РАДИАЦИОННАЯ СТОЙКОСТЬ ПОЛУПРОВОДНИКОВЫХ ДЕТЕКТОРОВ КОРПУСКУЛЯРНОГО И ГАММА-ИЗЛУЧЕНИЯ

Л.Н. Давыдов, А.А. Захарченко, Д.В. Кутний, В.Е. Кутний, И.М. Неклюдов, А.В. Рыбка, И.Н. Шляхов

Full Text :   (190 kB) 

Анотація
В полупроводниковых детекторах ионизирующих излучений в процессе их эксплуатации создаются радиационные повреждения, которые ухудшают свойства приборов и могут вывести их из строя. В дозиметрах деградируют счетные характеристики детекторов. В спектрометрах ухудшается энергетическое разрешение, увеличивается ток утечки, положение фотопика сдвигается в сторону меньших значений энергии. В обзоре изложено современное понимание процессов радиационной деградации свойств детекторов и описаны имеющиеся методы продления радиационного ресурса приборов. Приведены данные о наиболее исследованных кремниевых детекторах, а также получивших широкое применение в последние годы широкозонных полупроводниковых детекторах, таких как CVD алмаз, CdTe и CdZnTe. Описаны исследования радиационного ресурса дозиметрических и спектрометрических детекторов из CdTe и CdZnTe, проводимые в ННЦ ХФТИ. Приведены счетные характеристики и амплитудные спектры радионуклида ¹³⁷Cs в зависимости от величины поглощенной дозы гамма-излучения. Показано, что детекторы из CdTe и CdZnTe обладают повышенной радиационной стойкостью по сравнению с традиционными кремниевыми детекторами. Спектрометрические свойства сохраняются при регистрации гамма-излучения до значения поглощенной дозы около 20 кГр, а дозиметрические характеристики - порядка сотен кГр.

КЛЮЧОВІ СЛОВА: радиационные повреждения, полупроводниковые детекторы, γ-излучение, корпускулярное излучение, кремний, CdTe, CdZnTe.

КОНСТАНТНЫЕ РЕШЕНИЯ КВАНТОВОГО УРАВНЕНИЯ ЯНГА-БАКСТЕРА НАД ГРАССМАНОВОЙ АЛГЕБРОЙ

С.А. Дуплий, О.И. Котульская, А.С. Садовников

Full Text :   (390 kB) 

Анотація
Исследованы константные решения уравнения Янга-Бакстера для случая 6 вершинной R-матрицы, которая возникает при описании точно-решаемых моделей, квантовой плоскости и специального вида квантовых гейтов. Произведена общая классификация решений над грассмановой алгеброй и рассмотрены различные частные случаи. В отличие от стандартного случая, когда R-матрица над числовым полем может иметь одновременно не более 5 ненулевых элементов, в нашем случае (над грассмановой алгеброй) все 6 элементов могут быть отличны от нуля. Рассмотрены решения, приводящие к регулярным R-матрицам, которые появляются при описании слабых алгебр Хопфа.

КЛЮЧОВІ СЛОВА: константное решение, грассманова алгебра, квантовый гейт, регулярность, R-матрица

К ТЕОРИИ ЭЛЕКТРОННОГО МУЛЬТИПАКТОРНОГО РАЗРЯДА В ВАКУУМИРОВАННОЙ ЯЧЕЙКЕ ЛИНЕЙНОГО УСКОРИТЕЛЯ

Л.Д. Лобзов, А.П. Толстолужский, Н.Г. Шулика

Full Text :   (460 kB) 

Анотація
Некоторые особенности работы вакуумированной структуры линейного ускорителя заряженных частиц обусловлены резонансными вторично-электронными процессами эмиссии и бомбардировки параллельных участков электродных поверхностей диодных промежутков, образующих электрические поля структуры. При определенных энергиях ускоренных электронов и значениях коэффициента вторичной эмиссии материала электродов это может приводить к интенсивным электронным потокам, нарушающим работу ускорителя. При этом изменяются не только реактивные и активные параметры структуры и этих промежутков, но амплитудные и фазовые характеристики их электрических полей, влияя на общий характер поведения вторично-электронных процессов. На модели параллельного колебательного контура, эквивалентном вакуумированной ячейке ускорителя, возмущенной мультипакторными разрядами, теоретически рассмотрено резонансное движение вторично-эмиссируемых электронов в ее диодном промежутке. Показано, что электронная мультипакция может существовать в нарастающих и спадающих электрических полях. Указаны граничные значения подгруженных, вторично-электронной эмиссией, добротностей ячеек ускоряющих структур, характеризующих предельные скорости изменения напряжений для подавления электронной мультипакции.

