В настоящее время в ряде ионных электронно-циклотронных резонансных (ЭЦР) источников для создания и нагрева плазмы используется мощное микроволновое излучение современных гиротронов. Вследствие большой мощности излучения такие системы работают в основном в импульсном режиме. Этот тип ионных ЭЦР-источников был разработан в Институте прикладной физики Российской академии наук, и большая часть экспериментальных исследований была выполнена на установке SMIS 37. Для создания плазмы на SMIS 37 использовались гиротроны с частотами 37,5 и 75 ГГц и максимальными мощностями 100 и 200 кВт, соответственно. Такое микроволновое излучение позволяло создавать плазму с уникальными параметрами: электронной плотностью более 1013 см–3, электронной температурой 50–300 эВ, ионной температурой около 1 эВ. Принципиальное отличие этих систем от традиционных ЭЦР-источников состоит в реализации так называемого квазигазодинамического режима удержания плазмы в ловушке. В соответствии с режимом удержания такие источники были названы «газодинамическими ЭЦР-источниками». В этих системах время жизни плазмы обычно составляет несколько десятков микросекунд, что в сочетании с высокой электронной концентрацией приводит к формированию плазменных потоков из ловушки с плотностями до 1–10 А/см2. Была продемонстрирована возможность создания пучков МЗИ (азот, аргон) и протонных (дейтронных) пучков с токами на уровне сотен мА при среднеквадратичном нормализованном эмиттансе порядка 0,1 ×мм×мрад. Следующим шагом в исследованиях является переход к непрерывному режиму работы газодинамического ионного ЭЦР-источника (ЭЦР ИИ). С этой целью в ИПФ РАН создаётся новая экспериментальная установка. Для получения плазмы в будущем источнике будет использоваться излучение гиротронов на частотах 28 и 37,5 ГГц. В настоящей работе дан обзор полученных результатов и состояния дел по монтажу нового источника.
In present time, some ECR ion sources use a high frequency powerful microwave radiation of modern gyrotrons for plasma heating. Due to high radiation power such systems mainly operate in a pulsed mode. This type of ECR ion sources was developed at the Institute of Applied Physics of Russian Academy of Sciences and the most part of experimental research was performed at SMIS 37 facility. At SMIS 37 gyrotrons with 37.5 and 75 GHz frequencies and 100 and 200 kW maximum power respectively are used for plasma production. Such heating microwaves allow creating plasma with unique parameters: electron density > 1013 cm-3, electron temperature 50–300 eV, ion temperature about 1 eV. The principal difference between these systems from the conventional ECR sources is a so-called quasigasdynamic regime of plasma confinement. In accordance with the confinement regime such sources have been called “gas-dynamic ECR sources”. Typically, plasma lifetime in such systems is about 10 microseconds, which in combination with the high plasma density leads to formation of the plasma fluxes from a trap with density up to 1–10 A/cm2 The possibility of multiply charged ion beams (nitrogen, argon) and proton (or deuterium) beams production with currents up a few hundreds of mA and normalized rms emittance about 0.1 mmmrad was demonstrated. The next step in the research is a transition to continuous wave (CW) operation. For this purpose, a new experimental facility is under construction at the IAP RAS. Future source will utilize 28 and 37.5 GHz gyrotron radiation for plasma heating. Overview of the obtained results and the status of the new source development will be presented.
Идентификаторы и классификаторы
Представленные результаты демонстрируют перспективные пути развития газодинамических ЭЦР ионных источников. Этот тип ЭЦР ИИ уже показал свои преимущества при создании пучков легких ионов. Дальнейшие исследования могут значительно улучшить его производительность при формировании пучков многозарядных ионов. Одним из наиболее перспективных новых ионных источников, который может продемонстрировать все возможности газодинамического удержания, является ЭЦР ИИ «SEISM», работающий на частоте 60 ГГц в LPSC, Гренобль. У этого источника есть ряд преимуществ по сравнению с SMIS 37. Во-первых, высокая частота повторения импульсов (до 2 Гц), что позволяет лучше контролировать параметры плазмы благодаря приемлемой очистке стенок вакуумной камеры. Во-вторых, магнитное поле большой величины (до 7 Тл) конфигурации касп с замкнутой ЭЦР-поверхностью. Таким образом, SEISM – это первый ионный источник, который может эффективно работать в газодинамическом режиме с замкнутой ЭЦР-поверхностью, что очень важно для удержания энергичных электронов.
