Приведен обзор приемников излучения терагерцового диапазона. Отмечается, что терагерцовое излучение обладает большой проникающей способностью. Однако отсутствие источников и чувствительных детекторов терагерцового излучения в течение многих лет сдерживало исследования в этой области. В работе рассмотрены различные аспекты применения терагерцового излучения, а также основные виды и типы приемников этого излучения. Проведен анализ фотонных и тепловых приемников. Приведены подробные сведения о терагерцовых приемниках на основе ячеек Голея. Отмечается, что в настоящее время наблюдается резкая активизация исследований по созданию матричных детекторов с ячейками Голея. Для многих применений, таких как спектральное и многоцветное тепловидение, тепловые детекторы более применимы по сравнению с охлаждаемыми фотонными детекторами.
Проведено математическое моделирование конструкции микрополосковой линии со встречно-штыревым резонатором в сантиметровом диапазоне радиоволн. Выбраны её оптимальные параметры для установки резонанса в коротковолновой области СВЧ-диапазона. Описано поведение данной встречно-штыревой структуры, нагруженной толстопленочными образцами материалов с диэлектрической проницаемостью от 0,1 до 10. Рассмотрено применение встречно-штыревой структуры для определения диэлектрической проницаемости композитных наноматериалов в СВЧ-диапазоне. Изготовлены макеты данной структуры и проведены измерения действительной части диэлектрической проницаемости полимерных композитных наноматериалов на основе матриц из полиэтилена низкой плотности и полиметилметакрилата.
Представлен обзорно-аналитический материал по инфракрасным источникам излучения на примерах моделей абсолютно черного тела (АЧТ). Рассмотрены вопросы появления понятия абсолютно черного тела с первых работ Кирхгофа. Отмечены уникальные свойства моделей АЧТ, связанные с тем, что все спектральные радиационные характеристики определяются только температурой и не зависят от других параметров системы, а также то, что все спектральные распределения для АЧТ соответствуют максимально возможному тепловому излучению при заданной температуре. Рассмотрены полостные модели излучающей поверхности, особенности нагрева излучателей, модели АЧТ на температурах фазовых переходов, модели АЧТ с жидкометаллической тепловой трубой, протяженные модели АЧТ. Представлены требования к параметрам излучения АЧТ для аппаратуры космических систем, метрологической аппаратуры, имитационно-моделирующих инфракрасных стендов.
Рассмотрены история изобретения и развития газового термометра и появления на его основе оптико-акустических приемников (ОАП), начиная с первых работ Белла, Хейса, Голея и до настоящего времени. Отмечены преимущества ОАП, заключающиеся в постоянной и высокой чувствительности в широкой области спектра и наивысшей среди тепловых приемников обнаружительной способности. Рассмотрены основные характеристики мембран – основных элементов ОАП, проанализированы физические свойства графена как наиболее предпочтительного материала для мембран. Проведены оценки, показывающие, что применение мембран из SLG-графенов позволяет создавать приемники ИК- и ТГЦ-излучения с ячейками порядка десятков микрон, имеющими предельно высокую чувствительность. Предложена новая конструктивная схема неохлаждаемых матричных гелий-графеновых оптико-акустических приемников, обладающих теоретически предельными чувствительностью и быстродействием и расширенным до гелиевых температур рабочим диапазоном.
Изучено влияние проникающих излучений на электрический низкочастотный шум полупроводников. Получены формулы для определения количества дефектов структуры в полупроводниках, возникающих вследствие воздействия проникающего излучения. Получено выражение общего вида для спектра электрического низкочастотного шума в полупроводниках при воздействии на них проникающего излучения. Установлена количественная связь спектра электрического низкочастотного шума с развитием нарушений структуры полупроводников, вызванных проникающими излучениями. Полученные результаты могут быть использованы для определения спектров электрического шума в полупроводниках различных типов и в многочисленных полупроводниковых приборах. Вычисленные выражения позволяют провести оценки интенсивности электрического низкочастотного шума, из которых могут быть сделаны выводы о возможности функционирования и надежности полупроводниковых приборов. Установленная связь электрического шума с радиационными дефектами может быть использована для оценки по спектральным характеристикам шума дефектности структуры полупроводников, подвергавшихся радиационным повреждениям.
Для описания переходных процессов при возбуждении токов в сверхпроводниках как при постоянной, так и переменной электродвижущей силе источника тока введе-ны инерционные индуктивности для сверхпроводящих и нормальных электронов
и в эквивалентной электрической схеме в соответствии с двухжидкостной моделью сверхпроводников. В работе представлена эквивалентная электрическая схема сверхпроводников с учетом магнитной и инерционных индуктивностей, которая позволяет оценивать тепловыделение в высокотемпературных сверхпроводниках при переменных токах за счет возбуждения нормальных электронов. Показано, что пренебрежение теми или иными инерционными индуктивностями или приводит к физическим противоречиям с имеющимися экспериментальными данными по сверхпроводникам при переменных токах. Кроме того, в работе получено, что в общем случае суммарная индуктивность для обычных
(несверхпроводящих) проводников с током должна представляться как последовательное соединение магнитной индуктивности, связанной с изменением магнитно-го потока, и инерционной индуктивности для нормальных электронов