Статья: Об охлаждении пучков частиц (2007)

Рассмотрена возможность разработок гиперспектральных оптических систем на базе использования оптических кристаллов с широким спектральным диапазоном пропускания в целях создания оптико-электронных систем с повышенной информативностью и уменьшенными массогабаритными характеристиками.

Качество оптических и конструкционных покрытий во многом зависит от нанесения расчетных толщин слоев по всей площади оптических элементов. Предложен метод определения площади функциональной маски, используемый в качестве инструмента в технологии вакуумной асферизации.

Рентгенофлюоресцентный анализ (РФА) состава вещества — перспективный метод определения широкого спектра химических элементов. Настоящая работа посвящена изучению возможностей подбора оптимальных параметров для проведения количественного РФА твердых тел методами математического моделирования.

Разработана телевизионная система без ЭОП для обнаружения и распознавания объектов при изменении освещенности на местности от 5⋅10-3 до 105 лк. В состав системы входят объектив с изменяемым относительным отверстием, телевизионная камера, узлы автофокусировки и повышения контраста. Сравнительные испытания разработанной системы с телевизионной камерой на базе ЭОП показали сопоставимые результаты по основным техническим характеристикам (разрешение, число градаций яркости).

Тактические возможности и уровень эффективности оптико-электронных систем (ОЭС) во многом определяют их работу в реальных условиях окружающей обстановки. Рассмотрена возможность оптимизации функционирования ОЭС, расположенных на подвижных объектах. Получены результаты для оценки значений величины среднего квадратического отклонения для системы стабилизации оптической оси ОЭС в обзорных и обзорно-прицельных комплексах для подвижных наземных и воздушных объектов специальной техники.

Дана оценка влияния атмосферной дымки на работу телевизионной системы летательного аппарата. Рассмотрена возможность компенсации влияния атмосферной дымки на применение светофильтров для телевизионных систем с фотоприемником на основе ПЗС-матриц. Предложена адаптивная система компенсации влияния атмосферной дымки.

Приведено исследование с целью разработки имитационной модели системы таймирования на основе пакета моделирования ANYLOGIC. Разработанная модель позволила определить максимальную интенсивность потока таймерных сообщений при заданном числе узлов коммутации и фиксированном времени обработки таймерных сообщений; длительность обработки таймерных сообщений в узлах коммутации при различной интенсивности входного информационного потока; максимальное число узлов коммутации при фиксированном числе входных таймерных сообщений и максимальной интенсивности входного потока.

Представлены результаты исследований на установке “Гетом” возможных способов защиты от прямых ударов молнии. Экспериментально подтверждена эффективность защитных экранов на основе многослойных металлодиэлектрических материалов. Определены защитные свойства металлодиэлектрических экранов при воздействии многокомпонентных импульсов тока молнии в зависимости от состояния поверхности защищаемых объектов и способов крепления защитных экранов.

Рассмотрены возможности применения методов и средств малоракурсной оптической 3D-томографии для исследования процессов воспламенения и горения газовых смесей и потоков высокотемпературных газов. Приведено описание методов и алгоритмов МВТ-реконструкции параметров исследуемых объектов, схемы томографических систем диагностики.

Рассмотрены оптические фильтры из полупроводниковых материалов, используемые для ограничения коротковолновой спектральной чувствительности фотоприемников. Дана сравнительная оценка возможностей различных материалов при совмещении функций фильтров и вакуумно-плотных входных окон с учетом стойкости к воздействию технологических факторов при механической обработке, просветлении и заделке в корпус. Приведены результаты последних исследований по разработке способов сдвига спектральной границы пропускания полупроводниковых фильтров с помощью многослойных интерференционных покрытий.

Разработаны быстроотверждающиеся конструкционные клеи для герметизации и сборки фотоприемников на основе халькогенидов свинца и узлов электронной аппаратуры для систем тепловидения и теплопеленгации. Новые клеи отличаются оптимальным сочетанием физико-химических свойств по адгезионной и механической прочности, оптической прозрачностью в области ИК-спектра, минимальной усадкой, крио- и термостойкостью в широком интервале температур (-196^+100 °C) и технологичностью применения за счет ускоренного режима отверждения. Приведены сравнительные эксплуатационные характеристики разработанных клеев, указаны области применения в технологии изготовления фотоприемников и фотоприемных устройств и даны рекомендации к их использованию в оптико-электронной аппаратуре нового поколения.

Рассмотрено аппаратное и алгоритмическое обеспечение аппаратно-программного комплекса (АПК), предназначенного для обработки сигналов многорядных матричных фотоприемных устройств (МФПУ) на основе фотодиодов из КРТ. АПК построен на базе персонального компьютера типа IBM PC и PCI-платы сопряжения. АПК обеспечивает формирование изображений МФПУ и позволяет в реальном масштабе времени проводить их вторичную обработку. Особенностью разработанного АПК является возможность выравнивания неоднородности чувствительности элементов МФПУ в рабочем режиме без прерывания для калибровки.

