Статья: Возможности применения многоволнового стронциевого лазера для дистанционного газоанализа атмосферы (2012)

Представлены результаты разработки оптико‐электронного прибора малой стоимости, предназначенного для теплового контроля движущихся объектов. Прибор разработан на основе серийно выпускаемого во ФГУП «НПО “Орион”» фотоприемного устройства ФУР-129Л.

Представлена математическая модель многоэлементных инфракрасных фотоприемных устройств на основе системы фотодиод — прямоинжекционное устройство считывания. Модель позволяет проводить анализ с заданием вольт‐амперных характеристик фотодиодов как в аналитическом виде, так и аппроксимацией экспериментальных данных, определить основные факторы, лимитирующие характеристики многоэлементных фотоприемных устройств и тепловизионных систем на их основе, в зависимости от электрофизических и конструктивных параметров фотодиодов, устройств считывания, фоновой обстановки.

Рассмотрены основные применения матричных InGaAs/InP фотоприемных устройств. Описана технология изготовления матрицы InGaAs/InP фотодиодов. Рассмотрены ключевые операции: плазмохимическое осаждение пленки Si3N4 в качестве просветляющего, защитного и маскирующего покрытия, вскрытие активной области и контактных окон в пленке Si3N4, процесс диффузии, процесс напыления металлических контактов. Указаны основные особенности и параметры технологических режимов.

На основе анализа опубликованных и оригинальных экспериментальных результатов представлены две общие характерные особенности планарных p+—n-переходов на Si и InSb, а именно, наличие эффекта электротренировки и положительное влияние на прямые и обратные ветви ВАХ дополнительного короткозамкнутого близкорасположенного планарного p+—n-перехода. Обсуждены механизмы проявления каждой из этих особенностей и дано предположение о возможности их повторения на планарных p+—n-переходах из других полупроводниковых материалов.

Изготовлены и исследованы 64-элементные линейки фотодиодов на жидкофазных гомоэпитаксиальных структурах антимонида индия типа n (пленка) — n+(подложка) по базовой имплантационной технологии ОАО «Московский завод “САПФИР”». Показана возможность применения таких фотодиодов с одинаковым успехом при облучении как со стороны эмиттера (р+-слоя), так и со стороны подложки.

Проведен расчет комбинированного энергоанализатора потоков заряженных частиц на основе электростатических цилиндрического и гиперболического полей посредством аналитических формул и программы “Фокус” моделирования аксиально-симметричных систем корпускулярной оптики. Гиперболическое поле (ГП) в планарной плоскости не является однородным и имеет ярко выраженные дисперсионные свойства. Это качество комбинированного анализатора представляет интерес, так как приводит к расширению аналитических возможностей анализатора.

Представлены экспериментальные исследования однонейтродных плазмотронов. Рассмотрено влияние изменения расхода основного плазмообразующего газа в зазор катод— нейтрод и влияние изменения расхода основного плазмообразующего газа в зазор нейтрод— анод.

Получено точное решение уравнения для траектории радиолуча в сферически симметричной ионосфере при аппроксимации распределения концентрации электронов по высоте в виде нескольких квазилинейных и квазипараболических зависимостей.

Исследовались пленки Ta2O5, полученные магнетронным распылением Ta-мишени. Оптические параметры пленок определялись из диэлектрической функции, соответствующей модели Друде—Лорентца. Параметры модели вычислялись по результатам измерений коэффициента пропускания. В диапазоне длин волн λ = 0,275—0,5 мкм показатели преломления и поглощения пленок изменяются в пределах 2,49—2,14 и (9,0—0,1)⋅10-2, соответственно. Установлено, что скорость роста пленок зависит от знака потенциала смещения и характера тока питания магнетрона. Ширина запрещенной зоны пленкообразующего материала лежит в пределах 4,02—4,13 эВ.

Рассмотрены теплофизические и кинематические аспекты проблемы роста кристалла в однокомпонентном переохлажденном расплаве. Дано аналитическое описание предвестников боковой ветви дендрита в конечной окрестности его вершины. Установлены нетривиальные закономерности поведения острых кромок и точек перегиба на двухмерной плоской линии роста. Изучены экстремальные свойства производства энтропии на фазовой границе кристаллизации в условиях локально‐неравновесного теплопереноса.

Для выполнения одного из требований фторной химии — контроля за содержанием кислорода во фторе — применен газоанализатор фабричного производства, в котором в целях измерения концентрации кислорода используется физический эффект — изменение теплопроводности парамагнитного газа в магнитном поле (эффект Зенфтлебена). Описаны результаты применения прибора.

Найдены условия и частотная полоса полного (безотражательного) поглощения электромагнитного излучения в плоском слое поглощающего диэлектрика с нанесенными на него двумя просветляющими и непоглощающими покрытиями, одно из которых имеет четвертьволновую толщину.

Описано новое направление количественного рентгеновского анализа вещества, интегрирующее рентгенофлуоресцентные и рентгенофазовые методы. Для определения концентрации определяемого элемента в качестве аналитического параметра берется отношение интенсивности характеристического излучения определяемого элемента к интенсивности некогерентно рассеянного (по Комптону) первичного излучения. Для определения концентрации определяемой фазы в качестве аналитического параметра берется также отношение интенсивности фазы определяемого компонента пробы к интенсивности некогерентнорассеянного (по Комптону) этой же пробой первичного излучения.

Рассмотрено влияние внешнего однородного постоянного сверхсильного магнитного поля H >> H0 = cm2ee3h-3 на устойчивость тяжелых ядер. Показано, что при помещении ряда стабильных тяжелых ядер в сверхсильное магнитное поле может стать заметной вероятность распада ядра по каналу, при котором происходит одновременное рождение α‐частицы и β‐электрона в связанном состоянии.