Выпуск: №2 (2018)

Разработана экспериментальная система измерения пространственного распределения плотности пучка быстрых нейтральных частиц (БНЧ), основанная на использовании метода пьезокварцевых датчиков. С помощью программной обработки экспериментальных данных получены кривые распределения плотности потока частиц в сечении пучка.

В данной работе построена часть диаграммы состояния системы PbSe-TbSe со стороны PbSe. В системе получены твердые растворы на основании моноселенида свинца в области 0–8 мол. %. Исследованы некоторые электрофизические свойства (термо-ЭДС, электропроводность и теплопроводность) полученных сплавов в интервале температур 300– 700 K, и были определены термоэлектрическая добротность (Z, ZT), эффективность  и фактор мощности P. Было обнаружено возникновение высокой термоэлектрической эффективности в образцах состава Tb0,05Pb0,95Se в средне температурных областях.

Исследована структура порошков медьзамещенных гидроксиапатита и трикальцийфосфата методами рентгенофазового анализа и инфракрасной спектроскопии. Приведены режимы плазменного напыления покрытий на основе порошков медьзамещенных гидроксиапатита и трикальцийфосфата, а также технологии обработки поверхности перед нанесением покрытия. Произведена сканирующая электронная микроскопия плазменных биокомпозитных покрытий на основе медьзамещенных порошков для выявления размеров частиц порошка, составляющих покрытие. Проанализирован химический состав покрытий на основе замещенных кальцийфосфатов. Проведены исследования адгезионных и гидрофильных характеристик плазмонапыленных покрытий.

Выполнено исследование процессов кластеризации в сегнетоэлектрической фазе стехиометрического кристалла ниобата лития (LiNbO3). Показано, что наиболее выгодным по энергии оказывается кластер с соотношением Li/Nb  0,945, что близко к соотношению лития к ниобию в конгруэнтном кристалле. Обнаружено, что кластер стехиометрического состава не может существовать из-за потери электронейтральности. В результате выполненного компьютерного моделирования установлены особенности кристаллической структуры при формировании энергетически равновесных дипольных кислородно-октаэдрических кластеров в сегнетоэлектрической фазе кристалла ниобата лития (LiNbO3), а именно, существует оптимальное соотношение между энергией кластера, его размером и соотношением Li/Nb.

Функционализирование разными способами ионов редкоземельных металлов с наночастицами благородных металлов позволяет создавать материалы с новыми оптическими свойствами. В работе изучено влияние ионов редкоземельных элементов Dy3+, Tm3+ и Eu3+ на характеристики наночастиц серебра, полученных методом “зеленого” синтеза с использованием экстракта мяты перечной. Отмечено возникновение оболочек, содержащих редкоземельные ионы, а также исследовано изменение характеристик получаемых наночастиц серебра в зависимости от концентрации экстракта мяты.

В работе представлены исследования влияния технологических параметров изготовления на электромеханические свойства пьезоэлектрических элементов, представляющих собой пленку композита «оксид цинка/полистиролсульфонат натрия/поливиниловой спирт». Описывается методика прогнозирования свойств пьезоэлементов с помощью математического аппарата искусственных нейронных сетей (ИНС). Показана применимость методов ИНС для совершенствования методики изготовления композита, позволяющая добиться увеличения участка линейной зависимости генерируемого заряда от прикладываемой нагрузки и устойчивости к многократным деформациям.

Методами рентгеновской дифракции и магнитно-силовой микроскопии исследовались пленки системы Bi25FeO39-BFO на R-срезах сапфира. В нанокристаллах BFO наблюдался эффект обратного магнитоэлектрического переключения при приложении напряжения величиной ±10 В вдоль поверхности пленки. Величина магнитного момента нанокристаллов BFO, определенная в модели двух малых магнитов, была порядка 10-8–10-9 emu.

Разработана методика контроля спектров фотолюминесценции для многослойных гетероэпитаксиальных структур с квантовыми ямами на основе AlGaAs/GaAs, выращенных методом молекулярно-лучевой эпитаксии. Проведен расчет уровней размерного квантования в квантовых ямах. Построены тепловые карты распределения значений длины волны и интенсивности в максимуме спектра фотолюминесценции по поверхности эпитаксиальных слоев различного состава. Картографирование позволило оценить однородность распределения состава и толщины эпитаксиальных слоев по поверхности образцов. Проведенное исследование является перспективным для усовершенствования методик входного и межоперационного контроля многослойных гетероэпитаксиальных структур, используемых в технологии изготовления матричных фотоприемных устройств ИК-диапазона.