Приведен пример оптимизации режима электропитания двухкаскадного термоэлектрического охладителя (ТЭО) в составе 64-площадного фотоприемника (ФП). Теоретические и экспериментальные исследования показали, что оптимальные ТЭО для применения в ФП и их режимы работы определяются рядом факторов и условий эксплуатации. При известной величине теплового сопротивления, стыкуемого с ФП теплосбрасывающего радиатора, имеются рабочие значения I0 < Imax и U0 < Umax, которые обеспечивают наиболее благоприятные режимы эксплуатации системы “ФП+радиатор”. При прочих равных условиях из двух ТЭО с одинаковыми значениями Imax предпочтительным в плане снижения энергопотребления являются ТЭО с большим значением Umax.

Представлены результаты влияния электронно-лучевой обработки (ЭЛО) на параметры и характеристики многощелочных и бищелочных фотокатодов (ФК) вакуумных фото-электронных приборов и электронно-лучевой модификации каналов усиления микроканаль-ного пространственного усилителя (МКП) электронно-оптического преобразователя (ЭОП). ЭЛО повышает среднюю интегральную чувствительность на 10—12 % и снижает брак в производстве изделий по ФК в 4 раза. ЭЛО МКП до операции восстановления снижает фактор шума пространственного усилителя в 1,5—2,0 раза; повышается чувствительность ЭОП.

На основе теоретического анализа распределения проводимости, плотности тока и удельной мощности тепловыделения в высокочастотном индукционном разряде установлен закон сгущения максимумов этих величин.

Рассмотрена модель Томсона высокочастотного индукционного разряда конечной длины и получены некоторые важные соотношения для исследования его структуры.

Выведено нелинейное уравнение для электрического поля в низкотемпературной столкновительной плазме при наличии потоков заряженных частиц – электронов и тяжелых положительно заряженных ионов. Анализируются частные решения уравнения при различных значениях физических параметров. Показана существенная роль малого параметра VTi/VTe — отношения тепловых скоростей ионов и электронов — для решения нелинейного уравнения. Учет этого параметра приводит к наличию разрывных решений для поля при непрерывном изменении плотности заряженных частиц.

Проведен анализ физических процессов в длинных полупроводниках в скрещенных электрических и магнитных полях. Показано, что при определенных углах пролета за счет запаздывания носителей наведенный в резонаторе ток может создавать отрицательную шунтирующую проводимость.

На основе модели неустойчивых локальных структур (НЛС) показано, что начиная с некоторого значения градиента скорости механизм вязкого трения, имеющий место в жидкостях, переходит в механизм вязкого трения, характерный для газов. При этом агрегатное состояние жидкости остается неизменным.

Проблема роста дендрита в переохлажденном расплаве изучается с позиций теории локально-неравновесного теплопереноса. Представлены динамические условия совместности на трехмерной фазовой границе кристаллизации однокомпонентной системы. Градиентная катастрофа теплового поля является предвестником зарождения боковой ветви дендрита. Указаны три типа градиентных катастроф на двухмерной линии роста (плоской либо осесимметричной). Дана теплофизическая интерпретация результатов экспериментов по дендритной кристаллизации.

Найдены условия безотражательного гашения электромагнитной волны при ее прохождении через плоский поглощающий слой диэлектрика, расположенного на границе раздела двух непоглощающих сред. Исследуется их зависимость от толщины поглощающего слоя, оптических свойств прилегающих сред и вещества поглощающего слоя. Рассмотрены энергетические соотношения между поглощенным в слое диэлектриком и прошедшего через него электромагнитного излучения в условиях отсутствия отражения волны.

В приближении геометрической оптики рассмотрен расчет освещенности, создаваемой идущим от световозвращателя потоком излучения. При этом падающий на световозвращатель поток излучения формируется оптической системой из идеального коллимирующего объектива и излучающей площадки.

Рассмотрен термодинамический потенциал Гиббса квантованного электромагнитного поля в поглощающих средах, который вследствие некогерентного характера процессов вынужденного излучения не может быть представлен в терминах стандартного показателя преломления сред с мнимой компонентой. В полной мере это относится к энтропии электромагнитного поля, теплоемкости, уравнению состояния, а также к стационарным пондеромоторным силам. В теории возникает так называемый причинный показатель преломления, отличающийся от стандартного показателя преломления своими аналитическими свойствами. Условие идеальности фотонного газа в диссипативных средах нельзя определить без использования причинного показателя преломления.