ivdon3@bk.ru
Сильноточные полупроводниковые поликристаллические терморезисторы большой мощности коаксиального типа обладают большой массой и следовательно , значительно теплоёмкостью и теплостойкостью. В силу этого теплофизические и электрофизические процессы в них в установившихся и переходных режимах различны, что особенно сказывается в режимах . которые длятся доли или единицы секунд. Рассматриваются основные варианты работы таких терморезисторов в динамических режимах и приведены различные характеристики.
Ключевые слова: Терморезистор, тепловые и электрофизические характеристики, электродвигатели, электрофизические и тепловые характеристики полупроводниковых термосопротивлений коаксиального типа
01.04.13 - Электрофизика, электрофизические установки , 05.13.05 - Элементы и устройства вычислительной техники и систем управления
Проведены исследования физико-химических свойств кобальтовых катализаторов для синтеза Фишера-Тропша. Изучено влияние оксидов меди и железа на удельную поверхность, объем и размеры пор, степень восстановления металлического кобальта на поверхности катализатора Co-Al2O3/SiO2.
Ключевые слова: синтез Фишера-Тропша, синтетические углеводороды, катализатор, кобальт, промотор, носитель, удельная поверхность, пористая структура, каталитическая активность, степень восстановления
Обсуждаются экспериментальные исследования структуры эпитаксиальных слоев элементной базы оптоэлектроники ближнего ИК диапазона. Рассмотрены возможности формирования в поле температурного градиента эпитаксиальных пленок узкозонного материала – антимонида-висмутида индия с управляемым по геометрии слоя составом. Описана технология получения твердых растворов на основе соединений А3В5 методом возвратно-поступательного движения жидкого включения в поле градиента температуры. Определены условия обогащения эпитаксиальных слоев компонентами с низкой растворимостью. Показано, что факторами управления являются стартовый состав расплава, его топология, дистанция термомиграции, градиент температуры и количество циклов перемещения жидкой зоны. В частности, там, где это необходимо, можно получить однородный по координате роста слой при исходном варизонном распределении компонентов. В ходе многостадийного процесса оказываются возможными программируемые скачки концентраций и, в перспективе, получение мезоструктуры слоя (сверхрешетки с периодом 300 нм и менее). Приведены результаты рентгеноструктурных исследований узкозонных твердых растворов, показаны пути формирования пленок с заданным распределением компонентов. Определено предельное содержание висмута в структуре с допустимым уровнем дефектов. Для системы InSbBi-InSb уточнено значение постоянной решетки.
Ключевые слова: твердые растворы, перекристаллизация, градиентная жидкофазная эпитаксия, термомиграция, антимонид-висмутида индия, толщина расплава, градиент температуры, компоненты, координата роста, эпитаксиальные слои
В статье осуществлено моделирование фазовых равновесий в многокомпонентных системах соединений А3В5 и рассчитаны составы жидкой фазы, равновесной с заданным твердым раствором. Применена модель избыточных термодинамических функций, в которой учитываются процессы образования ассоциатов в расплаве вблизи температур солидуса. Разработанный алгоритм позволяет решать и прямую задачу (в которой входными параметры являются температура роста слоев и состав твердой фазы, отвечающий ожидаемым приборным характеристикам) и обратную задачу (по заданной жидкой фазе ищется температура роста и состав твердого раствора). Определены предельные концентрации легирующих компонентов – мышьяка и висмута. Обсуждаются структурные и электрофизические характеристики многокомпонентных полупроводниковых гетеросистем А3В5, твердые растворы которых кристаллизуются из жидкой фазы в градиентном тепловом поле. Впервые качественно описан механизм внедрения примесей в решетку эпитаксиальных слоев многокомпонентных твердых растворов. С увеличением толщины кристаллизуемой пленки термодинамически равновесное замещение атомами висмута сурьмы завершается и имеет место внедрение атомов Bi в междоузлия. Взаимодействие соседних атомов с валентными электронными оболочками Bi становится более симметричным, что обусловливает рост концентрации. При этом возрастает также концентрация дефектов пленки вблизи ее тыльной поверхности. Полученные значения электрофизических параметров позволяют сделать вывод о приборной пригодности исследуемых материалов.