В статье представлены результаты исследования влияния глубины химического травления на ВАХ элементов в матрицах ФЧЭ коротковолнового ИК-диапазона формата 320256 с шагом 30 мкм, изготовленных на основе гетероэпитаксиальных структур с поглощающим слоем InGaAs. Матрицы ФЧЭ изготовлены по мезапланарной технологии на nB(Al0,48In0,52As)pcтруктурах на подложках InP. На основе проведенных исследований оптимизирован процесс травления мезы на промежуточной операции маршрута изготовления МФЧЭ, что позволяет определить глубину травления, требуемую для получения низких темновых токов и оптимальной ампер-ваттной чувствительности. Изготовлены высокоэффективные матрицы фотодиодов форматов 320256 с шагом 30 мкм и 640512 с шагом 15 мкм с дефектностью, не превышающей 0,5 %.

Экспериментально получена граница (линия) перехода от сплошных пылевых структур к полым пылевым структурам в координатах «давление – ток разряда» в тлеющем разряде в неоне. Эксперименты выполнены для сферических частиц диаметром 2,55 и 4,14 мкм. Проведено моделирование линии перехода с помощью диффузионно-дрейфовой модели положительного столба разряда в неоне с учетом радиального градиента температуры. В результате моделирования экспериментальных данных обнаружено, что сила термофореза, действующая на микрочастицы в пылевой структуре, связана с параметрами разряда, зависит от размера микрочастиц и пылевой структуры. Результаты работы могут быть использованы в технологиях с пылевой плазмой.

Для разрядной системы с протяженным полым катодом, используемой в форвакуумном плазменном источнике ленточного электронного пучка, исследовано влияния геометрии катодной полости и рода плазмообразующего газа на однородность распределение концентрации плазмы в области эмиссионной границы. Показано, что наибольшее влияние на однородность распределения концентрации эмиссионной плазмы оказывает геометрические параметры разрядного промежутка электронного источника. При оптимальной геометрии разрядной системы определен диапазон токов разряда, давления и рода газа, обеспечивающие неоднородность распределения концентрации плазмы не более 20 % от среднего значения.

Проведено теоретическое и экспериментальное исследование устойчивости электродугового разряда между стержневыми графитовыми электродами в открытой воздушной атмосфере. Теоретический анализ основан на оценках возможности развития ключевых неустойчивостей разряда в атмосферных дугах: перегревной, конвективной и винтовой. Отмечено, что на падающих участках вольт-амперной характеристики возможно развитие многоканальных токовых структур. В экспериментах изучено влияние аксиального и азимутального внешнего магнитного поля на особенности устойчивости и структуры протяженного разряда. Получены сравнительные данные о возможностях стабилизации протяженного дугового разряда как во внешнем азимутальном магнитном поле, так и в аксиальном магнитном поле.

Проведены численные расчеты течения плазмы аргона в канале высокочастотного индукционного (ВЧИ) плазмотрона. Численное моделирование выполнено в пакете прикладных программ ANSYS CFX (14.5) для одного из конкретных конструктивных вариантов технологического ВЧИ-плазмотрона с трехвитковым индуктором при амплитуде тока разряда из диапазона JK = 80–250 A (с частотой 3 МГц). Показано, что, в зависимости от величин амплитуды тока разряда JK и расхода транспортирующего газа Q1 через осевой канал, могут иметь место три режима течения плазмы в канале ВЧИ-плазмотрона, а именно: потенциальный (безвихревой) режим и два вихревых режима с двумя различными формами вихревого образования, возникающего перед зоной энерговыделения с центром приблизительно в сечении первого витка индуктора. В координатах JK-Q1 построена диаграмма, определяющая области различных режимов течения плазмы. Рассчитаны основные параметры вихревых образований.

Экспериментально исследованы вольт-амперная характеристика и импеданс гибридного разряда, основанного на комбинации емкостного ВЧ-разряда и разряда постоянного тока, в источнике плазмы с геометрией ускорителя с замкнутым дрейфом электронов. Показано, что наличие ВЧ-составляющей приводит к расширению области существования разряда по сравнению с режимом постоянного тока. Наличие постоянного смещения активного электрода сопровождается уменьшением мнимой и ростом действительной частей импеданса разряда.

В статье представлены результаты исследования распределения температурного поля в кварцевых стеклах при электронно-лучевом нагреве. Показано, что, несмотря на низкий коэффициент теплопроводности кварцевого стекла, с увеличением времени электроннолучевого воздействия происходит прогрев всего образца, а градиент температур уменьшается. Предложена качественная модель, описывающая электронно-лучевой нагрев стыка двух кварцевых трубок, позволяющая оценить параметры области нагрева при сварке кварца. Показана принципиальная возможность электронно-лучевой сварки кварцевых трубок.