КЛЮЧОВІ СЛОВА: линейный ускоритель, вакуумированная ускоряющая ячейка, электрический пробой, вакуумный мультипакторный разряд

ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ И ЧИСЛЕННЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ВЛИЯНИЯ УГЛЕРОДНОЙ ПЛЕНКИ НА ОПТИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА МЕТАЛЛИЧЕСКИХ ЗЕРКАЛ

В.Н. Бондаренко, А.И. Беляева, В.С. Войценя, А.А. Галуза, В.Г. Коновалов, Д.И. Найденкова, А.Н. Шаповал, А.Ф. Штань, С.И. Солодовченко

Full Text :   (450 kB) 

Анотація
Перенос материала эрозии внутри камеры термоядерной установки и осаждение его на поверхностях, удаленных от объема удержания плазмы, является одной из причин ухудшения свойств внутренних диагностических зеркал. Основной компонент в осадке - углерод, т. к. материалом защиты стенок камеры и диверторных пластин является графит. Для изучения эффектов, связанных с загрязнением зеркал, были проведены модельные эксперименты c a-C пленками, осажденными на зеркала из нержавеющей стали на действующей термоядерной установке Large Helical Device (LHD), а также на зеркала из Mo и пластины из стекла на специальных стендах. После извлечения зеркал из установок, их отражающая способность постепенно восстанавливалась на стенде в ИФП ННЦ ХФТИ под воздействием ионов дейтериевой плазмы. Методами эллипсометрии определены оптические константы пленок (n и k) на длине волны λ=632,8 нм и их толщина. Измерен спектральный коэффициент отражения зеркал и стекол с a-C пленкой при нормальном падении. Получена динамика этих параметров в ходе удаления пленки. Путем программного выбора из базы данных n(λ) и k(λ) углеродсодержащих пленок найдены удовлетворительные подгонки коэффициента отражения исследуемых зеркал.

КЛЮЧОВІ СЛОВА: внутрикамерные диагностические зеркала, углеродсодержащие пленки, восстановление оптических характеристик, дейтериевая плазма, эллипсометрические данные пленок

ОПРЕДЕЛЕНИЕ МАКСИМАЛЬНОЙ ЭНЕРГИИ УСКОРЕННЫХ ЧАСТИЦ В УЗЛАХ ДЖЕТОВ ВНЕГАЛАКТИЧЕСКИХ ИСТОЧНИКОВ

Е.Ю. Банникова

Full Text :   (360 kB) 

Анотація
Высокочастотный обрыв синхротронных спектров внегалактических источников (радиогалактик и квазаров) соответствует максимальному значению энергии ускоренных частиц, связанных с локальными местами ускорения релятивистских электронов в «узлах» или «горячих пятнах» джетов. Исследование тонкой структуры радиоизлучения таких источников в области высокочастотного обрыва может дать дополнительную информацию о механизмах ускорения и о характере спектра инжектированных частиц. В данной работе в рамках диффузионной модели рассмотрена зависимость карт распределения интенсивности и спектров синхротронного излучения узлов от вида спектра инжектированных частиц в области максимальных энергий. Показано, также что в области частот, где синхротронное излучение исчезает, а излучение за счёт обратного комптон-эффекта ещё невелико, при достаточной чувствительности инструментов появляется возможность определения параметров тепловой плазмы джета.