Список литературы
1. Golubev S. V., Razin S. V., Sidorov A. V., Skalyga V. A., Vodopyanov A. V., Zorin V. G. // Rev. Sci. Instrum. 2004. Vol. 75. No. 5. P. 1675.
2. Golubev S. V., Izotov I. V., Razin S. V., Skalyga V. A., Vodopyanov A. V., Zorin V. G. // Trans. Fusion Sci. Technol. 2005. Vol. 47. No. 1T. P. 345.
3. Sidorov A., Izotov I., Razin S., Skalyga V., Zorin V., Balabaev A., Kondrashev S., Bokhanov A. // Rev. Sci. Instrum. 2006. Vol. 77. No. 3. P. 03A341-1.
4. Skalyga V., Zorin V., Izotov I., Razin S., Sidorov A., Bohanov A. // Plasma Sources Sci. Tech. 2006. Vol. 15. P. 727.
5. Golubev S., Izotov I., Razin S., Sidorov A., Skalyga V., Vodopyanov A., Zorin V., Bokhanov A. // Nuclear Instruments and Methods in Physics Research B. 2007. Vol. 256. P. 537.
6. Marie-Jeanne M., Balint P., Fourel Ch., Giraud J., Jacob J., Lamy Th., Latrasse L., Sortais P., Thuillier Th., Daversin C., Debray F., Trophime Ch., Veys S., Izotov I., Skalyga V., Zorin V. / Proc. of the 20th International Workshop on Electron
Cyclotron Resonance Ion Sources ECRIS2012 (Sydney, Australia 2012). P. 111.
7. Lamy T., Jacob J., Angot J., Sole P., Thuillier T., Bakulin M., Eremeev A. G., Izotov I., Movshevich B., Skalyga V., Debray F., Dumas J., Grandclement C., Sala P., Trophime C. / Proc. of the 13th International Conference on Heavy Ion Accelerator Technology (Yokohama, Japan 2015). P. THM2I01.
8. Geller R. Electron cyclotron resonance ion sources and ECR plasma (Institute of Physics, Bristol, 1996).
9. Dorf M. A., Zorin V. G., Sidorov A. V., Bokhanov A. F., Izotov I. V., Razin S. V., Skalyga V. A. // Nuclear Instrum. and Meth. in Phys. Research (section А). 2014. Vol. 733. P. 107.
10. Golubev S. V., Razin S. V., Semenov V. E., Smirnov A. N., Vodopyanov A. V., Zorin V. G. // Rev. Sci. Instrum. 2004. Vol. 71. P. 669.
11. Vodopyanov A. V., S Golubev. V., Khizhnyak V. I., Mansfeld D. A., Nikolaev A. G., Oks E. M., Yushkov G. Yu. // High Energy Phys. and Nucl. Phys. 2007. Vol. 31. No. S1. P. 152.
12. Пастухов В. Вопросы теории плазмы. – М: Энергоиздат, 1984.
13. Mirnov V. V., Ryutov D. D. // Pisma v Zhurnal Theknicheskoi Fiziki. 1979. Vol. 5. P. 678.
14. Zorin V. G., Skalyga V. A., Izotov I. V., Razin S. V., Sidorov A. V., Lamy T., Thuillier T. // Trans. Fusion Sci. Technol. 2011. Vol. 59. P. 140.
15. Thuillier T., Lamy T., Latrasse L., Izotov I. V., Sidorov A. V., Skalyga V. A., Zorin V. G., Marie-Jeanne M. // Rev. Sci. Instrum. 2008. Vol. 79. P. 02A314.
16. Izotov I. V., Sidorov A. V., Skalyga V. A., Zorin V. G., Lamy T., Latrasse L., Thuillier T. // IEEE Trans. Plasma Sci. 2008. Vol. 36. P. 1494.
17. Skalyga V., Izotov I., Zorin V., Sidorov A. // Physics of Plasmas. 2012. Vol. 19. P. 023509.
18. Skalyga V., Izotov I., Razin S., Sidorov A., Zorin V. / Proceedings of the 8-th International Workshop «Strong microwaves and terahertz waves: sources and applications» (Nizhny Novgorod – St. Petersburg, Russia, July 9–16, 2011). P. 200.
