Работа посвящена разработке методики пирометрической регистрации температуры нагретых полупрозрачных материалов и рассмотрению результатов исследования тепловых полей кварцевой и сапфировой оболочек различных газоразрядных источников излучения. Показано влияние на температурное состояние оболочки конструктивных параметров лампы, удельной мощности разряда, теплопроводности плазмообразующей среды, свойств материала колбы, условий эксплуатации, пространственного расположения источника излучения.
The work is devoted to the development of a pyrometric method for recording the temperature of heated translucent materials and the consideration of the results of studying the thermal fields of quartz and sapphire envelopes of various gas-discharge radiation sources. It is shown the influence on the temperature state of the envelope of the design parameters of the lamp, the specific power of the discharge, the thermal conductivity of the plasma-forming medium, the properties of the material of the bulb, operating conditions, and the spatial loca-tion of the radiation source.
Идентификаторы и классификаторы
- SCI
- Физика
- eLIBRARY ID
- 43976481
В результате проведенных нами исследований и научного анализа результатов, полученных другими авторами, в данной работе обобщены и графически представлены температурные профили основных типов импульсных газоразрядных ламп, получивших на сегодняшний день наибольшее применение в оптико-электронных устройствах для медицины, гражданской и военной промышленности. На основании выполненных экспериментов выявлены основные факторы, определяющие тепловые поля оболочек, ограничивающих разряд в различных плазмообразующих средах. Полученные данные можно представить в виде обобщенной блок-схемы, приведенной на рис. 11.
Как следует из представленной диаграммы, проектирование газоразрядного источника излучения представляет собой многофакторную задачу, требующую учета особенностей конструкции, условий работы и эксплуатации импульсной лампы. Авторы выражают надежду, что представленные в данном обзоре результаты позволят разработчикам плазменных устройств сократить область экспериментального исследования при создании оптимальной конструкции прибора.
Список литературы
- Рохлин Г. Н. Разрядные источники света. – М.: Энергоатомиздат, 1991.
- Маршак И. С., Дойников А. С., Жильцов В. П. и др. Импульсные источники света, 2-е изд., перераб. и доп. – М.: Энергия, 1978.
- Пчелин В. М., Розовский Е. И., Рохлин Г. Н. Особенности измерения температуры колб высокоинтенсивных источников света термопарным способом // Светотехника. 1980. № 11. С. 11.
- Рохлин Г. Н., Семенов Н. Я. Экспериментальное определение температуры горелок натриевых ламп высокого давления // Светотехника. 1978. № 12. С. 4.
- Лингарт Ю. К., Петров В. А. Измерение температуры поверхности некоторых полупрозрачных материалов // ТВТ. 1980. Т. 10. № 1. С. 174.
- Гавриш С. В. Разрядные источники излучения с сапфировой оболочкой // Прикладная физика. 2011. № 4. С. 42.
- Гавриш С. В., Логинов В. В., Пучнина С. В. Импульсные газоразрядные источники ИК-излучения для оптико-электронных систем // Успехи прикладной физики. 2018. Т. 6. № 4. С. 333.
- Белостоцкий Б. Р., Любавский Ю. В., Овчинников В. М. Основы лазерной техники. Твердотельные ОКГ. – М.: Советское радио, 1972.
- Волкова Г. А. Эрозия электродов импульсных ламп и спектр их излучения в ультрафиолетовой области // Светотехника. 1973. № 9. С. 8.
- Aric Loytty. A new ark tube for HPS lamps // Lighing Design and application. 1976. February. Р. 14.
- Воронкова Е. М., Гречушников Б. Н., Дистлер Г. И., Петров И. П. Оптические материалы для инфракрасной техники. – М.: Наука, 1965.
- Капцов Н. А., Гоухберг Д. А. Лампы сверхвысокого давления // УФН. 1951. Т. XLIII. № 4. С. 620.
- G. N. Rokhlin, Discharge light sources (Ener-goatomizdat, Moscow, 1991).
- I. S. Marshak, A. S. Doinikov, V. P. Zhiltsov and others, Pulse light sources. 2nd ed., Rev. and add. (Energy, Moscow, 1978).
- V. M. Pchelin, E. I. Rozovsky, and G. N. Rokhlin, Features of measuring the temperature of envelopes of high-intensity light sources using a thermocouple method, Lighting engineering, № 11, 11 (1980).
- G. N. Rokhlin and N. Ya. Semenov, Experimental determination of the temperature of high-pressure sodium lamp burners, Lighting engineering, № 12, 4 (1978).