КЛЮЧОВІ СЛОВА: джет, радиогалактика, квазар, узлы, горячие пятна, ударные волны, ускорение частиц, синхротронное излучение

ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОЦЕССОВ, ПРОТЕКАЮЩИХ В ГЛИЦЕРИНОВЫХ РАСТВОРАХ ОРГАНИЧЕСКИХ КРАСИТЕЛЕЙ ПРИ МСВИ АНАЛИЗЕ

В.Н. Мельников, В.А. Литвинов, В.Т. Коппе, В.В. Бобков, В.В. Товстяк

Full Text :   (270 kB) 

Анотація
Работа посвящена исследованию изменений концентрации молекул растворенного вещества в глицериновой матрице, связанных с процессами, возникающими под влиянием бомбардировки образца-раствора первичными ионами при анализе методом масс-спектрометрии вторичных ионов. В качестве объектов исследований использованы растворы в глицерине органических красителей: родамин 6Ж, нейтральный красный, метиленовый синий, феноловый красный, метиловый оранжевый. Установлено, что концентрация молекул растворенного вещества в приповерхностном слое глицериновой матрицы определяется конкуренцией процессов разрушения молекул красителя первичными ионами во время анализа и обновления этого слоя неповрежденными молекулами, диффундирующими из объема раствора. Уже при плотностях тока ионов Ar⁺ около 0,3 мкА/см² отмечалось уменьшение равновесной концентрации молекул растворенного вещества в приповерхностном слое образца, что следует учитывать при использовании данной методики масс-спектрометрии вторичных ионов.

КЛЮЧОВІ СЛОВА: спектрометрия вторичных ионов, глицериновая матрица, влияние ионной бомбардировки, органические красители.

РЕЗОНАНСНЫЕ ЯВЛЕНИЯ В ДВИЖЕНИИ ЗАРЯЖЕННОЙ ЧАСТИЦЫ В АМБИПОЛЯРНОМ ЭЛЕКТРИЧЕСКОМ ПОЛЕ И ВИНТОВОМ МАГНИТНОМ ПОЛЕ ТОРОИДАЛЬНОЙ ЛОВУШКИ

С.В. Власова, А.А. Шишкин

Full Text :   (230 kB) 

Анотація
Обнаружено резонансное расщепление дрейфовой поверхности заряженной частицы в результате совместного действия амбиполярного электрического поля и винтового магнитного поля, которое в данном случае играет роль возмущающего фактора. Оценены координаты особых точек расщепившейся дрейфовой поверхности, позволяющие судить о расстоянии, на которое отойдет пролетная частица от исходной магнитной поверхности.

КЛЮЧОВІ СЛОВА: пролетная частица, резонанс, амбиполярное электрическое поле, винтовое магнитное поле, резонансное расщепление, дрейфовая поверхность

МОДЕЛИРОВАНИЕ ОСАЖДЕНИЯ ПЛЕНОК В УСЛОВИЯХ СУЩЕСТВЕННОЙ ПОВЕРХНОСТНОЙ ДИФФУЗИИ

И.Г. Марченко

Full Text :   (700 kB) 

Анотація
В работе методом молекулярной динамики изучены процессы формирования микроструктуры тонких пленок ниобия при температуре 800К. Проведено сравнение полученных результатов с имеющимися результатами моделировния низкотемпературного атомного осаждения. Показано, что повышение температуры осаждения приводит к уменьшению вероятности зарождения микротрещин и увеличению размеров формирующихся наноблоков.

КЛЮЧОВІ СЛОВА: пленки, вакуумное осаждение, моделирование, ниобий, метод молекулярной динамики, поверхностная термическая диффузия, наноструктура.

ОПЕРАТИВНЫЙ КОНТРОЛЬ ПЛОТНОСТИ РАСПРЕДЕЛЕНИЯ ПУЧКА ЭЛЕКТРОНОВ В АТМОСФЕРЕ

Н.И. Айзацкий, В.Н. Борискин, В.А. Гурин, А.Н. Савченко, А.А. Сарвилов, В.И. Татанов

Full Text :   (290 kB) 

Анотація
Разработан метод измерения двумерной плотности распределения электронов в пучке с помощью профилометра вторичной эмиссии. Исследована работа профилометра в атмосфере с пучками электронов энергией до 12 МэВ и импульсным током до 1А. Показана возможность использования измеренных под разными углами профилей пучка заряженных частиц для реконструкции их двумерной плотности распределения методом компьютерной томографии.

