От организации подачи плазмообразующего газа и характера взаимодействия газового потока с электрическими дугами зависят характеристики плазмотронов (далее – П). При оптимальном режиме работы инжектора и разрядной камеры рельсового П на первом этапе исследования было выполнено 3D-моделирование газодинамического течения холодного рабочего газа в области тангенциальной подачи, в цилиндрическом канале, в сужающемся сопле инжектора (однофазного двухканального П переменного тока), в разрядной камере трёхфазного рельсового П, а также за его пределами (в окружающей среде). При этом было проведено ещё сравнение течения холодного плазмообразующего газа в инжекторе и в разрядной камере рельсового П при включенном тангенциальном контуре его разрядной камеры с газодинамическим течением холодного плазмообразующего газа в его инжекторе и в разрядной камере при отключенном тангенциальном контуре его разрядной камеры.
The characteristics of plasma torches (PT) depend on arrangement of plasma-forming gas supply and on the interaction nature of the gas flow with electric arcs. 3D-modelling of cold air flow was performed at the first research stage in the tangential feed, in the cylindrical channel, in the tapering nozzle chamber of injector (single-phase two-channel AC PT); in the discharge chamber of three-phase rail PT and outside (in the environment), when the injector and of the discharge chamber of threephase PT with rail electrodes were working under optimum mode. The comparison of cold air flow in the injector and in the discharge chamber of rail PT at enabled discharge chamber’s tangential feed and of cold air flow in the injector and in the discharge chamber of rail PT at disabled discharge chamber’s tangential feed was made.
Предпросмотр статьи
Идентификаторы и классификаторы
- SCI
- Физика
- eLIBRARY ID
- 35653659
В работе впервые было выполнено 3Dмоделирование течения холодного воздуха в различных областях однокамерного трёхфазного рельсового плазмотрона модели ИПЭ-13т и проведено сравнение смоделированного газового течения с течением холодного плазмообразующего газа в его инжекторе модели ИПЭ-12во, в разрядной камере исследуемого рельсового П и в окружающей среде при отсутствии подачи рабочего газа в тангенциальные контуры разрядной камеры этого плазмотрона. Более подробный анализ полученных результатов данного исследования представлен в источнике [29]. В дальнейшем планируется использование разработанной модели в условиях горения дуги в электродуговой камере. При этом для согласования расчётных моделей будут также использоваться полученные экспериментальные данные при испытании рельсового П с учётом варьирования его мощности и массового расхода рабочего газа.
Были получены в ходе моделирования благодаря выполненным расчётам характеристики газового течения в области первоначального пробоя и возникновения электрической дуги, позволяющие оптимизировать конструкцию этого узла, в том числе и для возможного использования газовых смесей в качестве плазмообразующих. Полученные значения скорости газового потока в каналах инжектора [25–28] и данные ресурсных испытаний при этом позволяют оценить правильность принятых конструкторских решений и сделать вывод об эффективности газовихревой стабилизации процесса горения дуги в канале этого двухканального П со стержневыми электродами, то есть в инжекторе.
Список литературы
1. Geister D. E. Three-phase AC arc heater – contract no. AF 33(657)-8630, project no. 7065: Aerospace Research Laboratories Office of Aerospace Research United States Air Force Wright-Patterson Air Force Base, Ohio, 1964. P. 1–139.
2. Bebber H. Scaling-up of Plasma Processes // High Temp Chem Process. 1994. Vol. 3. P. 665.
3. Saevarsdottir G., Larsen H. L., Bakken J. A. Modelling of AC arcs in three-phase submerged arc furnaces / Proc. INFACON-8: The 8th International ferro-alloys congress (Beijing, 1998), pp. 317–322.
4. Rehmet C., Rohani V., Cauneau F., Fulcheri L. // Plasma Chem Plasma Process. 2013. Vol. 33. P. 491.
5. Rehmet C., Fabry F., Rohani V., Cauneau F., Fulcheri L. // Plasma Chem Plasma Process. 2014. Vol. 34. No. 4. P. 975.
6. Fulcheri L., Fabry F., Takali S., Rohani V. // Plasma Chem Plasma Process. 2015.
7. Глебов И. А., Рутберг Ф. Г. Мощные генераторы плазмы. – М.: Энергоатомиздат, 1985.
8. Горячев В. Л., Ходаковский A. M. Тепловая модель эрозии электрода контрагированной дуги / Материалы конференции «Физика низкотемпературной плазмы (ФНТП-95)» (Петрозаводск. 1995). Т. 2. С. 186–188.