Ключевые слова: твердые растворы, мезоструктура, антимонид, легирование, жидкая фаза, фазовые превращения, бинарные соединения, ассоциаты, постоянная решетки, многокомпонентные системы
При производстве танталовых оксидно-полупроводниковых конденсаторов особое значение имеет комплекс технологических операций по формированию катодной обкладки на основе диоксида марганца, который сопряжен с многократным нагревом оксидированных анодов с предшествующей пропиткой в растворах азотнокислого марганца, что оказывает негативное влияние на качество диэлектрика Ta2O5. Для минимизации дефектообразования в диэлектрике реализуют периодическое электрохимическое анодирование танталового анода в растворе уксусной кислоты при анодном подключении секций конденсаторов к источнику постоянного тока. Авторами было предложено модифицировать процесс реанодизации секций танталовых оксидно-полупроводниковых конденсаторов путем изменения состава электролита. В статье приведены результаты исследования электрохимического анодирования танталового анода в водных растворах уксусной, азотной кислоты и нитрата марганца, проанализированы морфология полученных покрытий, их фазовый состав, а также электрические параметры секций конденсаторов, изготовленных предложенным способом.
Ключевые слова: Танталовый оксидно-полупроводниковый конденсатор, реанодизация, нитрат марганца, емкость конденсатора, ток утечки, тангенс угла диэлектрических потерь, электролит
01.04.07 - Физика конденсированного состояния , 05.17.01 - Технология неорганических веществ
В статье рассмотрены несколько способов утилизации тепла уходящих газов котлоагрегата, такие как использование в технологической схеме котельной тепловой насос, второй способ использование в технологической схеме центробежный осушитель расположенный в системе дымоудаления, который также является дымосос и самый распространенный это глубокое охлаждение (ниже точки росы) продуктов сгорания в конденсационных теплоутилизаторах. Глубокое охлаждение дымовых газов в специальных конденсационных теплообменных аппаратах (утилизаторах) позволяет не только организовать полное использование физической теплота дымовых газов (низшей теплоты сгорания топлива), но и осуществить отбор скрытой теплота конденсации водяных паров. Коэффициент использования котлоагрегата будет повышен на 10-12% в оптимальном режиме [5,6]. В результате установки теплоутилизатора снижается содержание оксидов азота в дымовых газах, также этого можно добиться и с помощью применения теплонасосных установок [1]. Эффективность реализации проектов по установке конденсационных утилизаторов в большой степени зависит от количества часов их работы на максимальной мощности в режиме глубокой утилизации [6]. В связи с чем предложен вариант оптимизации тепловой схемы котельной с утилизатором тепла дымовых газов.
Ключевые слова: котельная, конденсационный теплообменник, уходящие газы, теплоноситель, теплоутилизатор, тепловая схема котельной, оптимизация, котлоагрегат, дымовые газы, теплогенерирующая установка, конденсация, теплообменник
Проведен анализ влияния нагревания на глубину полимеризации композитных материалов светового отверждения. Для измерения глубины полимеризации использовали электронный микрометр. Наибольшая разница глубине полимеризации до и после нагревания получена у композитного материала Filtek ULTIMATE «3M ESPE». Наименьшая разница в глубине полимеризации до нагревания и после у Nexcomp «MetabioMEDCo». После нагревания отмечено улучшение пластичных и текучих свойств материалов, что улучшает адаптацию к стенкам полости во время проведения реставрации.
Ключевые слова: Композиционный материал светового отверждения, полимеризация, нагревание композитов, микрометр
01.04.15 - Физика и технология наноструктур, атомная и молекулярная физика
Решена задача о распространении нелинейных поверхностных волн в намагничивающейся жидкости бесконечной глубины. Зависимость частоты колебания волны от величины напряженности магнитного поля приведена на графиках. Найдены траектории движения частиц жидкости. Исследовано влияние магнитного поля на высоту волны. Результаты исследования могут быть использованы для расчета различных технических устройств и технологических процессов.
Ключевые слова: поверхностные волны, намагничивающаяся жидкость, магнитное поле, волновое число, частота колебания волны, напряженность магнитного поля
01.04.11 - Физика магнитных явлений , 05.13.18 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ
При моделировании процессов переноса горячих носителей в сильных электрических полях и применении различных математических соотношений, описывающих эти процессы, обычно не учитывают неоднородности примесного легирования, которые влияют на распределение поля и плотность выходного тока. В настоящей работе был проведен расчет распределения поля вдоль длины чипа диода. При этом была использована одномерная модель и феноменологический подход к описанию поведения носителей. Полученные результаты позволяют оценить влияние неоднородности на режимы работы диода Ганна и могут быть использованы для создания моделей более высоких порядков.