КЛЮЧОВІ СЛОВА: электронный пучок, профилометр, вторичная эмиссия, компьютерная томография

СРЕДНЯЯ ЭНЕРГИЯ ЭМИТИРОВАННЫХ ИЗ ТВЕРДЫХ ТЕЛ ЭЛЕКТРОНОВ ПРИ ОБЛУЧЕНИИ БЫСТРЫМИ ЛЕГКИМИ ИОНАМИ

Н.В. Сидоренко, С.И. Кононенко, В.П. Журенко

Full Text :   (170 kB, Eng.) 

Анотація
В этой работе проанализированы энергетические распределения вторичной электронной эмиссии, индуцированной ионами H⁺ и He⁺ с энергиями 1-2,5 МэВ из образцов GaAs, CdTe, Ge и Ti. Были получены зависимости средней энергии электронов от электронных потерь энергии ионами в веществах. Полупроводники имеют слабую зависимость средней энергии электронов в исследуемом интервале энергий ионов. Для титанового образца средняя энергия электронов уменьшалась с ростом потерь энергии ионами. Мы пришли к выводу, что рассмотренные полупроводники являются более предпочтительными материалами по сравнению с титаном с точки зрения их использования в качестве эмитирующих слоев во вторично-эмиссионном радиоизотопном источнике тока.

КЛЮЧОВІ СЛОВА: вторичная электронная эмиссия, функция распределения электронов по энергиям, средняя энергия электронов, электронные потери энергии ионами

РЕНТГЕНОВСКАЯ ФОТОЭЛЕКТРОННАЯ СПЕКТРОСКОПИЯ УЛЬТРАТОНКИХ ПЛЕНОК ТИТАНА И НИТРИДА ТИТАНА, ПОЛУЧЕННЫХ МЕТОДОМ ИОННО-ЛУЧЕВОГО РАСПЫЛЕНИЯ

А.Н. Стервоедов, В.И. Фареник

Full Text :   (240 kB) 

Анотація
В работе представлены результаты исследования ультратонких пленок титана и нитрида титана на кремнии, полученных методом ионно-лучевого распыления титановой мишени в остаточном вакууме и в атмосфере азота ионами аргона с энергией 5 кэВ и током на мишени 15 мкА. Состав и химическое состояние полученных пленок были исследованы методом рентгеновской фотоэлектронной спектроскопии с использованием рентгеновского излучения Mg-Kα (энергия фотонов hν=1253,6 эВ). В работе представлены обзорные фотоэлектронные спектры поверхности образцов, полученных при разных этапах синтеза, детальные спектры эмиссии фотоэлектронов с остовных уровней Si2p, Ti2p, N1s, а также рентгеновские фотоэлектронные спектры эмиссии оже-электронов, вызванной рентгеновским излучением.

КЛЮЧОВІ СЛОВА: титан, нитрид титана, ультратонкие пленки, ионное распыление, рентгеновская фотоэлектронная спектроскопия, РФЭС.

ГАЗОДИНАМИЧЕСКОЕ РАСШИРЕНИЕ ИСКРОВОГО КАНАЛА ДО МОМЕНТА ВОЗНИКНОВЕНИЯ УДАРНОЙ ВОЛНЫ

К.В. Корытченко

Full Text :   (380 kB) 

Анотація
В работе проведено математическое моделирование газодинамического расширения искрового канала до момента возникновения ударной волны в зависимости от распределения плотности электронов в поперечном направлении от оси разрядного канала. Были выявлены условия распределения плотности электронов, при которых обеспечивается нарастание проводимости в искровом канале через ионизацию электронным ударом и путем термической ионизации. Выявлен механизм перераспределения тока по сечению разрядного канала.

КЛЮЧОВІ СЛОВА: искровой разряд, ударная волна, ток, ионизация электронный ударом, термическая ионизация, канал

БОЛОМЕТРИЧЕСКИЙ ДАТЧИК ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ РАДИАЦИОННЫХ ПОТЕРЬ НА ТОРСАТРОНЕ “УРАГАН-3М”

В.И. Коваленко, В.Д. Коцубанов, И.К. Никольский, Ф.И. Ожерельев, С.А. Цыбенко

Full Text :   (250 kB) 