9. Виноградов С. Е., Рыбин В. В., Рутберг Ф. Г., Сафронов А. А., Шекалов В. И., Ширяев В. Н., Кузнецов В. Е. // Вопросы материаловедения. 2002. № 2. С. 52.
10. Rutberg Ph. G., Kumkova I. I., Kuznetsov V. E., Popov S. D., Rutberg A. Ph., Safronov A. A., Shiryaev V. N., Surov A. V. High-voltage Plasma Generators of Alternating Current With Rod Electrodes Stationary Operating On Oxiding Media / Proc. PPPS-2007: Pulsed Power and Plasma Science 2007, The 16th IEEE International Pulsed Power Conference and The 34th IEEE International Conference on Plasma Science (Albuquerque, NM, 2007), pp. 1556–1559.
11. Budin A. V., Pinchuk M. E., Kuznetsov V. E., Rutberg F. G. // Technical Physics Letters. 2014. Vol. 40. No. 12. P. 1061.
12. Рутберг Ф. Г. Трехфазный плазмотрон: в кн. «Некоторые вопросы исследования газоразрядной плазмы и создания сильных магнитных полей» – Л.: Наука, Ленинградское отделение, 1970. С. 8–19.
13. Киселёв А. А., Рутберг Ф. Г. Трехфазная плазмотронная установка: в кн. «Генераторы плазменных струй и сильноточные дуги». – Л.: Наука, Ленинградское отделение, 1973. С. 31–39.
14. Киселёв А. А., Рутберг Ф. Г. // Теплофизика высоких температур. 1974. Т. 12. № 4. С. 827.
15. Рутберг Ф. Г., Бородин В. С., Григорьев М. А., Киселёв А. А. // Теплофизика высоких температур. 1978. Т. 16. № 6. С. 1285.
16. Братцев А. Н., Григорьев М. А., Сафронов А. А., Федюкович В. Н., Ширяев В. Н. Комплексное исследование параметров электрического разряда в трёхфазном плазмотроне переменного тока: в сб. «Генераторы плазмы и системы электропитания». – Л.: ВНИИэлектромаш, 1985. С. 24–32.
17. Сафронов А. А., Арабаджян Р. И., Григорьев М. А., Федюкович В. Н. Измерение мгновенной мощности трёхфазного плазмотрона: в сб. «Источники питания импульсного и кратковременного действия для физических установок». – Л.: ВНИИэлектромаш, 1985. С. 48-57.
18. Арабаджян Р. И., Сафронов А. А., Ширяев В. Н. Конструкции плазмотронов на рельсотронном движении дуг: в сб. «Исследования мощных генераторов плазмы и систем их электропитания». – Л.: ВНИИэлектромаш, 1989. С. 11–16.
19. Rutberg Ph. G., Safronov A. A. Power three-phase Plasma generators for Plasma chemistry and wastes destruction / Foroth European Conf. on Thermal Plasma Processes (Athens. 1996).
20. Рутберг Ф. Г., Сафронов А. А., Гончаренко Р. Б., Кузнецов В. Е. // Известия АН Энергетика. 1996. № 4. С. 114.
21. Rutberg Ph. G., Safronov A. A., Popov S. D., Surov A. V., Nakonechny Gh. V. // Plasma Physics and Controlled Fusion, Bristol. 2005. Vol. 47. P. 1681.
22. Рутберг Ф. Г., Сафронов А. А., Попов С. Д., Суров А. В., Наконечный Г. В. // Теплофизика высоких температур. 2006. Т. 44. № 2. С. 205.
23. Попов С. Д., Рутберг А. Ф., Сафронов А. А. // Теплофизика высоких температур. 2007. Т. 45. № 1. С. 5.
24. Васильева О. Б., Кумкова И. И., Рутберг А. Ф., Сафронов А. А., Ширяев В. Н. // Теплофизика высоких температур. 2013. Т. 51. № 1. С. 36.
25. Боровской А. М. // Успехи прикладной физики. 2013. Т. 1. № 4. С. 450.
26. Боровской А. М. // Прикладная физика. 2014. № 2. С. 21.
27. Боровской А. М. // Успехи прикладной физики. 2014. Т. 2. № 2. С. 105.
28. Боровской А. М. // Прикладная физика. 2014. № 4. С. 40.
29. Боровской А. М. // Успехи прикладной физики. 2018. Т. 6. № 1. С. 18.
1. D. E. Geister, Three-phase AC arc heater (Contract no. AF 33(657)-8630, project no. 7065: Aerospace Research Laboratories Office of Aerospace Research United States Air Force Wright-Patterson Air Force Base (Ohio, 1964). P. 1–139.
