научный журнал по физике Приборы и техника эксперимента ISSN: 0032-8162

БЕЛОВ А.Г., ГОЛУБЯТНИКОВ В.А., ГРИГОРЬЕВ Ф.И., ЛЫСЕНКО А.П., СТРОГАНКОВА Н.И., ШАДОВ М.Б. — 2014 г.

Показано, что подсветка омических контактов к высокоомным образцам теллурида кадмия и арсенида галлия влияет не только на переходное сопротивление контакта, но и на объемную проводимость образцов за счет повышения концентрации свободных носителей заряда. Приведена модель, объясняющая увеличение объемной проводимости образца при засветке приконтактной области. Предложена методика раздельного определения переходного сопротивления омического контакта и объема образца, пригодная для высокоомных полупроводников.

КУШИН В.В., ПОКАЧАЛОВ С.Г., ФЕДОТОВ С.Н. — 2014 г.

Описан однокоординатный сцинтилляционный спектрометр для измерения резонансного поглощения -излучения в азотсодержащих образцах. Измерены энергетические и координатные характеристики спектрометра. Представлены результаты экспериментов по резонансному поглощению -излучения с энергией 9.17 МэВ в образце мочевины.

КАНАТЬЕВ А.Г., КАСАТКИНА Е.А., ШУМИЛОВ О.И. — 2014 г.

Для измерения ширины годичных колец деревьев создана программа TREMET (tree-ring measurement tool), которая работает с изображениями в любых разрешениях, полученными с помощью устройств захвата изображения (планшетные сканеры, цифровые фотоаппараты и т.д.). Программа может быть использована для получения дендрохронологической информации из образцов различного типа (керны, спилы), в том числе трудно поддающихся обработке. Из образцов можжевельника, включая реликтовые растения, собранных на Кольском полуострове, при помощи программы TREMET была создана 676-летняя древесно-кольцевая хронология, которая является самой длинной хронологией можжевельника в северо-западном регионе России. Также с использованием TREMET получены самые длинные древесно-кольцевая хронология по сосне для Хибинских гор (448 лет) и хронология по сосне для Кольского полуострова (561 год).

ВЯЗОВЦЕВ А.В., МИЛОВИДОВ Н.И., СМИРНОВ Е.В., ФОМИН А.В. — 2014 г.

Изложены методы экспериментальных исследований распределения напряжений в кристаллах полупроводниковых лазеров на основе эффекта деформационного потенциала. Приведены результаты разработки стенда и метода измерения пространственно-разрешенных спектров излучения линеек лазерных диодов в составе излучателей производства РФЯЦ-ВНИИТФ. Дана количественная оценка значений контактных напряжений в линейках лазерных диодов для нескольких вариантов материалов конструкций излучателей, различающихся своими физико-механическими характеристиками.

БОГДАНОВ А.В., БУРЦЕВ В.В., ВАРЕНЦОВ Д.В., ГОЛУБЕВ А.А., ДЕМИДОВ В.С., ДЕМИДОВА Е.В., ДУДИН С.В., ЖЕРНОКЛЕТОВ М.В., ЗАВЬЯЛОВ Н.В., КАНЦЫРЕВ А.В., КАРТАНОВ С.А., КОЛЕСНИКОВ С.А., КУЗНЕЦОВ А.П., ЛАДЫГИНА Е.М., МАРКОВ Н.В., МИНЦЕВ В.Б., МИХАЙЛОВ А.Л., НИКОЛАЕВ Д.Н., РУДНЕВ А.В., РУДСКОЙ И.В., СКАЧКОВ В.С., СМИРНОВ Г.Н., ТАЦЕНКО М.В., ТЕРНОВОЙ В.Я., ТУРТИКОВ В.И., УТКИН А.В., ФОРТОВ В.Е., ХУДОМЯСОВ А.В., ШАРКОВ Б.Ю., ШЕСТОВ Л.М., ШИЛКИН Н.С., ЮРЬЕВ Д.С. — 2014 г.

На ускорительном комплексе ТВН-ИТЭФ (тераваттном накопителе ИТЭФ) создана протонно-радиографическая установка с применением магнитной оптики (протонный микроскоп ПУМА), которая позволяет проводить измерения распределения плотности вещества внутри статических и динамических объектов с помощью пучка протонов с энергией 800 МэВ. Протонно-радиографическое изображение изучаемого объекта, помещенного в предметную плоскость установки, формируется в плоскости детектора с коэффициентом увеличения K = 4 с помощью магнитооптической системы, состоящей из четырех квадрупольных линз на постоянных магнитах. Установка рассчитана на проведение измерений объектов с массовой толщиной до 20 г/см2 при поле обзора диаметром до 20 мм. Пространственное разрешение радиографических изображений существенно зависит от массовой толщины исследуемого объекта и для установки ПУМА составляет от 60 до 115 мкм при толщине объектов от 0.46 до 17 г/см2 соответственно. Временная структура протонного пучка, состоящая из четырех импульсов длительностью 47 нс (ш.п.в. – ширина на полувысоте) каждый с интервалом между ними 250 нс, позволяет исследовать динамическое состояние вещества в четырех последовательных радиографических кадрах. Данная статья посвящена описанию конструкции протонного микроскопа. Приведены основные метрологические характеристики установки на примере экспериментов со статическими и динамическими объектами.