- Yu. K. Lingart and V. A. Petrov, Measurement of the surface temperature of some translucent materials, Thermophysics of High Temp. 10 (1), 174 (1980).
- S. V. Gavrish, Discharge radiation sources with a sapphire envelope, Applied Physics, No. 4, 42 (2011).
- S. V. Gavrish, V. V. Loginov, and S. V. Puchnina, Pulsed gas-discharge sources of IR radiation for optoelectronic systems, Successes in Applied Physics 6 (4), 333 (2018).
- B. R. Belostotsky, Yu. V. Lyubavsky, and V. M. Ov-chinnikov, Basics of laser technology. Solid state Optical Quantum Generators (Soviet Radio, Moscow, 1972).
- G. A. Volkova, Erosion of the electrodes of pulsed lamps and the spectrum of their radiation in the ultraviolet region, Lighting engineering, № 9, 8 (1973).
- Aric Loytty, A new ark tube for HPS lamps, Lighing Design and application, February, 14 (1976).
- E. M. Voronkova, B. N. Grechushnikov, G. I. Dist-ler, and I. P. Petrov, Optical materials for infrared technology (Nauka, Moscow, 1965).
- N. A. Kaptsov and D. A. Gouhberg, Lamps of ul-trahigh pressure, Physics-Uspekhi XLIII (4), 620 (1951).
Выпуск
С О Д Е Р Ж А Н И Е
ФИЗИКА ПЛАЗМЫ И ПЛАЗМЕННЫЕ МЕТОДЫ
Иванов В. А., Коныжев М. Е., Камолова Т. И., Дорофеюк А. А.
Распространение микроплазменного разряда по поверхности титана, покрытого тонкой диэлектрической пленкой 239
Гавриш С. В., Киреев С. Г., Кугушев Д. Н., Логинов В. В., Пугачев Д. Ю., Пучнина С. В.
Температурные поля кварцевых и сапфировых оболочек газоразрядных источников излучения (Обзор) 251
ФОТОЭЛЕКТРОНИКА
Холоднов В. А.
Общие представления о профильной фотоэлектронике 265
Сенокосов Э. А., Суринов В. Г., Фещенко В. С., Чукита В. И.
Особенности контакта металл-халькогенидный стеклообразный полупроводник 273
ФИЗИЧЕСКОЕ МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ
Денисов Д. Г., Просовский О. Ф., Просовский Ю. О.
Исследование влияния качества поверхностей оптических подложек на эксплуатационные характеристики тонкопленочных покрытий 282
ФИЗИЧЕСКАЯ АППАРАТУРА И ЕЁ ЭЛЕМЕНТЫ
Юсупов А., Сапаров Х. Ш., Атамуратов А. Э.
Мемристор – основной элемент будущего искусственного интеллекта. Типы и основные характеристики (Обзор) 292
C O N T E N T S
PLASMA PHYSICS AND PLASMA METHODS
V. A. Ivanov, M. E. Konyzhev, T. I. Kamolova, and A. A. Dorofeyuk
Microplasma discharge propagation over the titanium surface covered with a thin dielectric film 239
S. V. Gavrish, S. G. Kireev, D. N. Kugushev, V. V. Loginov, D. Y. Pugachev, and
S. V. Puchnina (a review)
Temperature fields of quartz and sapphire envelopes of gas discharge radiation sources 251
PHOTOELECTRONICS
V. A. Kholodnov
General ideas about profile photoelectronics 265
E. A. Senokosov, V. G. Surinov, V. S. Feshchenko, and V. I. Chukita
Some features of the metal-chalcogenide glassy semiconductor contact 273
PHYSICAL SCIENCE OF MATERIALS
D. G. Denisov, O. F. Prosovsky, and Yu. O. Prosovsky
Study of the influence of the surface quality of optical substrates on the performance characteristics of thin-film coatings 282
PHYSICAL EQUIPMENT AND ITS ELEMENTS
A. Yusupov, H. Sh. Saparov, and A. E. Atamuratov
Memristor – basic element of the future Artificial Intelligence. Types and the basic characteristics (a review) 292
Другие статьи выпуска
В обзорной статье рассматривается мемристор как один из основных элементов нейроморфного вычисления, в частности будущего искусственного интеллекта. Рассмотрена архитектура кроссбарного включения мемристора в искусственную нейронную сеть. Описываются величины, которыми характеризуются основные свойства мемристоров всех типов. Анализируются мемристоры на основе различных активных слоев. Особое внимание уделяется мемристорам на основе двумерных материалов планарной и вертикальной архитектуры. Обсуждаются физические механизмы резистивного переключения, на которых основаны принципы работы мемристоров. В конце статьи перечисляются основные достоинства и недостатки по сравнению с существующими элементами памяти, используемыми в классических компьютерах.