2. H. Bebber, High Temp Chem Process. 3, 665 (1994).
3. G. Saevarsdottir, H. L. Larsen, and J. A. Bakken, in Proc. INFACON-8: The 8th International ferro-alloys congress (Beijing, 1998), pp. 317–322.
4. C. Rehmet, V. Rohani, F. Cauneau, and L. Fulcheri, Plasma Chem Plasma Process. 33, 491 (2013).
5. C. Rehmet, F. Fabry, V. Rohani, F. Cauneau, and L. Fulcheri, Plasma Chem Plasma Process. 34 (4), 975 (2014).
6. L. Fulcheri, F. Fabry, S. Takali, and V. Rohani, Plasma Chem Plasma Process. (2015).
7. I. A. Glebov and F. G. Rutberg, Powerful plasma generators (Energoatomizdat, Moscow, 1985) [in Russian].
8. V. L. Goryachev and A. M. Khodakovskiy, in Proc. Low-temperature plasma physics (FNTP-95) (Petrozavodsk, 1995), 2, pp. 186–188.
9. S. E. Vinogradov, V. V. Rybin, F. G. Rutberg, A. A. Safronov, V. I. Shekalov, V. N. Shiryaev, and V. E. Kuznetsov, Voprosy Materialovedeniya. No. 2, 52 (2002).
10. Ph. G. Rutberg, I. I. Kumkova, V. E. Kuznetsov, S. D. Popov, A. Ph. Rutberg, A. A. Safronov, V. N. Shiryaev, and A. V. Surov, in Proc. PPPS-2007: Pulsed Power and Plasma Science 2007, The 16th IEEE International Pulsed Power Conference and The 34th IEEE International Conference on Plasma Science (Albuquerque, NM, 2007), pp. 1556–1559.
11. A. V. Budin, M. E. Pinchuk, V. E. Kuznetsov, and F. G. Rutberg, Technical Physics Letters 40 (12), 1061 (2014).
12. F. G. Rutberg, Three-phase plasma torch; in Book: Some research questions of gas-discharge plasma and of create a strong magnetic field (Nauka, Leningradskoe Otdelenie, Leningrad, 1970). P. 8–19 [in Russian].
13. A. A. Kiselev and F. G. Rutberg, Three-phase plasma torch units; in Book: Plasma jet generators and high-current arc (Nauka Leningradskoe Otdelenie, Leningrad, 1973). P. 31–39 [in Russian].
14. A. A. Kiselev and F. G. Rutberg, High Temperature. 12 (4), 827 (1974).
15. F. G. Rutberg, V. S. Borodin, M. A. Grigorev, and A. A. Kiselev, High Temperature. 16 (6), 1285 (1978).
16. A. N. Bratsev, M. A. Grigorev, A. A. Safronov, V. N. Fedyukevich, and V. N. Shiryaev, Complex researching of the electric discharge parameters in three-phase AC plasma torch; in Book: Plasma generators and electrical supply systems (VNIIelectromash, Leningrad, 1985). P. 24–32 [in Russian].
17. A. A. Safronov, R. I. Arabadzhyan, M. A. Grigorev, and V. N. Fedyukevich, Measuring of the instantaneous power threephase AC plasma torch; in Book: Impulse and short-time supply sources for physical units (VNIIelectromash, Leningrad, 1985). P. 48–57 [in Russian].
18. R. I. Arabadzhyan, A. A. Safronov, and V. N. Shiryaev, Plasma torch constructions for rail-gun motion of arcs; in Book: Researching of the power plasma generators and of their electrical supply systems (VNIIelectromash, Leningrad, 1989). P. 11–16 [in Russian].
19. F. G. Rutberg and A. A. Safronov, in Proc. Foroth European Conf. on Thermal Plasma Processes (Athens. 1996).
20. Ph. G. Rutberg, A. A. Safronov, R. B. Goncharenko, and V. E. Kuznetsov// Proceedings of the Russian Academy of Sciences. Power Engineering. No 4, 114 (1996).
21. Ph. G. Rutberg, A. A. Safronov, S. D. Popov, A. V. Surov, and Gh. V. Nakonechny, Plasma Physics and Controlled Fusion, Bristol. 47, 1681 (2005).
22. Ph. G. Rutberg, A. A. Safronov, S. D. Popov, A. V. Surov, and G. V. Nakonechnyi, High temperature. 44 (2), 205 (2006).
23. S. D. Popov, A. Ph. Rutberg, and A. A. Safronov, High temperature. 45 (1), 5 (2007).
24. O. B. Vasileva, I. I. Kumkova, A. Ph. Rutberg, A. A. Safronov, and V. N. Shiryaev, High temperature. 51 (1), 36 (2013).