Анотація
При учете специфических особенностей работы торсатрона «Ураган-3М», для болометрических измерений был выбран датчик типа "термозонд". Рабочим телом такого датчика является металлическая фольга толщиной 2,5 мкм, нагреваемая до температур ~ 800÷1000°С. В эксперименте на У-3М болометрический датчик был расположен на обращенной к плазме поверхности магнитного полюса. Это обусловило минимальную высоту устройства ~ 28 мм. Максимальный угол приема излучения плазмы - 155°. Применен импульсный нагрев фольги прямоугольным импульсом тока, длительность импульса - 5 с. Калибровка болометра осуществлялась наложением на нагревающий импульс дополнительного токового импульса прямоугольной формы длительностью 1÷40 мс. Подавление помехи на частоте генератора (f ~ 8,5 МГц) составило 55 дБ, ослабление "пьедестала" полезного сигнала - 60 дБ. Временное разрешение системы равно 10^-3 с, минимальный уровень детектируемого сигнала соответствует 10 кВт излучаемой плазмой мощности.

КЛЮЧОВІ СЛОВА: плазма, торсатрон, радиационные потери, болометрия.

КВАНТОВАЯ ИНФОРМАЦИЯ, КУБИТЫ И КВАНТОВЫЕ АЛГОРИТМЫ

С.А. Дуплий, В.В. Калашников, Е.А. Маслов

Full Text :   (210 kB) 

Анотація
В работе кратко изложены главные идеи и понятия теории квантовой информации и принципы квантовых вычислений, лежащие в основе квантовых компьютеров. Рассматриваются свойства кубитов и их обобщения, преобразования над ними, различные типы квантовых гейтов. Показано, что сцепленные квантовые состояния получаются действием R-матрицы как универсального двукубитного квантового гейта. Излагаются некоторые алгоритмы квантовых вычислений и поясняются их особенности, отличающие от соответствующих классических алгоритмов.

КЛЮЧОВІ СЛОВА: квантовый компьютер, квантовый гейт, кубит, регистр, кубитная теория поля

КВАНТОВЫЕ ГРУППЫ И НЕКОММУТАТИВНЫЙ КОМПЛЕКСНЫЙ АНАЛИЗ

С.Д. Синельщиков, Л.Л. Ваксман

Full Text :   (180 kB, Eng.) 

Анотація
В рамках теории квантовых групп рассматриваются некоммутативные аналоги алгебр функций на единичном шаре. Излагается принцип максимума для голоморфных функций в квантовом шаре. С помощью инвариантного интеграла на квантовом аналоге алгебр функций на сфере строится точное представление этой C*-алгебры. Описана граница Шилова для квантового аналога алгебры голоморфных функций.

КЛЮЧОВІ СЛОВА: квантовый единичный шар, C*-алгебра, вполне изометрическое отображение, инвариантный интеграл, граница Шилова

ИНТЕГРИРУЕМЫЕ СТРУННЫЕ МОДЕЛИ ГИДРОДИНАМИЧЕСКОГО ТИПА

В.Д. Гершун

Full Text :   (200 kB, Eng.) 

Анотація
Модель замкнутой струны рассмотрена как бигамильтонова система гидродинамического типа. Нелокальные скобки Пуассона были использованы для построения интегрируемых нелинейных струнных моделей не сигма-модельного типа. Рекурсионный оператор был получен. Второй струнный гамильтониан был получен.

КЛЮЧОВІ СЛОВА: струнная модель, интегрируемая модель, нелокальные скобки, гидродинамического типа модель

О КВАНТОВОЙ КИНЕМАТИКЕ И ДИНАМИКЕ НА СУПЕРПРОСТРАНСТВЕ В РАМКАХ ПОДХОДА ШВИНГЕРА

И.Г. Харин

Full Text :   (140 kB) 

Анотація
Показано, что в рамках Швингеровской формулировки квантовой кинематики и динамики естественным образом возникает понятие суперпространства. Алгебраическая подобность обращения с величинами различной четности, алгебраическое определение операции дифференцирования в рамках этого подхода приводит к упрощению вывода многих важных результатов суперанализа. В частности в данной работе, используя этот подход, приводится вывод формулы для супердетерминанта, базирующийся на понятии дельта-функции на пространстве четных и нечетных переменных.

КЛЮЧОВІ СЛОВА: квантовая динамика, четные и нечетные переменные, супергруппа, суперпространство, супердетерминант