Ключевые слова: диод Ганна, численное моделирование, неоднородность легирования, физико-топологическая модель
В рамках простых объемных моделей электронной концентрации в F-слое полярной ионосферы рассмотрено влияние нестационарной конвекции на состояние радиотрасс в высоких широтах. Расчеты трехмерных траекторий КВ – радиолучей показали существенное различие для спокойных и возмущенных условий.
Ключевые слова: ионосфера, рефракция, конвекции, плазма, радиолучи, высокие широты
В работе представлена характеристика ветровых и солнечных ресурсов Южного федерального округа, на основе которой дана оценка перспектив внедрения в процесс окружного энергопроизводства мировых инновационных разработок, таких как перовскитные фотоэлементы и Vertical-axis wind turbines.
Ключевые слова: «Vertical-axis wind turbines», альтернативный источник энергии, ветроэнергетика, ветряная турбина, возобновляемый источник энергии, перовскитный фотоэлемент, солнечная батарея, солнечная энергетика, энергоресурсы ЮФО, энергосбережение
01.04.13 - Электрофизика, электрофизические установки , 05.09.03 - Электротехнические комплексы и системы
Статья посвящена анализу аварийных ситуаций, связанных с повреждением элегазовых выключателей на линиях сверхвысокого напряжения. Приведены результаты математического моделирования апериодического колебательного процесса, произведенного в системе Simulink, возникающего при включении под номинальное напряжение высоковольтной линии электропередачи, содержащей шунтирующие реакторы. Рассмотрены варианты применения выключателя с набором предварительно включаемых резисторов с целью минимизация деструктивного влияния импульса перенапряжения, вызванного апериодическим колебательным процессом, возникающим в момент включения линии по номинальное рабочее напряжение. Приведены результаты моделирования процесса коммутации при применении высоковольтных выключателей с набором предварительно включаемых резисторов. Моделирование произведено по параметрам действующей линии электропередачи номинальным напряжением 500кВ на участке ПС «Елецкая» - АЭС «Донская».
Ключевые слова: шунтирующий реактор, апериодический процесс, высоковольтные линии электропередачи
Проведено исследование параметров дисперсности активного компонента кобальтовых катализаторов, промотированных никелем для синтеза Фишера-Тропша методом температурно-программированной десорбции водорода (ТПД Н2). Изучено влияние полиморфной модификации (γ, θ, α) носителя на физико-химические свойства катализатора Co-Ni/Al2O3.
Ключевые слова: синтез Фишера-Тропша, биомасса, катализатор, носитель, промотор Ni, полиморфные модификации Al2O3, метод ТПД Н2, активная поверхность, дисперсность, кристаллиты кобальта
Проведено численное моделирование распределения температуры при нагреве (отжиге) импульсным Nd:YAG лазером пленки аморфного кремния (a-Si) на поверхности AZO-стеклянной подложки. Моделирование осуществлялось на основе численного решения уравнения теплопроводности в программе Matlab для определения плотности энергии лазерного излучения необходимой для кристаллизации пленки a-Si. Для длины волны 1064 нм получено, что температура на поверхности пленки a-Si достигает максимальной величины в момент времени 146 нс при лазерном импульсе с Гауссовой временной формой. Показано, что для кристаллизации пленки a-Si толщиной порядка 800 нм лазерным излучением с наносекундной длительностью импульса оптимальная плотность энергии составляет 600-700 мДж/см2, когда температура по толщине пленки a-Si соответствует 550-1250 °C.
Ключевые слова: Численное моделирование, лазерный отжиг, распределение температуры, пленка a-Si, солнечный элемент
01.04.10 - Физика полупроводников , 05.13.18 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ , 05.27.01 - Твердотельная электроника, радиоэлектронные компоненты, микро- и наноэлектроника на квантовых эффектах
Представлена схема расчета нестационарных температур в прогреваемых радиацией телах на основе установленных зависимостей между ними. Для исследования процесса радиационного прогрева тел используется линеаризующее преобразование, с помощью которого нелинейные граничные условия приводятся к линейной форме третьего рода. Предложенные формулы позволяют рассчитывать температурные поля в многомерных телах, если известно распределение температуры вдоль координатных осей или на поверхности. При этом нет необходимости знать физические параметры материала и степень черноты поверхности тела.
