оптоэлектроники и фотоники», подсекции «12.1 Опто- и
фотоэлектроника», посвященных вопросам развития исследований в области оптоэлектроники и фотоники: полупроводниковой фотосенсорике и материалам
фотосенсорики, микрокриогенной технике, технике тепловидения и ночного видения.