Анализируются основные результаты работы современной технологической системы нанесения и контроля оптических покрытий на подложки с различной степенью шероховатости по данным регистрации характеристик индикатрисы рассеянного лазерного излучения. Рассматриваются особенности приближений метода дифференциального рассеяния, используемого для оценки статистических параметров профилей оптических подложек: спектральной плотности корреляционной функции (СПКФ) и эффективного среднеквадратического отклонения (СКО) – эф. Приводятся основные характеристики рассеянного лазерного излучения от поверхностей оптических подложек с различным уровнем шероховатости. Обсуждаются результаты экспериментальных исследований, посвящённые влиянию качества поверхностей оптических подложек на эксплуатационные характеристики различных пленкообразующих материалов оптических покрытий, нанесённых с ионным ассистированием и без него. На основании проведенного эксперимента исследуются возможности снижения светорассеяния и нивелирования неровностей поверхностей подложек с различной степенью шероховатости.
Фотоэлектрическим методом изучены контактные явления на границе металл (Ме) (Al, Sb, Cr, Ag, In, Bi)-ХСП состава (As2Se3)0,3(Sb2Se3)0,7. По экспериментальным данным зависимости фототока от энергии фотонов в структурах Ме-ХСП-SnO2 определена высота потенциальных барьеров на границе ХСП для каждого из контактирующих металлов.
Показано, что согласно модели Мотта-Дэвиса-Стрита, которая предусматривает наличие в запрещенной зоне полупроводника собственных дефектов двух типов-заряженных Д+, Д– и нейтральных Д0 центров, концентрация которых, определенная из термостимулированной деполяризации (ТСД) оценивается в селениде мышь-яка ~ 1017–1018 см-3, по Мотту концентрация таких центров оценена ~ 1018–1019 см-3.
Проведено сравнение экспериментальных данных с аналитически рассчитанными, на основании которых установлено, что потенциальные барьеры на границе иссле-дованных структур Ме-ХСП относятся к барьерам типа Бардина.
Введено понятие профильной фотоэлектроники. На примере фоторезистора изложены основные принципы этого нового, многообещающего направления фотоэлектроники. Оно базируется на специальном профилировании формы потока падающего излучения относительно направления электрического поля. Теоретически показана возможность новых, аномальных фотоэлектрических эффектов в полу-проводниках. Они названы самоусилением падающего излучения, самогашением его и самоинверсией знака скорости фотогенерации (возникновение отрицательной фотопроводимости). Приведены конкретные примеры для всех трех типов профилей. Результаты анализа фундаментально изменяют современные представления о возможных фотоэлектрических эффектах в полупроводниках. Эти результаты открывают возможность создания нового поколения фотодетекторов слабого оптического и коротковолнового излучений.
Экспериментально исследованы распространение и структура импульсного микро-плазменного разряда (длительность разряда 100 мкс, амплитуда электрического тока в разряде 200 А), инициируемого на поверхности титанового образца, покрытого тонкой диэлектрической пленкой толщиной около 10 нм, широкоапертурным потоком плазмы c плотность плазмы 21013 см-3 и длительностью импульса 25 мкс. Обнаружено, что свечение микроплазменного разряда визуально в макромасштабе имеет разветвленную структуру типа дендрита, которая в микромасштабе состоит из большого количества ярко светящихся «точечных» образований – локализованных на поверхности металла катодных пятен. В результате взаимодействия микроплазменного разряда с образцом титана происходит эрозия его поверхности. При этом эрозионная структура визуально «идентична» структуре свечения разряда и состоит из большого количества отдельных микрократеров с характерными размерами от 0,3 до 10 мкм, локализованных на поверхности металла в пределах области площадью 1 см2. Вся совокупность микрократеров в макромасштабе образует разветвленную структуру типа дендрита. Установлено, что микроплазменный разряд распространяется вдоль поверхности титана, по-крытого тонкой диэлектрической пленкой, со средней скоростью 70 м/с. Причём, распространение микроплазменного разряда имеет «прыжковый» характер: плазма «неподвижных» горящих катодных пятен инициирует возбуждение новых катод-ных пятен на расстояниях локализации 3–30 мкм от них.
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