Исследовано воздействие на углеродные волокна импульсных токов с амплитудным значением в тысячи ампер и длительностью 250 мкс. При таких токах происходит частичное испарение материала волокна. Вылетевшие частицы образуют плазму, малое сопротивление которой шунтирует углеродное волокно, предохраняя его от полного разрушения. В первом импульсе происходит пробой диэлектрической матрицы композита, причем плотность образовавшейся плазмы оказывается большой, и ее проводимость определяется процессами рассеяния электронов на частицах плазмы. При повторных импульсах плотность плазмы существенно уменьшается и ее проводимость носит индуктивный характер. Полученные временные зависимости тока и напряжения позволяют провести оценку некоторых параметров плазмы, образовавшейся при первичном и последующих импульсных воздействиях.
Используемые для передачи управляющих сигналов провода и кабели не способны сохранять свои электрические параметры при воздействии на них температурных режимов пожара. Для оценки работоспособности различных систем, имеющих в своём составе проводники с типовыми изоляционными оболочками, в условиях пожара необходимо иметь пред- ставление об изменении параметров этих проводников.
Методы. Для оценки влияния температурных режимов на параметры проводов и кабелей был создан экспериментальный стенд, обеспечивающий нагрев и измерение электрических параметров.
Результаты. В результате проведённых исследований были получены зависимости, характеризующие изменение электрических параметров исследуемого кабеля от темпера- турных режимов окружающей среды. Установлено, что при увеличении температуры повышается сопротивление изоляции и достигает максимального значения в диапазоне температур 80–100 °С. После прогрева кабеля до 150 °С начинает происходить деформация изоляции и резкое изменение ёмкости кабеля, что следует учитывать при проектировании систем с использованием данного типа кабеля.
Область применения результатов. Полученные результаты могут быть использованы при проектировании вновь создаваемых систем управления и автоматики на различных объектах, а также для оценки работоспособности существующих систем на эксплуатируемых объектах.
Выводы. Электрические параметры кабеля марки 324M Network Patch Cat 5E 24AWG 4 PRETL TIA/EIA-568B существенно зависят от температуры окружающей среды, что необходимо учитывать при оценке работоспособности вышеуказанного кабеля.
Составлена математическая модель процессов, протекающих в аэродисперсных средах с твёрдыми частицами, при взаимодействии с лазерным излучением. В модели учитываются термоэмиссия электронов с поверхности микрочастиц и лазерный пробой. Расчетами показана возможность возникновения слабой сплошной ионизации воздушной среды на расстоянии нескольких сантиметров от очага пробоя за счёт ионизации молекул NO и протекания термохимических реакций в длинной лазерной искре.
В работе представлены резонансные измерительные системы для ближнепольной СВЧ-томографии биологических тканей. Рассмотрены особенности их конструкции и описана методика глубинного подповерхностного зондирования. Изучен эффект «прижима», характеризующийся зависимостью показаний ближнепольного измерительного датчика от силы его давления на поверхность биообъекта. Найдены конструктивные решения, позволяющие свести к минимуму негативное влияние «прижима» путем использования зондирующего элемента в виде краевой емкости цилиндрического конденсатора, внешняя обкладка которого оканчивается металлическим фланцем. Представлена электродинамическая модель измерительной системы. Изучены импедансные свойства зондирующего элемента в виде краевой емкости цилиндрического конденсатора с металлическим фланцем, контактирующей с поверхностью однородного и неоднородного по глубине полупространства. Разработана схема решения обратной задачи для системы датчиков с разными глубинами зондирования применительно к модели плоскослоистой среды. Проведена экспериментальная апробация резонансных измерительных систем и развитого математического аппарата на примере задачи по обнаружению контрастных локализованных образований (неоднородностей) в однородной проводящей среде.
Монография посвящена экспериментальному исследованию проводимости тонких пленок
нанокомпозитов как по прохождению постоянного тока (статической), так и по отражению элек-
тромагнитных волн СВЧ-диапазона (динамической), в сочетании с модельной теоретической
интерпретацией наблюдаемых эффектов.