19. Maunoury L., Adoui L., Grandin J. P., Noury F., Huber B. A., Lamour E., Prigent C., Rozet J. P., Vernhet D., Leherissier P., Pacquet J. Y. // Rev. Sci. Instrum. 2008. Vol. 79. P. 02A313.
20. Izotov I. V., Skalyga V. A., Zorin V. G. // Rev. Sci. Instrum. 2012. Vol. 83. P. 02A342.
21. beta-beam.web.cern.ch
22. Gammino S., Celona L., Ciavola G., Mascali D., Miracoli R., Maimone F. / Proc. of LINAC2010, (Tsukuba, Japan, 2010), THP116.
23. Lindroos M., Bousson S., Calaga R., Danared H., Devanz G., Duperrier R., Eguia J., Eshraqi M., Gamino S., Hahn H., Jansson A., Oyon C., Pape-Moller S., Peggs S., Ponton A., Rathsman K., Ruber R., Satogata T., Trahern G. // Nucl. Instrum. Methods B. 2011. Vol. 269. P. 3258.
24. Gobin R., Adroit G., Bogard D., Bourdelle G., Chauvin N., Delferriere O., Gauthier Y., Girardot P., Guiho P., Harrault F., Jannin J. L., Loiseau D., Mattei P., Roger A., Sauce Y., Senee F., Vacher T. // Rev. Sci. Instrum. 2012. Vol. 83. P. 02A345.
25. Skalyga V., Izotov I., Razin S., Sidorov A., Golubev S., Kalvas T., Koivisto H., Tarvainen O. // Rev. Sci. Instrum. 2014. Vol. 85. No. 2. Р. 02A702.
26. Skalyga V., Izotov I., Sidorov A., Razin S., Zorin V., Tarvainen O., Koivisto H., Kalvas T. // JINST. 2012. Vol. 7. P. P10010.
27. Skalyga V., Izotov I., Golubev S., Vodopyanov A., Tarvainen O. // Rev. Sci. Instrum. 2016. Vol. 87. No. 2. P. 02A715.
28. www.gycom.ru
1. S. V. Golubev, S. V. Razin, A. V. Sidorov, V. A. Skalyga, A. V. Vodopyanov, and V. G. Zorin, Review of Scientific Instruments 75 (5), 1675 (2004).
2. S. V. Golubev, I. V. Izotov, S. V. Razin, V. A. Skalyga, A. V. Vodopyanov, and V. G. Zorin, Transactions of Fusion Science and Technology 47 (1T), 345 (2005).
3. A. Sidorov, I. Izotov, S. Razin, V.Skalyga, V. Zorin, A. Balabaev, S. Kondrashev, and A. Bokhanov, Review of Scientific Instruments 77 (3), 03A341-1 (2006).
4. V. Skalyga, V. Zorin, I. Izotov, S. Razin, A. Sidorov, and A. Bohanov, Plasma Sources Science and Technology 15, 727 (2006).
5. S. Golubev, I. Izotov, S. Razin, A. Sidorov, V. Skalyga, A. Vodopyanov, V. Zorin, and A. Bokhanov, Nuclear Instruments and Methods in Physics Research B 256, 537 (2007).
6. M. Marie-Jeanne, P. Balint, Ch. Fourel, J. Giraud, J. Jacob, Th. Lamy, L. Latrasse, P. Sortais, Th. Thuillier, C. Daversin, F. Debray, Ch. Trophime, S. Veys, I. Izotov, V. Skalyga, and V. Zorin, in Proceedings of the 20th International Workshop on Electron Cyclotron Resonance Ion Sources ECRIS2012 (Sydney, Australia 2012), pp. 111–113.
7. T. Lamy, J. Jacob, J. Angot, P. Sole, T. Thuillier, M. Bakulin, A. G. Eremeev, I. Izotov, B. Movshevich, V. Skalyga, F. Debray, J. Dumas, C. Grandclement, P. Sala, and C. Trophime, in Proceedings of the 13th International Conference on Heavy Ion Accelerator Technology, p. THM2I01 (2015).
8. R. Geller, Electron cyclotron resonance ion sources and ECR plasma (Institute of Physics, Bristol, 1996).
9. M. A. Dorf, V. G. Zorin, A. V. Sidorov, A. F. Bokhanov, I. V. Izotov, S. V. Razin, and V. A. Skalyga, Nuclear Instruments and Methods in Physics Research (section А: Accelerators, Spectrometers, Detectors and Associated Equipment) 733, 107, (2014).