БАРСУКОВ В.П., ВЕРХОГЛЯД А.Г., ГЕРАСИМОВ В.В., ГЛЕБУС И.С., ЗАВЬЯЛОВА М.А., КНЯЗЕВ Б.А., МАКАРОВ С.Н., ОВЧАР В.К., РОДИОНОВ Д.Г., СТУПАК М.Ф., ЧОПОРОВА Ю.Ю., ШТАТНОВ В.Ю. — 2014 г.

Разработан и изготовлен ближнепольный терагерцовый сканирующий оптический микроскоп с блоком нарушенного полного внутреннего отражения и лазером на свободных электронах в качестве источника излучения. Созданы и испытаны сканирующая система с позиционированием с помощью конфокального датчика с хроматическим кодированием и датчик касания поверхности субволновым зондом. В датчике касания реализован новый метод определения расстояния между зондом и проводящей поверхностью по току коронного разряда. Для работы с импульсным излучением Новосибирского терагерцового лазера на свободных электронах разработана специализированная система синхронного детектирования рассеянного зондом излучения, включающая сверхпроводящий болометр на горячих электронах и электронную схему накопления сигнала. Проведены испытания всех элементов микроскопа, показавшие их работоспособность. Начаты эксперименты по регистрации рассеянного зондом микроскопа терагерцового излучения.

БЕКБАЕВ С., КУРМАНТАЕВ А., МУМИНОВ Р.А., РАДЖАПОВ С.А., РИСАЛИЕВА Ш., ТОШМУРАДОВ Ё.К. — 2014 г.

Описываются результаты разработки и оптимизация технологии изготовления полупроводниковых позиционно-чувствительных детекторов рентгеновского излучения больших размеров для томографических и экологических задач на основе Si(Li)-p–i–n-структур. Изготовлены детекторы с размерами чувствительной области 50 ? 50 ? 2 мм с 8, 16 и 32 стрипами. Энергетическое разрешение при напряжении 100–500 В составляет 50 и 75–80 кэВ для электронов с энергией 1 МэВ и -частиц с энергией 7.65 МэВ соответственно при темновом токе 0.5–1 мкА, емкости 300 пФ и шуме 40 кэВ.

ГРЕЧУХИН М.Н., МУРСАЕВ А.Х. — 2014 г.

Представлена структура двумерного медианного фильтра, ориентированная на реализацию в микросхемах программируемой логики и обеспечивающая сверхбыстрое определение медианы данных в двумерном окне за счет параллельного исполнения операций сравнения и упорядочения. Данный подход обеспечивает экономичную реализацию, пригоден для фильтрации как неподвижных, так и подвижных изображений и позволяет расширить область применения медианной фильтрации.

ГАТАУЛЛИН А.М. — 2014 г.

С помощью ненаправленной антенны, импульсного измерительного трансформатора и осциллографа исследованы сигналы электромагнитной активности в воздушном разрядном промежутке, возникающие под воздействием переменного напряжения частотой 50 Гц. Определен частотный диапазон с максимальным соотношением сигнал/шум для сигналов частичных разрядов. С помощью системы электродов поверхность–игла смоделированы частичные разряды, приводящие к пробою воздушного разрядного промежутка и идентичные по величине кажущегося заряда частичным разрядам в полимерной изоляции. Смоделированы коронные разряды. Для отделения сигналов короны от сигналов частичных разрядов построены амплитудно-фазовые диаграммы. Модельные разряды позволили изучить особенности пробоя полимерной изоляции.

БОЛОЗДЫНЯ А.И., СОМОВ А.С., СОМОВ С.В., ТОЛСТУХИН И.А. — 2014 г.

Представлены результаты исследования сборки тонких сцинтилляторов и кремниевых фотоумножителей для регистрации релятивистских частиц с минимальной ионизацией. Показана высокая эффективность регистрации релятивистских частиц в комбинации: сцинтиллятор (Ej-212), спектросмещающее волокно (Saint-Gobain, BSF-91A) и кремниевый фотоумножитель фирмы Hamamatsu. Результаты измерений использованы для создания сцинтилляционного годоскопа магнитного спектрометра для регистрации -квантов в эксперименте GlueX.