Ключевые слова: температурное поле, радиационный нагрев, многомерные тела, линеаризующее преобразование, линейные граничные условия третьего рода
Данная работа относится к технологии неорганических веществ. Она может быть использована при получении алюмокремниевых и железокремниевых флокулянтов-коагулянтов. С их помощью предложены методы обработки сточных вод промышленных предприятий, а также ливневых вод, содержащих нефтепродукты. В данной работе представлены конкретные примеры результаты исследований по очистке природных, производственных и нефтесодержащих сточных вод с использованием новых нанокомпозиционных алюмокремниевых и железокремниевых флокулянтов-коагулянтов АКФК и ЖКФК, полученных по новой технологии. Авторами разработана и запатентована технология получения флокулянтов-коагулянтов данного типа в твердом виде. Для получения таких композиционных материалов использован методов матричной изоляции действующих активных компонентов. Дана оценка эффективности действия коагулянтов-флокулянтов АКФК и ЖКФК на модельных и реальных природных и промышленных сточных водах. Произведено сравнение новых композиционных материалов с широко применяемыми для этих целей известными аналогами, коагулянтами - сульфатом алюминия и железным купоросом. С их помощью испытаны методы обработки сточных вод промышленных предприятий, а также ливневых вод, содержащих нефтепродукты. Дана оценка эффективности действия коагулянтов-флокулянтов АКФК и ЖКФК на реальных промышленных сточных водах.
Ключевые слова: композиционные флокулянты-коагулянты, реагентная очистка воды, матричная изоляция, сточные воды, АКФК, ЖКФК
01.04.15 - Физика и технология наноструктур, атомная и молекулярная физика
В статье представлены результаты исследований процесса гомогенного осаждения гидратированного оксида алюминия. Рассмотрены варианты осуществления этого процесса. В качестве наиболее удобного варианта реализации этого процесса предложено осаждение гидратированного оксида алюминия из его солей с использованием вспомогательных вещества. В качестве таких вспомогательных веществ предложено использовать мочевину - карбамид. Гидролиз карбамида протекает медленно даже при нагревании, что позволяет проводить процесс гомогенного осаждения в наиболее мягких условиях. Показано, что процесс гидролитического осаждения в системе соль алюминия - карбамид протекает по диссоциативному механизму SN1. Для SN1 характерен двухступенчатый механизм, в котором первой ступенью является медленная мономолекулярная гидролитическая диссоциация, а за ней следует быстрая реакция координации со вторым реагентом. Для определения характера взаимодействия соли алюминия со щелочными агентами были проведены эксперименты по потенциометрическому титрованию соли алюминия растворами аммиака и едкого натра в присутствии различного количества хлорида аммония и мочевины. При титровании раствором едкого натра процесс идет до образования алюмината натрия, при титровании раствором аммиака образуется осадок гидратированного оксида алюминия. Добавление солей аммония смещает равновесие реакции гидролиза в сторону образования гидроксида алюминия. Наличие мочевины практически не влияет на протекание процесса осаждения. Для определения однородности сформировавшегося осадка применяли метод рассеяния лазерного излучения. Для этих целей была создана специальная установка, позволяющая просканировать капилляр через сфокусированный лазерный луч. Показана однородность формирующегося осадка гидратированного оксида алюминия. Были проведены исследования по применению гомогенно осажденного гидроксида алюминия в качестве связующего в легковесных волокнистых огнеупорных материалах. Процесс осаждения частиц гидроксида алюминия протекает, прежде всего, на волокнах наполнителя, покрывая их тонкой пленкой. Получающаяся пленка выступает в роли склеивающего агента. После сушки и прокалки осажденный тонкой пленкой гель становится твердым веществом, связывающим волокна в единый монолит. Получаемые материалы имеют развитую удельную поверхность и пористость.