10. S. V. Golubev, S. V. Razin, V. E. Semenov, A. N. Smirnov, A. V. Vodopyanov, and V. G. Zorin, Rev. Sci. Instrum. 71, 669 (2000).
11. A. V. Vodopyanov, S. V. Golubev, V. I. Khizhnyak, D. A. Mansfeld, A.G. Nikolaev, E. M. Oks, and G. Yu. Yushkov, 2007 High Energy Phys. and Nucl. Phys. 31 (S1), 152 (2007).
12. V. Pastukhov, Questions of Plasma Theory (Energoatomizdat, Moscow, 1984) [in Russian].
13. V. V. Mirnov and D. D. Ryutov, Pisma v Zhurnal Theknicheskoi Fiziki 5, 678 (1979).
14. V. G. Zorin, V. A. Skalyga, I. V. Izotov, S. V. Razin, A. V. Sidorov, T. Lamy, and T. Thuillier, Trans. Fusion Sci. Technol. 59, 140 (2011).
15. T. Thuillier, T. Lamy, L. Latrasse, I. V. Izotov, A. V. Sidorov, V. A. Skalyga, V. G. Zorin, and M. Marie-Jeanne, Rev. Sci. Instrum. 79, 02A314 (2008).
16. I. V. Izotov, A. V. Sidorov, V. A. Skalyga, V. G. Zorin, T. Lamy, L. Latrasse, and T. Thuillier, IEEE Trans. Plasma Sci. 36, 1494 (2008).
17. V. Skalyga, I. Izotov, V. Zorin, and A. Sidorov Physics of Plasmas 19, 023509 (2012).
18. V. Skalyga, I. Izotov, S. Razin, A. Sidorov, and V. Zorin in Proceedings of the 8-th International workshop «Strong microwaves and terahertz waves: sources and applications» (Nizhny Novgorod – St. Petersburg, Russia, July 9–16, 2011), pp. 200–201.
19. L. Maunoury, L. Adoui, J. P. Grandin, F. Noury, B. A. Huber, E. Lamour, C. Prigent, J. P. Rozet, D. Vernhet, P. Leherissier, and J. Y. Pacquet, Rev. Sci. Instrum. 79, 02A313 (2008).
20. I. V. Izotov, V. A. Skalyga, and V. G. Zorin, Rev. Sci. Instrum. 83, 02A342 (2012).
21. beta-beam.web.cern.ch
22. S. Gammino, L. Celona, G. Ciavola, D. Mascali, R. Miracoli, and F. Maimone, in Proceedings of LINAC2010, (Tsukuba, Japan, 2010), THP116.
23. M. Lindroos, S. Bousson, R. Calaga, H. Danared, G. Devanz, R. Duperrier, J. Eguia, M. Eshraqi, S. Gamino, H. Hahn, A. Jansson, C. Oyon, S. Pape-Moller, S. Peggs, A. Ponton, K. Rathsman, R. Ruber, T. Satogata, and G. Trahern Nucl. Instrum. Methods B 269, 3258 (2011).
24. R. Gobin, G. Adroit, D. Bogard, G. Bourdelle, N. Chauvin, O. Delferriere, Y. Gauthier, P. Girardot, P. Guiho, F. Harrault, J. L. Jannin, D. Loiseau, P. Mattei, A. Roger, Y. Sauce, F. Senee, and T. Vacher, Rev. Sci. Instrum. 83, 02A345 (2012).
25. V. Skalyga, I. Izotov, S. Razin, A. Sidorov, S. Golubev, T. Kalvas, H. Koivisto, and O. Tarvainen, Review of Scientific Instruments 85 (2), 02A702 (2014).
26. V. Skalyga, I. Izotov, A. Sidorov, S. Razin, V. Zorin, O. Tarvainen, H. Koivisto, and T. Kalvas, JINST 7, P10010 (2012).
27. V. Skalyga, I. Izotov, S. Golubev, A. Vodopyanov, and O. Tarvainen, Review of Scientific Instruments 87 (2), 02A715 (2016).
