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.
Рассматривается способ реализации активно-импульсного видения на основе ПЗС-фотоприемника со строчным переносом без использования электронно-оптического преобразователя, традиционно применяемого в активно-импульсных приборах в качестве быстродействующего затвора. Реализация активно-импульсного метода наблюдения достигается путем использования двухсекционной структуры ПЗС-фотоприемника и особым управлением переносом накапливаемых зарядов.
Исследована акустооптическая (АО) брэгговская дифракция многоцветного излучения, генерируемого Ar-лазером в сине-зеленой области спектра, на акустической волне, распространяющейся в кристалле ниобата лития. Показано, что, с точки зрения фазового синхронизма оптических лучей с одной акустической волной, ниобат лития существенно превосходит широко используемый на практике парателлурит при частотах модуляции менее 80 МГц, где парателлурит вносит сильные искажения. Выполненные эксперименты по импульсной модуляции оптического излучения Ar-лазера на частоте звука 56 МГц подтвердили теоретические выводы.
Современные технологические операции в микроэлектронике, интегральной фотонике, а также в современных биомедицинских исследованиях требуют прецизионных измерений геометрических и диэлектрических параметров наноразмерных слоёв. В некоторых случаях из-за специфики формирования нанометровых слоёв, заключающейся в островковом (кластерном) механизме роста на начальных стадиях, использование традиционных оптических методов не позволяет получить объективную информацию. Настоящая статья посвящена исследованию метода контроля параметров формирования кластерных нанометровых плёнок с помощью плазмонной спектроскопии.
Методами растровой электронной микроскопии и рентгеноспектрального микроанализа исследованы состав и структура порошков гематита из хвостов обогащения окисленной железной руды после её измельчения в аттриторе. При проведении исследований порошок крепился на углеродный скотч и исследовался без напыления на него проводящей плёнки. Качественный анализ порошка на наличие примесей проводился с использованием сигнала отражённых электронов, а количественная оценка соотношения химических элементов в исходном сырье проведена с использованием локального рентгеноспектрального микроанализа. С помощью рентгеноспектрального микроанализа установлен элементный состав примесей в образце (Na, Mg, Si, Ca), а с помощью мёссбауэровской спектроскопии – фазовый состав железосодержащих примесей (магнетит, эгирин, оливин). Сделан вывод, что природный гематит с выявленными примесями может использоваться для синтеза замещенных Ва-Са и Sr-Ca гексагональных ферритов. Присутствие в гематите включений эгирина, содержащего натрий, может оказать положительное влияние на выращивание кристаллов BaFe12O19 и SrFe12O19 из раствора на основе Na2O.
С использованием уравнения изотермы поверхностного натяжения (ПН), предложенного авторами, описана экспериментальная изотерма ПН бинарной системы Mn-Si. При этом исходную систему Mn-Si разбивали на составляющие основную систему вторичные: Mn-Mn5Si3, Mn5Si3-MnSi и MnSi-Si. Каждая вторичная система обрабатывалась по методике, предложенной авторами на основе уравнения изотермы ПН, и найдены соответствующие вторичным системам константы обмена частицами Fi = 0,52; 5,15;1,75 поверхностного слоя расплава с его объемом и постоянные вторичных систем βi = –333; 18,5; –556 мН/м, где i = 1, 2, и 3 – соответствует порядковому номеру вторичной системы. При этом для жидких марганца, кремния, Mn5Si3 и MnSi полагали ПН равными 1120, 1130, 1010 и 740 мН/м соответственно. Подстановка этих параметров в уравнение изотермы ПН позволяет описать экспериментальную изотерму ПН с ошибкой в среднем не более 1 %. Далее проводится расчет адсорбции компонентов раствора Mn5Si3, MnSi и Si через параметр Fi в приближении реального раствора по формуле В. К. Семенченко. Такая методика расчета адсорбции компонентов системы Mn-Si показала, что изменение ПН расплава однозначно определяется адсорбцией молекулярных образований Mn5Si3, MnSi и атомов Si в растворах бинарной системы Mn-Si. Показано, что молекулы Mn5Si3 поверхностно-инактивны по отношению к жидкому Mn, а молекулы MnSi поверхностно-активны по отношению к расплавленному химсоединению Mn5Si3, но инактивны по отношению к Si.