Ключевые слова: гомогенное осаждение, гидратированный оксид алюминия, композиционные материалы, карбамид
01.04.15 - Физика и технология наноструктур, атомная и молекулярная физика
В работе рассмотрены течения, возбуждаемые центробежными силами в гелии II снаружи от вращающегося цилиндра. Анализ проводился в рамках двухжидкостной теории Ландау, в приближении плоской несжимаемой жидкости. Выявлено двухпараметрическое семейство решений уравнений движения, в которых для нормальной составляющей центробежные силы полностью скомпенсированы противотоковыми (по нормальному и сверхтекучему компонентам) течениями. По предварительным оценкам наиболее устойчивым из них является течение, в котором также скомпенсированы и силы давления в сверхпроводящей части, Полученные результаты показывают, что при анализе вращений гелий II необходимо учитывать противотоковые неустойчивости
Ключевые слова: гелий II, вращающийся цилиндр, двухжидкостная теория, противотоковые течения, устойчивость, центробежные силы, компенсация давления
01.04.07 - Физика конденсированного состояния , 01.04.09 - Физика низких температур
Предлагается методика улучшения качества дистанционной диагностики автомобилей. Данный способ дает возможность узнать в реальном масштабе и в реальном времени информацию о состоянии функциональных узлов автомобиля, тем самым оценивая ее техническое состояние.
Ключевые слова: дистанционная диагностика, автомобильный сервис, автомобиль
05.02.02 - Машиноведение, системы приводов и детали машин , 05.11.13 - Приборы и методы контроля природной среды, веществ, материалов и изделий
В статье обсуждается актуальность оценки содержания нитратов в пищевых продуктах для обеспечения экологической безопасности на индивидуальном уровне. Приводятся данные о негативном влиянии повышенного содержания нитратов в продуктах растительного происхождения на здоровье человека. Обсуждаются результаты исследования по определению содержания нитратов в пищевых продуктах с помощью бытового нитратомера «Soek nuk-019-2». На основе полученных результатов даются практические рекомендации по обеспечению безопасности потребления пищевых продуктов.
Ключевые слова: пищевая безопасность, продукты питания, содержание нитратов, бытовой нитратомер
05.11.13 - Приборы и методы контроля природной среды, веществ, материалов и изделий
В работе описана регрессионная модель изменения ледовитости Белого моря, полученная на основе спутниковых данных NSIDC. Изменения ледовитости Белого моря математически описано полиномом 6-ой степени, качество которого характеризуется коэффициентом детерминации 0.78. На основе полученной математической модели установлены сроки и длительности фаз ледового режима Белого моря, а также дан анализ скорости формирования и разрушения ледовых образований.
Ключевые слова: ледовитость, ледовые явления, регрессионная модель, Белое море, спутниковые данные NSIDC
05.13.01 - Системный анализ, управление и обработка информации (по отраслям) , 05.13.18 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ
В статье описан алгоритм распознавания принципиальных схем в рамках структурного проектирования сложных технических объектов. Указано, что при постановке задачи разработки специализированного векторизатора необходимо определить: программные подсистемы простейшего трассировщика; алгоритмы анализа изображений; форматы представления конечного результата; исходные данные (форматы) для распознавания. В результате был сделан вывод о том, что для структурно-схемотехнического проектирования, в процессе которого происходит замещение вершины окончательного портрета графа проектируемой системы, полученного после оптимизации по критерию множества наименьшей внешней устойчивости, необходимо диалоговое распознавание изображений графических элементов. Предлагаемый алгоритм позволяет проводить адекватное распознавание элементов электронных схем, что в дальнейшем делает возможным автоматическое пополнение базы элементов новыми элементами в заданном формате.
Ключевые слова: векторизация, принципиальная схема, алгоритм распознавания, структурное проектирование, графический элемент, растровые изображения, электронные схемы, условно-графические отображения, блочно-функциональное распределение, трассировщик
05.11.16 - Информационно-измерительные и управляющие системы
Проведено сравнение различных методов отбора признаков для идентификации объектов на цифровых изображениях микроскопических препаратов мокроты, окрашенной по методу Циля-Нильсена. Рассматривались следующие методы: метод пересечений, Шеннона, Кульбака и накопленных частот. Сделано заключение о том, что метод пересечений позволяет осуществлять отбор признаков из всего признакового пространства так, что классификационные модели позволяют получить максимальную точность классификации при наименьшем числе входных параметров.
Ключевые слова: метод Циля-Нильсена, распознавание объектов, распознавание изображений, отбор признаков, метод накопленных частот, метод Шеннона, метод Кульбака, метод пересечений, логистическая регрессия, дерево классификации, дискриминантный анализ
05.11.17 - Приборы, системы и изделия медицинского назначения , 05.13.01 - Системный анализ, управление и обработка информации (по отраслям)