АСТАБАТЯН Р.А., ЛУКЬЯНОВ С.М., МАРКАРЯН Э.Р., МАСЛОВ В.А., ПЕНИОНЖКЕВИЧ Ю.Э., СМИРНОВ В.И. — 2014 г.

Приведены результаты измерений ионизационных потерь энергий ионов в малоизученной области = 0.01–0.06 в тонких ( 2 мкг/см2) поглотителях. С этой целью были проведены одновременные измерения ионизационных потерь и времени пролета ионов лавинными газонаполненными детекторами низкого давления, P 1 Торр, дополненные измерениями остаточной энергии ионов полупроводниковым детектором. Энергия низкоэнергетических ионов с 0.01–0.03 восстанавливалась по измерениям времени пролета. Приводится зависимость E(E) для ионов 4He, Be, C, O.

ГРЕНКОВ С.А., КОЛЬЦОВ Н.Е., МАРШАЛОВ Д.А., МЕЛЬНИКОВ А.Е., НОСОВ Е.В., ФЕДОТОВ Л.В. — 2014 г.

Представлены результаты испытаний астрономического радиоинтерферометра на базе “Светлое-Зеленчукская” с применением каналов цифрового преобразования сигналов с полосами 400 МГц. Данные наблюдений в формате VDIF со скоростью 2048 Мбит/с регистрировались терминалом Mark 5C. Одновременно регистрировались данные, получаемые штатной аппаратурой комплекса “Квазар-КВО”. Результаты наблюдений обрабатывались как экспериментальным программным коррелятором DiFX, так и штатным коррелятором АРК, входящим в комплекс “Квазар-КВО”. С применением широкополосной системы преобразования сигналов чувствительность радиоинтерферометра возросла в 4.7–4.8 раз, а точность определения временного положения корреляционного отклика – в 1.6 раза. Эксперимент подтвердил эффективность новой широкополосной цифровой системы преобразования сигналов и возможность ее применения в астрономических радиоинтерферометрах с небольшими ( 13 м) антеннами.

КОЧУМЕЕВ В.А., ПУШКАРЕВ В.П., ТИТОВ А.А. — 2014 г.

DOI: 10.7868/S0032816214040107 Список литературы

БУЯНТУЕВ В.В., ЖЕРЛИЦЫН А.Г., КОСИЦЫН В.С., ШИЯН В.П. — 2014 г.

Разработан с.в.ч.-плазмотрон волноводного типа на основе волноводно-коаксиального перехода (в.к.п.). В качестве плазмообразующей среды использован азот. Разработан и экспериментально проверен инициатор с.в.ч.-разряда на основе разупорядоченной укладки из вольфрамовых спиралек, размещенной на торце внутреннего проводника коаксиальной линии в.к.п. При атмосферном давлении и мощности с.в.ч.-генератора 1.5 кВт получен устойчивый плазменный факел. Разработанный плазмотрон ориентирован на применение в установке для утилизации попутного нефтяного газа с получением метано-водородной смеси и углеродного наноматериала.

ЖЕРЕБЧЕВСКИЙ В.И., ИГОЛКИН С.Н., КРЫМОВ Е.Б., МАКАРОВ Н.А., МАЛЬЦЕВ Н.А., ФЕОФИЛОВ Г.А. — 2014 г.

Исследована работоспособность новых сверхлегких структур поддержки с интегрированной системой жидкостного охлаждения, предназначенных для кремниевых монолитных пиксельных детекторов нового поколения. Такие детекторы будут использованы при модернизации внутренней трековой системы эксперимента ALICE на Большом адронном коллайдере в CERN. Обсуждаемые в данной работе сверхлегкие структуры поддержки в совокупности с детекторами обеспечивают рекордные значения радиационной прозрачности – 0.3%X0. Это позволит существенно расширить программу физических исследований кварк-глюонной плазмы в столкновениях релятивистских тяжелых ионов на Большом адронном коллайдере, в частности, при измерениях выходов тяжелых ароматов и ди-лептонов с малыми поперечными импульсами. В работе приведены экспериментальные результаты тепловых испытаний и выполнен сравнительный анализ пяти различных образцов сверхлегких структур поддержки монолитных пиксельных детекторов. Показана высокая эффективность отвода тепла, вплоть до 0.5 Вт/см2, с использованием жидкостной системы охлаждения.

ДМИТРИЕВ C.Ф., ИШКОВ А.В., МАЛИКОВ В.Н., САГАЛАКОВ А.М. — 2014 г.