25. A. M. Borovskoy, Usp. Prikl. Fiz. 1 (4), 450 (2013).
26. A. M. Borovskoy, Prikl. Fiz. No. 2, 21 (2014).
27. A. M. Borovskoy, Usp. Prikl. Fiz. 2 (2), 105 (2014).
28. A. M. Borovskoy, Prikl. Fiz. No. 4, 40 (2014).
29. A. M. Borovskoy, Usp. Prikl. Fiz. 6 (1), 18 (2018).
Выпуск
С О Д Е Р Ж А Н И Е
ФИЗИКА ПЛАЗМЫ И ПЛАЗМЕННЫЕ МЕТОДЫ
Вафин И. Ю., Мещеряков А. И. Динамика накопления примесей в плазме стелларатора Л-2М 5
Поляков Д. Н., Шумова В. В., Василяк Л. М. Кулоновские пылевые сферы в тлеющем разряде в неоне при криогенной температуре 11
Неклюдова П. А., Никонов А. М., Кралькина Е. А., Вавилин К. В., Задириев И. И. Исследования комбинации индуктивного высокочастотного разряда и разряда постоянного тока 18
Старшинов П. В., Попов О. А., Ирхин И. В., Левченко В. А., Васина В. Н. Характеристики бесферритного индуктивного ртутного разряда низкого давления в замкну-той кварцевой трубке 24
Боровской А. М. Холодный продув газа в конструкции трёхфазного плазмотрона с рельсовыми электродами 30
Небогаткин С. В., Ребров И. Е., Хомич В. Ю., Ямщиков В. А. Оптимизация параметров многоразрядной актуаторной системы 38
ФОТОЭЛЕКТРОНИКА
Войцеховский А. В., Несмелов С. Н., Дзядух С. М., Дворецкий С. А., Михайлов Н. Н., Сидоров Г. Ю., Якушев М. В. Емкостные свойства МДП-систем на основе nBn-структуры из МЛЭ HgCdTe 43
Яковлева Н. И. Влияние поверхностной рекомбинации на параметры фотодиодов из полупроводниковых структур HgCdTe 49
Средин В. Г., Войцеховский А. В., Ананьин О. Б., Мелехов А. П., Несмелов С. Н., Дзядух С. М. Образование поверхностных дефектов в n-CdxHg1-xTe мягким рентгеновским излучением лазерной плазмы 54
Талипов Н. Х., Войцеховский А. В. Влияние режимов ионно-лучевого травления на процесс радиационного нагрева CdxHg1-xTe 61
Стецюра С. В., Маляр И. В., Харитонова П. Г. Формирование наноразмерных и субмикронных стоков радиационных дефектов на поверхности фотопроводника 68
Балясный Л. М., Балашов А. Б., Гордиенко Ю. Н., Грузевич Ю. К., Миронов Д. Е., Петров А. Э., Татаурщиков С. С. Высокочувствительный гибридный фотоприемный модуль на основе фотокатодов с отрицательным электронным сродством и матриц ПЗС (КМОП) с электронной бомбардировкой тыльной стороны 74
ФИЗИЧЕСКОЕ МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ
Маишев Ю. П., Шевчук С. Л., Кудря В. П. Формирование сверхтонких сплошных пленок методом ионно-лучевой обработки 79
Бухурова М. М. Моделирование движения молекулы фуллерена С60 между плоскостями графена 84
Кравчук Д. А., Старченко И. Б. Теоретическая модель для диагностики эффекта кислородонасыщения эритроцитов с помощью оптоакустических сигналов 89
Шипко М. Н., Тихонов А. И., Степович М. А., Коровушкин В. В., Савченко Е. С., Корнев И. А. Влияние магнитоимпульсной обработки на магнитные свойства аморфной электротехнической стали 94
Панькин Н. А., Сигачев А. Ф., Луконькина А. С., Мишкин В. П. Исследование процесса холодного формования композиционного материала системы Cu–SiC 100
Кокина Т. М., Шафигуллин Л. Н. Оценка влияния свойств композитных материалов на параметры болтовых соединений деталей 106
ФИЗИЧЕСКАЯ АППАРАТУРА И ЕЁ ЭЛЕМЕНТЫ Ларионов Н. А., Мощев И. С. Реализация цифрового режима ВЗН на кристалле интегральной схемы считывания для сканирующих ФПУ 111 Лавринович И. В., Молчанов Д. В., Артёмов А. П., Рыбка Д. В. Сильноточный коммутатор для малоиндуктивной конденсаторно-коммутаторной сборки 117 Тихонов В. Н., Иванов И. А., Тихонов А. В. Недорогие СВЧ-плазмотроны для науки и промышленности 123
ИНФОРМАЦИЯ
Правила для авторов 128 Уточнение от авторов 131
C O N T E N T S
PLASMA PHYSICS AND PLASMA METHODS
I. Yu. Vafin and A. I. Meshcheryakov Dynamics of impurities accumulation in the L-2M stellarator plasma 5