28. www.gycom.ru
Выпуск
С О Д Е Р Ж А Н И Е
ОБЩАЯ ФИЗИКА
Свешников В. М., Третьяков А. С. Численно-аналитические алгоритмы интегриро-вания уравнений движения заряженных частиц в электрических полях 5
ФИЗИКА ПЛАЗМЫ И ПЛАЗМЕННЫЕ МЕТОДЫ
Лебедев Ю. А. 10-й Международный научный семинар по СВЧ-разрядам – X-th International Workshop on Micro-wave Discharges: Fundamentals and Applications (MD-10) 11
Скалыга В. А., Голубев С. В., Изотов И. В., Лапин Р. Л., Разин С. В., Сидоров А. В., Шапошников Р. А. Сильноточные импульсные ЭЦР-источники ионов 17
Ахметов М. Н., Ахметов Н. Д., Гимадеев М. М., Кривошеев В. А. Метод расчёта формирования и движения фронта ударной волны в высоковольтном электрическом разряде в воде 25
Золотухин Д. Б., Бурдовицин В. А., Окс Е. М., Панченко Н. А. Потенциал составной металлической мишени при её облучении электронным пучком в форвакуум-ной области давлений 30
Кравченко Д. А., Ловцов А. С. Влияние траекторий первичных электронов на эффективность работы газоразрядной камеры ионного двигателя 35 Балданов Б. Б., Ранжуров Ц. В., Сордонова М. Н., Будажапов Л. В. Влияние плазменной модификации поверхности семян зерновых культур на их посевные свойства 41
ФОТОЭЛЕКТРОНИКА
Войцеховский А. В., Кульчицкий Н. А., Несмелов С. Н., Дзядух С. М., Варавин В. С., Дворец-кий С. А., Михайлов Н. Н., Якушев М. В., Сидоров Ю. Г. Воздействие оптического излучения на адмиттанс МДП-структур на основе МЛЭ n-Hg0,78Cd0,22Te с приповерхностными варизонными слоями 46
Ильинов Д. В., Шабрин А. Д., Гончаров А. Е., Пашкеев Д. А. Численный анализ спектров рентгеновского дифракционного отражения от сверхрешеток на основе гетеропары AlGaAs/GaAs в зависимости от структурных параметров 51 Жегалов С. И. Модель нейронной схемы формирования изображения для ФПУ с микросканированием 59
ФИЗИЧЕСКОЕ МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ
Буркова Л. А., Иванов Д. К., Иванов К. Г., Щербаков А. П. Осцилляции напряжения в тонких углеродных пленках в области отрицательного дифферен-циального сопротивления 66
Зау Йе Мьинт, Кхин Маунг Хтау, Хтет Вэй Ян Чжо, Хтет Ко Ко Зау, Васильева Т. М. Модификация тонких пленок хитозана в электронно-пучковой плазме 71
Ципинова А. Х., Шериева Э. Х., Азизов И. К. Деформационный отклик плоских микрокристаллов галогенида серебра AgBr на излучение видимого спектра 77
Вашуков Ю. А., Демичев С. Ф., Еленев В. Д., Малинский Т. В., Миколуцкий С. И., Хомич Ю. В., Ямщиков В. А. Лазерная обработка поверхности металлических сплавов для диффузионной сварки 82
Зиенко С. И., Слабковский Д. С. Определение происхождения ограненных алмазов с помощью интегральной функции рас-пределения спектров люминесценции 88
ФИЗИЧЕСКАЯ АППАРАТУРА И ЕЁ ЭЛЕМЕНТЫ
Булярский С. В., Гусаров Г. Г., Лакалин А. В., Матына Л. И., Олейник С. П. Экранирование электрического поля углеродных нанотрубок или наностержней из оксида цинка вследствии их взаимного влияния 93
ИНФОРМАЦИЯ
Правила для авторов 98
C O N T E N T S
GENERAL PHYSICS
V. M. Sveshnikov and A. S. Tretyakov Numerical-analytical algorithms for integrating the equations of motion of charged particles in electric fields 5
PLASMA PHYSICS AND PLASMA METHODS
Yu. A. Lebedev Xth International Workshop on Microwave Discharges: Fundamentals and Applications (MD-10) 11
V. A. Skalyga, S. V. Golubev, I. V. Izotov, R. L. Lapin, S. V. Razin, A. V. Sidorov, and R. A. Shaposhnikov High-current pulsed ECR ion sources 17
M. N. Akhmetov, N. D. Akhmetov, M. M. Gimadeev, and V. A. Krivosheev Method of calculating shock wave front generation and motion on a high voltage electric discharge in water 25
D. B. Zolotukhin, V. A. Burdovitsin, E. M. Oks, and N. A. Panchenko Potential of an isolated complex target during its irradiation by an electron beam in the forevacuum pressure range 30
D. A. Kravchenko and A. S. Lovtsov Primary electrons trajectories influence on performance efficiency of ion thruster discharge cham-ber 35