На основе вихретокового преобразователя (в.т.п.) трансформаторного типа разработан датчик, позволяющий исследовать структуры типа металл–диэлектрик–металл. Приведена структурная схема датчика и указаны основные технические сведения (число обмоток 10–130 витков, значение начальной магнитной проницаемости сердечника = 500). Рассмотрена схема использования компьютера в качестве генератора и приемника сигналов с обмоток. Описана методика измерений, позволяющая с высокой точностью проводить контроль дефектов в слоистых композитах. Преобразователь тестировался на слоистой структуре, состоящей из слоев бумаги и алюминия толщиной по 100 мкм, в которую помещался модельный дефект. Приведены зависимости сигнала в.т.п. от дефекта в данной структуре.

КОВАЛЕВ В.В., КОВАЛЕВ В.И., КОВАЛЕВ С.В., РУКОВИШНИКОВ А.И. — 2014 г.

Использование набора из 8 светодиодов в многоканальном спектральном эллипсометре с бинарной модуляцией состояния поляризации позволило создать простой эллипсометр с полностью перекрывающимся диапазоном длин волн 350–810 нм и высокими техническими характеристиками. Воспроизводимость и стабильность измерений эллипсометрических параметров и – 0.01° и 0.03° соответственно. Минимальное время измерения и в диапазоне длин волн 435–690 нм – 0.5 с, в полном диапазоне длин волн 350–810 нм – 5 с.

KLIMAN J., KRUPA L., SIVACEK I., БЕЛОЗЕРОВ А.В., ВАНИН Д.В., ВЕДЕНЕЕВ В.Ю., ГУЛЯЕВ А.В., ГУЛЯЕВА А.В., ДМИТРИЕВ С.Н., ИТКИС М.Г., КОНДРАТЬЕВ Н.А., ОГАНЕСЯН Ю.Ц., РОДИН А.М., САЛАМАТИН В.С., СТЕПАНЦОВ С.В., ЧЕРНЫШЕВА Е.В., ЮХИМЧУК С.А. — 2014 г.

Описан масс-сепаратор MASHA, созданный для идентификации сверхтяжелых элементов по массе. Представлены результаты измерения эффективности сепарации в автономном режиме с использованием четырех калиброванных течей инертных газов. На пучке 40Ar измерена полная эффективность сепарации установки с горячей ловушкой и источником на основе электронного циклотронного резонанса (э.ц.р.). Проведены тестовые эксперименты с регистрацией в фокальной плоскости спектрометра -радиоактивных изотопов ртути, синтезированных в реакции полного слияния 40Ar + 144Sm 184 - xnHg + xn. Определены время и эффективность сепарации для короткоживущих изотопов ртути.

АРТЮХ А.Г., ВОРОНЦОВ А.Н., КИСЛУХА Д.А., КЛЫГИН С.А., КОВТУН В.Е., КОНОНЕНКО Г.А., ЛУКЬЯНОВ С.М., ОГАНЕСЯН Ю.Ц., ОСТАШКО В.В., ПАВЛЕНКО Ю.Н., ПЕНИОНЖКЕВИЧ Ю.Э., СЕРЕДА Ю.М., ЧУБАРЯН Г.Г., ЭРДЭМЧИМЭГ Б. — 2014 г.

Обсуждается создание экспериментального комплекса на базе светосильного фрагмент-сепаратора КОМБАС и быстродействующего ионного кетчера. Представлены основные характеристики фрагмент-сепаратора КОМБАС и ионного кетчера, определяющие перспективность предлагаемой комбинации. Ожидается, что реализуемый комплекс позволит получать вторичные пучки радиоактивных ядер более высокого качества по сравнению с пучками, получаемыми методом “in-flight” сепарации. Планируется использование комплекса в тандеме с пост-ускорителем для получения моноизотопных и монохроматических интенсивных вторичных пучков радиоактивных ядер в широком диапазоне массовых чисел А и атомных номеров Z. Предлагается перечень перспективных научных задач, для реализации которых требуются высокие интенсивности и качество получаемых вторичных пучков экзотических ядер.

ЛОВЦОВ А.С., ПУЧКОВ П.М., ШУТОВ В.Н. — 2014 г.

Рассмотрены конструктивная схема и методика автономных испытаний полого катода нового типа, созданного в Исследовательском центре им. Келдыша и способного обеспечивать ток эмиссии на уровне 100 А, а также отвечающего основным требованиям, предъявляемым к термоэмиссионным катодам ионных двигателей большой мощности. Приведены результаты автономных испытаний и получены зависимости напряжения разряда от тока разряда катода в диапазоне токов разряда от 20 до 120 А. Измерены температуры элементов конструкции катода на стационарных режимах работы.