D. N. Polyakov, V. V. Shumova, and L. M. Vasilyak Coulomb dust spheres in glow discharge in neon at cryogenic temperature 11
P. A. Nekliudova, A. M. Nikonov, E. A. Kralkina, K. V. Vavilin, and I. I. Zadiriev Studies of a combination of an inductive RF discharge and DC discharge 18
P. V. Starshinov, О. А. Popov, I. V. Irkhin, V. A. Levchenko, and V. N. Vasina Characteristics of the ferrite-free low pressure mercury closed-loop inductively coupled discharge 24
A. M. Borovskoy Cold blowing of gas in the construction of a three-phase plasma torch with rail electrodes 30
S. V. Nebogatkin, I. E. Rebrov, V. Yu. Khomich, and V. A. Yamshchikov Optimization of multi-discharge actuator system 38
PHOTOELECTRONICS
A. V. Voitsekhovskii, S. N. Nesmelov, S. M. Dzyadukh, S. A. Dvoretsky, N. N. Mikhailov, G. Yu. Sidorov, and M. V. Yakushev Capacitive properties of MIS systems based on the HgCdTe nBn structure 43
N. I. Iakovleva Effect of surface recombination to the HgCdTe FPA performances 49
V. G. Sredin, A. V. Voitsekhovskii, O. B. Anan’in, A. P. Melehov, S. N. Nesmelov, and S. M. Dzyadukh Formation of surface defects in n-CdxHg1-xTe by soft X-ray radiation from a laser plasma 54
N. Kh. Talipov and A. V. Voitsekhovskii Influence of the ion etching modes on radiation heating process of CdxHg1-xTe 61
S. V. Stetsyura, I. V. Malyar, and P. G. Kharitonova Formation of nanodimensional and submicron sinks of radiation defects on the surface of a pho-toconductor 68
L. M. Balyasny, A. B. Balashov, Yu. N., Gordienko, Yu. K. Gruzevich, D. E. Mironov, A. E Petrov, and S. S Tataurchikov High-sensitivity hybrid device based on photocathodes with negative electronic affinity and CCD (CMOS) matrixes with electron bombardment its back side 74
PHYSICAL SCIENCE OF MATERIALS
Yu. P. Maishev, S. L. Shevchuk, and V. P. Kudrya Formation of ultrathin continuous films by ion-beam treatment 79
M. М. Bukhurova Simulation for the fullerene C60 molecule motion between graphene sheets 84
D. A. Kravchuk and I. B. Starchenko Theoretical model for diagnostics of the oxygen saturation of erythrocytes with the help of optoa-coustic signals 89
M. N. Shipko, A. I. Tikhonov, M. A. Stepovich, V. V. Korovushkin, E. S. Savchenko, and I. A. Kor-nev Influence of magnetoimpulse treatment on the magnetic properties of amorphous electrical steel 94
N. A. Pankin, A. F. Sigachev, A. S. Lukonkina, and V. P. Mishkin Investigation of the process of cold forming of composite material of the Cu-SiC system 100
T. M. Kokina and L. N. Shafigullin Evaluation of the influence of the properties of composite materials on the parameters of bolted connections of parts 106
PHYSICAL APPARATUS AND ITS ELEMENTS
N. A. Larionov and I. S. Moshchev Realization of the digital mode of TDI on a ROIC for the scanning IR FPA 111
I. V. Lavrinovich, D. V. Molchanov, A. P. Artyomov, and D. V. Rybka High-current switch for a low-inductance capacitor-switch assembly 117
V. N. Tikhonov, I. A. Ivanov, and A. V. Tikhonov Low-cost microwave plasma sources for science and industry 123
INFORMATION
Rules for authors 128
The message from authors 131
Другие статьи выпуска
Разработан сильноточный газовый разрядник для применения в составе малоиндуктивной конденсаторно-коммутаторной сборки. Представлены зависимости задержки и разброса срабатывания разрядника от давления рабочего газа (сухого воздуха) при различном уровне рабочего напряжения. Исследования показали, что при давлении рабочего газа 8,6 атм., зарядном напряжении ±80 кВ и импульсе запуска положительной полярност с амплитудой 80 кВ среднее значение задержки срабатывания разрядника составляет 11,2 нс, а разброс времени срабатывания составляет ±1,3 нс.