B. B. Baldanov, Ts. V. Ranzhurov, M. N. Sordonova, and L. V. Budazhapov Effect of plasma surface modification of seeds on the sowing properties of agricultural crops 41
PHOTOELECTRONICS
A. V. Voitsekhovskii, N. A. Kulchitsky, S. N. Nesmelov, S. M. Dzyadukh, V. S. Varavin, S. A. Dvo-retsky, N. N. Mikhailov, M. V. Yakushev, and G. Yu. Sidorov The effect of optical radiation on the admittance of MIS structures based on MBE n-Hg0.78Cd0.22Te with near-surface graded-gap layers 46
D. V. Ilinov, A. D. Shabrin, A. E. Goncharov, and D. A. Pashkeev Numerical analysis of the X-ray diffraction spectra of AlGaAs/GaAs superlattices in relation to structural parameters 51
S. I. Zhegalov Model of a neural image formation scheme for the FPA with microscanning 59
PHYSICAL SCIENCE OF MATERIALS
L. A. Burkova, D. K. Ivanov, K. G. Ivanov, and A. P. Shcherbakov Voltage oscillations in thin carbon films in the region of negative differential resistance 66
Zaw Ye Myint, Khin Maung Htay, Htet Wai Yan Kyaw, Htet Ko Ko Zaw, and T. M. Vasilieva Modification of thin chitosan films by means of electron-beam plasma 71
A. Kh. Tsipinova, E. Kh. Sherieva, and I. K. Azizov Deformation response of a flat AgBr microcrystals on the visible radiation 77
Yu. A. Vashukov, S. F. Demichev, V. D. Elenev, T. V. Malinskiy, S. I. Mikolutskiy, Yu. V. Khomich, and V. A. Yamshchikov Laser processing of metal alloys for diffusion welding 82
S. I. Zienko and D. S. Slabrovsky Determination of origin of deteriated diamonds by the integral function of distribution of lumines-cence spectra 88
PHYSICAL APPARATUS AND ITS ELEMENTS
S. V. Bulyarskiy, G. G. Gusarov, A. V. Lakalin, L. I. Matyna, and S. P. Oleynik Shielding of the electric field of carbon nanotubes or zinc oxide nanorods due to their mutual in-fluence 93
INFORMATION
Rules for authors 98
Другие статьи выпуска
Исследована тонкая пленка, полученная осаждением на подложку фрагментов углеродного волокна, образовавшихся вследствие его взрывного разрушения при пропускании сильных импульсных токов. Показано, что при напряжении порядка 300 В пленка входит в область отрицательного дифференциального сопротивления N-типа, в которой наблюдаются релаксационные осцилляции напряжения. Предложен механизм возникновения отрицательного дифференциального сопротивления и появления осцилляций напряжения.
Статья является развитием градиентного подхода с нейронной схемой в качестве формирователя изображения для ФПУ с микросканированием. В рассматриваемой модели широко используется метод наименьших квадратов (МНК). Данная МНК-модель обеспечивает оценку вариантов обработки на основе сопоставления градиентов сигналов и матриц неизвестных, соответствующих формируемым изображениям. Модель включает сопоставление градиентов сигналов и неизвестных, систему линейных уравнений относительно неизвестных, соответствующую системе нейронную схему; традиционное решение системы используется для формирования критерия остановки нейронной схемы.
Изучены свойства спектров рентгеновского дифракционного отражения многослойных периодических гетероструктур AlGaAs/GaAs в зависимости от толщины и состава материала слоев и количества периодов. Показано, что количество и интенсивность дополнительных дифракционных максимумов на кривых качания возрастает с увеличением толщины слоев и количества периодов. Состав слоев не влияет на количество максимумов, а изменяет их угловое положение и полуширину. Проводилось сравнение численных расчетов с экспериментальными спектрами, измеренными для гетероструктуры, выращенной методом молекулярнопучковой эпитаксии и состоящей из 50 периодов, в которых барьер AlxGa1-xAs имел состав x 26,7 % и толщину d 51,6 нм, а квантовая яма GaAs – толщину d 4,6 нм. Установлено хорошее соответствие рассчитанных параметров с технологическими данными и результатами измерения на просвечивающем электронном микроскопе.