Методом ионно-лучевого напыления на лавсановой подложке выращены аморфные нано-
гранулированные пленки типа «металл-диэлектрик» следующих составов:
(Co45Fe45Zr10)x(Al2O3)1–x, (Co45Fe45Zr10)x(MgO)1–x, (Co45Fe45Zr10)x(Zr2O3)1–x, (Co45Fe45Zr10)x(CaFe2)1–x.
По площади пленок исследовано распределение толщины, концентрации и относительного объе-
ма металлической фазы, а также статической и динамической проводимости. Отмечено сильное
(до двух порядков и более) превышение динамической проводимости над статической, имеющее
место на пленках с диэлектрической матрицей Zr2O3, обусловленное крайне низкой статической
проводимостью диэлектрической фазы (порядка 10 –4Ом –1м –1). Полученные результаты интер-
претированы на основе модели внутригранулярных токов.
Монография будет полезна студентам и аспирантам физических специальностей универси-
тетов и институтов, а также преподавателям, инженерам и научным работникам в области техни-
ческих наук.
Работа выполнена при финансовой поддержке РФФИ No 17-02-01138-а
Учебное пособие по дисциплине «Физические основы микро- и наноэлектроники» содержит рекомендации по организации и проведению лекций, практических занятий, семинаров, лабораторных работ и деловых игр, перечень учебных видео- и аудиоматериалов, слайдов, типовых плакатов и другие дидактические материалы для работы профессорско-преподавательского состава и студентов по данной дисциплине.
Соответствует стандартам WorldSkills по компетенции «Производство и инженерные технологии», а также минимуму содержания и уровню подготовки студентов по укрупненным группам специальностей и направлений «Информатика и вычислительная техника» и «Приборостроение». Может представлять интерес для специалистов, занимающихся вопросами приборостроения и созданием цифровых систем.
Исследованы температурные зависимости удельной электропроводности и на основе уравнений Максвелла проведена оценка вклада образующихся новых фаз в общую про-водимость полученных сплавов в диапазоне температур 460–720 К. Обнаружено, что в сплавах с примесями от 5 мол. % до 10 мол. % Еа не меняется и составляет 0,11 эВ. Также получено значение энергии активации проводимости PbTe при комнатной температуре, Еа = 0,36 эВ, которое хорошо согласуется с литературными данными.
Пленки оксида гафния HfOx толщиной около 40 нм получены методом электронно-лучевого напыления при различных значениях потока кислорода в камере. Изучены электрофизические свойства пленок на воздухе и в вакууме. Показано, что температурные зависимости проводимости пленок, измеренные в вакууме в диапазоне температур от 20 до 180◦ C, имеют активационный характер с энергией активации 0.82±0.02 эВ. Сделано предположение, что в полученных пленках перенос заряда определяется активацией электронов в зону проводимости с донорного уровня, связанного с кислородными вакансиями. Обнаружено, что проводимость пленок на воздухе сильно изменяется при варьировании потока кислорода, в то время как в вакууме проводимость практически не зависит от потока кислорода. Это свидетельствует о существенных отличиях в свойствах поверхности пленок, полученных при разных потоках кислорода в камере в процессе напыления.
Результаты расходометрии скважин в верхней части слоистого массива скальных пород указывают на модель среды фильтрации в виде отдельных горизонтальных тонких трещин-зон, разделенных водоупорами мощность несколько метров. Сделано исследование откачки на модели в цилиндрических координатах для двух тонких водоносных зон. Верхняя работает с постоянным напором в центральной скважине, определяемым положением зоны, и уменьшающимся дебитом, а нижняя с возрастающим расходом - дополнительным до расхода насоса. Интервалы фильтров центральной и единственной наблюдательной скважины одинаковы. Обработка результатов откачки обычно применяемым методом Джейкоба показала основные особенности - сильные различия проводимостей в разных вариантах расположения скважин, очень большие значения водоотдачи, сверхмалые значения расчетного радиуса центральной скважины. Целью работы является оценка точности определения проводимости по результатам стандартных одиночных и кустовых откачек наиболее часто используемыми методами.