Рассматриваются результаты разработки БИС считывания для сканирующих ИК МФПУ с цифровым режимом ВЗН. Накопление и обработка фотосигнала в цифровом виде на кристалле БИС считывания позволяют повысить отношение сигнал-шум на выходе БИС считывания, а также существенно улучшить весогабаритные характеристики ИК МФПУ. Обосновывается целесообразность реализации цифрового режима ВЗН по конвейерной архитектуре, являющейся цифровым аналогом приборов с зарядовой связью. Отмечены преимущества конвейерной архитектуры: меньший шаг следования каналов в сочетании с пониженной потребляемой мощностью. Приводятся результаты тестирования первой отечественной БИС считывания с цифровым режимом ВЗН формата 102410 и с шагом каналов 15 мкм, получены выходные цифровые сигналы в формате 12-битного последовательного кода.
В работе разработаны методы расчета податливости деталей в местах соединений болтами с учетом свойств изотропных композитных материалов, из которых они изготовлены. Авторами приведены обоснования расчета податливостей соединяемых деталей. Применены случаи многоосного и одноосного напряженных состояний для различных композитных материалов. Выработаны методы по расчету коэффициента внешней нагрузки в зависимости от свойств материалов. На основании этих методов даны рекомендации о подборе размеров и формы проектируемых соединений деталей из композитных материалов.
Исследован процесс холодного одностороннего формования в закрытой пресс-форме смеси порошков Cu и SiC с различным содержанием карбида кремния. Получены данные о микро-структуре, плотности, пористости и фазовом составе порошкового тела после прессования.
Изучено влияние магнитоимпульсной обработки на магнитные свойства аморфной электро-технической стали. Установлено, что в результате магнитоимпульсной обработки стали изменяются её магнитные характеристики: увеличиваются удельная намагниченность насыщения, остаточная намагниченность и коэффициент прямоугольности петли магнит-ного гистерезиса. Такие изменения связываются с направленным упорядочением атомов в материале и уменьшением уровня его аморфизации. Координационные ассоциаты, формируе-мые атомами Si, B, Fe, аналогичны тем, которые свойственны кристаллическим фазам Fe3(BSi) и реализуются при нагреве быстро охлаждённой стали. Предполагается, что меха-низм наблюдаемых процессов связан с упорядочением магнитной спин-системы стали под влиянием импульсного магнитного поля.
Представлена теоретическая модель для изучения эффектов кислородонасыщения эритроцитов с помощью оптоакустических сигналов (ОАС). Разработана математическая модель распределения оксигенированных и дезоксигенированных эритроцитов с учетом гематокрита. Сигнал от моделей эритроцитов был рассчитан с использованием принципа суперпозиции для сигналов, излучаемых отдельными эритроцитами. Было замечено, что амплитуда ОА-сигнала возрастала по мере уменьшения кислородонасыщения для оптического излучения 700 нм. Однако для падающего светового пучка с длиной волны 1064 нм амплитуда сигнала ОАС увеличивалась с увеличением кислородонасыщения. Моделирование проводилось для последующей проверки полученных результатов с помощью экспериментальной лазерной установки LIMO 100-532/1064-U.
В работе с использованием парного потенциала Леннарда–Джонса выведены формулы для потенциала и силы взаимодействия молекулы фуллерена С60 с двумя плоскостями графена (бислой графена). Проведено численное моделирование движения молекулы фуллерена между плоскостями графена. Показано, что молекула фуллерена совершает колебательное движение, характер которого зависит от начальных условий и параметров взаимодействия. Полученные результаты представляют интерес для изучения процесса адсорбции молекул фуллерена в бислое графена.
Предложен и исследован метод формирования сверхтонких (~ нм) пленок металлов и диэлектриков. Суть метода состоит в оптимизации соотношения скоростей нанесения тонких пленок и их одновременного травления пучком ионов, что позволяет управлять структурой пленок и их адгезией к подложке. Проведены исследования процессов формирования сверхтонких слоев меди (или серебра) и слоя диоксида гафния в едином вакуумном цикле. Проведено осаждение структур Si/SiO2/Cu/HfO2 и Si/SiO2/Ag/HfO2. Скорость осаждения слоев металлов составляет примерно 1 нм/мин, слоя диоксида гафния – 0,65 нм/мин.