Проведены исследования влияния оптического излучения на адмиттанс МДП-структур на основе n(p)-Hg1–xCdxTe (x = 0,21–0,23), выращенного методом молекулярно-лучевой эпитаксии с приповерхностными варизонными слоями с повышенным содержанием CdTe и без таких слоев. Установлено, что освещение существенно изменяет вид полевых зависимостей емкости и приведенной проводимости в режиме инверсии для структуры с варизонным слоем. Изменение емкости МДП-структуры в режиме инверсии происходит по двум механизмам: уменьшение времени формирования инверсионного слоя, увеличение значения емкости в минимуме низкочастотной ВФХ. Приведенная проводимость МДП-структуры при освещении уменьшается на низких частотах, но возрастает на высоких частотах.
Изучено изменение поверхностных свойств семян пшеницы под воздействием нетермической плазмы, инициируемой тлеющим разрядом атмосферного давления в аргоне. Воздействие на оболочку семени неравновесной плазмы тлеющего разряда атмосферного давления приводит к модификации поверхности семени, заключающееся в проявлении на поверхности семени мелкоячеистой сетчатой структуры. При увеличении длительности воздействия или мощности разряда эффекты травления на поверхности семени усиливаются, но при этом скорость прорастания семян не увеличивается с интенсификацией параметров обработки.
В данной работе приводятся результаты моделирования плазмы в газоразрядной камере ион-ного двигателя ИД-50. Для получения этих данных использовалась двухмерная кинетическая модель, основанная на методе «частиц в ячейках» (Particle-in-Cell). Анализ результатов, которые лежат в хорошем соответствии с экспериментальными данными, позволил выявить корреляцию между траекториями первичных электронов и эффективностью работы газоразрядной камеры. Показана взаимосвязь между геометрией магнитной системы, определяющей траектории первичных электронов, картиной течения ионной компоненты и величиной энергетической цены иона.
В статье представлены результаты измерения потенциала изолированного коллектора, облучаемого электронным пучком в среднем вакууме, при различных значениях – коэффициента вторичной электронной эмиссии электронов (ВЭЭ). Изменение обеспечено плавным перемещением относительно электронного пучка коллектора, составленного из двух металлов (алюминия и титана) с резко различающимися значениями коэффициента ВЭЭ. Предложена модель, удовлетворительно описывающая измеренную зависимость, и методика, позволяющая по установившемуся потенциалу изолированного коллектора оценивать коэффициент ВЭЭ различных материалов, в том числе и диэлектриков.
статье представлены результаты экспериментального исследования процесса формирования и движения ударных волн при высоковольтном электрическом разряде в воде. Для рассматриваемого режима разрядов определены давление и скорость фронта ударной волны и рассчитан момент достижения ударной волной максимальной интенсивности.
Дан обзор новых интересных результатов, представленных на 10-м Международном научном семинаре по СВЧ-разрядам (X-th International Workshop on Microwave Discharges: Fundamentals and Applications) состоявшемся с 3 по 7 сентября 2018 года в г. Звенигороде Московской области.
Предложены и экспериментально исследованы численно-аналитические алгоритмы интегрирования уравнений движения заряженных частиц в электрических полях. Необходимость в разработке таких алгоритмов возникла при моделировании интенсивных пучков заряженных частиц в протяженных системах. Характерной задачей при этом является по возможности точное определение расширения пучка и его угловой расходимости на значительном расстоянии от поверхности старта (эмиттера). Применение классических численных алгоритмов не давало адекватных результатов. Поэтому возникло предложение на каждом шаге численного интегрирования использовать аналитическое решение уравнений движения, сделав упрощающие предположения об электрических полях. Упрощающие предположения в пределах шага численного интегрирования, дающие достаточную точность и, в то же время, несложное решение, состояли в следующем: в продольном направлении поле предполагается постоянным, а в поперечном – линейным по координате, что характерно для интенсивных пучков. Дано экспериментальное сравнение численно-аналитических алгоритмов с численными алгоритмами, которое показало преимущество разработанного подхода.
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