В работе рассматриваются различные фоточувствительные структуры высокоэффективных фотоприемных модулей (ФПМ) для современных оптико-электронных систем и приборных комплексов, работающих при низких уровнях естественной ночной освещенности (менее 10-3 лк) и в условиях воздействия естественных и организованных оптических помех. Анализируются варианты с использованием электронно-оптических преобразователей (ЭОП) III и III+ поколений, фото- и электронно-чувствительных матриц ПЗС или КМОП. Рассматривается возможность создания сверхвысоковакуумных гибридных модулей на основе фотокатодов с отрицательным электронным сродством, используемых в ЭОП III и III+ поколений, и кремниевых электронно-чувствительных ПЗС или КМОП матриц с бомбардировкой фото-электронами утоненной обратной стороны матрицы, приведены их основные характеристики, показано их преимущество по сравнению с другими структурами ФПМ и приведены основные области применения в составе современных оптико-электронных систем ночного видения.
Исследованы изменения радиационной стойкости пленки CdS при модификации её поверхности свинецсодержащими нанокластерами (CНК), полученными путем формирования золя с СНК на щелочной субфазе и перенесенными на подложку CdS без использования технологии Ленгмюра–Шеффера. Проведено сравнение эффективности данного метода с ранее разработанными. Показано, что оптимальным являются количество, размер и состав кластеров, полученных при выдержке пленки, состоящей из СНК, на поверхности золя в течение одного часа. Такое покрытие обеспечивает радиационную стойкость пленочного образца CdS при облучении электронами допороговых энергий. При этом достигаемая на этих образцах кратность изменения тока при освещении выше, чем на образцах с покрытием из арахината свинца. Это объясняется модификацией поверхности CdS и созданием на ней локальных возмущений электрического потенциала в местах расположения СНК, способствующих стоку и закреплению образованных электронным облучением заряженных точечных дефектов в области СНК.
Представлены расчеты нагрева кристалла CdxHg1-xTe (КРТ) с x = 0,22 в процессе ионнолучевого травления (ИЛТ) низкоэнергетическими ионами Ar+. Показано, что при хорошем тепловом контакте кристалла и охлаждаемого столика установки нагрев КРТ не превышает 0,2 оС. В случае полного отсутствия теплового контакта образца и столика радиационный нагрев кристалла может превышать 120 оС. Проведено сравнение нагрева КРТ в процессе ИЛТ Ar+ и ионной имплантации аргона.
Исследованы вольт-фарадные характеристики МДП-структур, полученных на основе эпитаксиальных слоев n-Cd0,24Hg0,76Te, подвергнутых воздействию мягкого рентгеновского излучения. Показано, что в результате релаксации электронных возбуждений в приповерхностном слое полупроводника генерируются точечные дефекты, изменяющие электрофизические свойства этого слоя и границы раздела «диэлектрик-полупроводник».
Проведены расчеты скорости поверхностной рекомбинации для слоев HgCdTe р-типа проводимости при различных концентрациях легирующих примесей и плотности концентрации ловушек Nt. Показано, что при указанных выше начальных параметрах скорость поверхностной рекомбинации Smax находится в диапазоне 10–104 см/с. Проведено моделирование токовой чувствительности для HgCdTe р-типа, используя зависимость квантовой эффективности в приближении больших времен жизни τn0 и больших диффузионных длин Ln неосновных носителей заряда с учетом влияния скорости поверхностной рекомбинации.
Вольт-фарадные характеристики (ВФХ) МДП-систем на основе nBn-структуры из HgCdTe, выращенной методом молекулярно-лучевой эпитаксии на подложках из GaAs (013), впервые исследованы при разных частотах и температурах. При помощи емкостных измерений найдена концентрация электронов в приповерхностном слое пленки, которая хорошо соответствует концентрации легирующей примеси индия. Показано, что ВФХ МДП-систем имеют высокочастотный вид в широком диапазоне условий измерения, а произведение дифференциального сопротивления области пространственного заряда на площадь электрода в режиме сильной инверсии достигает значения 40 кОм×см2. Обнаружен эффект уменьшения емкости МДП-системы в режиме обогащения после освещения излучением с длиной волны 0,91 мкм, который можно объяснить изменением энергетической диаграммы резкого гетероперехода при изменении зарядового состояния дефектов под действием освещения.
Исследована многоразрядная актуаторная система (МАС) на основе усовершенствованной трехэлектродной схемы с экранирующим электродом. Проведена оптимизация геометрических и физических параметров подобной МАС с целью повышения скорости и энергетической эффективности создаваемого потока. Получены экспериментальные зависимости скорости воздушного потока на выходе МАС от частоты, амплитуды напряжения и средней мощности питания. Также представлены зависимости максимальной скорости от суммарной толщины диэлектрической подложки.
Проведено экспериментальное исследование электрических и излучательных характеристик ртутного бесферритного индуктивного разряда в лампе, образованной замкнутой кварцевой трубкой с внутренним диаметром dвн = 25 мм. Разряд возбуждался на частоте f = 1,7 МГц в смеси паров ртути (~10-2 мм рт. ст.) и аргона (1,0 мм рт. ст.) с помощью трехвитковой индуктивной катушки, размещенной по «внутреннему» периметру лампы длиной 500 мм и высотой 130 мм. Измерения, проведенные в интервале мощности плазмы Рpl = 52–112 Вт, показали, что ток катушки индуктивности Ic, мощность потерь в проводе катушки Pcoil, и средняя по сечению разрядной трубки напряженность ВЧ электрического поля в плазме Ēpl, минимальны, а разрядный ток лампы Ipl и КПД генерации УФ-излучения лампы на длине волны 254 нм ηlamp = Ф254/Рlamp максимальны при мощности плазмы Ppl = 85–90 Вт. Поток УФ-излучения лампы Ф254 и КПД генерации УФ-излучения плазмы ηpl = Ф254/Рpl возрастают практически линейно с увеличением мощности плазмы от 28 до 72 Вт и от 0,52 до 0,65 соответственно.
В настоящей работе изучены характеристики разряда, основанного на комбинации индуктивного высокочастотного (ВЧ) разряда и разряда постоянного тока. Исследованы закономерности вложения ВЧ-мощности в плазму, выполнены измерения азимутальной B и продольной Bz составляющих высокочастотного магнитного поля, аксиального распределения концентрации и температуры электронов, потенциала пространства. В качестве объекта исследования использован однокамерный цилиндрический источник плазмы диаметром 20 см. Канал постоянного тока сформирован двумя электродами, расположенными на торцах цилиндрического источника плазмы. Измерения выполнены в аргоне в диапазоне давлений 0,1–2,3 мТорр при значениях индукции внешнего магнитного поля 0–60 Гс и мощностях ВЧ-генератора 0–1000 Вт. Показано, что при появлении канала постоянного тока потенциал плазмы понижается по сравнению с чисто индуктивным разрядом. При подаче между электродами напряжения 100 В амплитуда продольной и азимутальной компонент магнитного ВЧ-поля возрастает, что связано с увеличением коэффициента отражения волны на границе источника плазмы.
Определены параметры разряда для заряженных пылевых структур сферической формы (кулоновских пылевых сфер) в плазме неона при температуре стенки разрядного устройства 77 К. Пылевые сферы наблюдались экспериментально при фиксированных давлениях неона 0,15, 0,9 и 1,2 Торр и были получены экстраполяцией при давлениях 0,42 и 0,65 Торр. Пылевые сферы соответствовали точке пересечения зависимостей радиального и аксиального размеров пылевых структур от тока разряда. Проанализирована связь параметров плазмы, при которых образуются пылевые сферы, с составом, фазовым и динамическим состоянием компонент, образующих пылевые сферы, и с размером пылевых сфер. Проведён численный расчёт параметров плазмы разряда и пылевых сфер при изменении давления газа. Обнаружен непрерывный фазовый переход второго рода в пылевых сферах при давлениях 0,15–0,65 Торр. Обнаружено увеличение величины «химического потенциала» пылевой сферы вблизи линии ликвидуса и линии раздела компонентов пылевой смеси на фазовой P–I диаграмме.
В работе описана методика, позволяющая измерять величину фактора превышения рентгеновского излучения над тормозным излучением чистой водородной плазмы и, таким образом, количественно оценивать наличие примесей в плазме в течение импульса. Методика основана на измерении полупроводниковыми детекторами интенсивности излучения мягкого рентгеновского излучения (МРИ) плазмы. Выполнено сравнение измерений фактора превышения предлагаемой методикой и традиционной методикой, основанной на измерении спектра МРИ. Представлены результаты наблюдений фактора превышения, измеренного с помощью предлагаемой методики в экспериментах по ЭЦР-нагреву плазмы на стеллараторе Л-2М. Измерения проводились в различных режимах работы установки.
Издательство
- Издательство
- АО "НПО "ОРИОН"
- Регион
- Россия, Москва
- Почтовый адрес
- 111538, г Москва, р-н Вешняки, ул Косинская, д 9
- Юр. адрес
- 111538, г Москва, р-н Вешняки, ул Косинская, д 9
- ФИО
- Старцев Вадим Валерьевич (ГЕНЕРАЛЬНЫЙ ДИРЕКТОР)
- E-mail адрес
- orion@orion-ir.ru
- Контактный телефон
- +7 (499) 3749400