Публикации

Разработан и описан способ изготовления высокодобротных оптических микрорезонаторов с модами шепчущей галереи с использованием алмазного точения и последующей асимптотической абразивной полировки. Предлагаемый способ позволяет изготавливать микрорезонаторы с заданной геометрией и добротностью более 10^7. Представлена пошаговая процедура изготовления, определены важные параметры, обеспечивающие оптимальное качество поверхности изготовленных микрорезонаторов, описана процедура контроля основных параметров и представлен обзор изготовления микрорезонаторов из различных материалов.

The structure of experimentally designed solar cells was optimized in terms of the photoactive layer thickness for both organic bulk heterojunction and hybrid perovskite solar cells. The photoactive layer thickness had a totally different behavior on the performance of the organic and hybrid solar cells. Analysis of the optical parameters using transfer matrix modeling within the Maxwell–Garnett effective refractive index model shows that light absorbance and exciton generation rate in the photoactive layer can be used to optimize the thickness range of the photoactive layer. Complete agreement between experimental and simulated data for solar cells with photoactive materials that have very different natures proves the validity of the proposed modeling method. The proposed simple method which is not time-consuming to implement permits to obtain a preliminary assessment of the reasonable range of layer thickness that will be needed for designing experimental samples.

Одной из тенденций развития современного городского хозяйства является энергосбережение. В жилых домах, потребляется более 40 % энергоресурсов, а большая часть расходуемой энергии используется для отопления. Актуальной проблемой является повышение энергоэффективности жилых многоэтажных зданий, что связано с уменьшением теплопотерь и организацией регулирования подачи тепловой энергии в зависимости от погодных условий. Построение модели такого регулирования представляет коммерческий и академический интерес, но проблемная ситуация в моделировании зачастую связана с качественным сбором данных: они содержат ошибки, данные не стратифицируются с учётом схемы теплоснабжения, а объём ежесуточных данных не позволяет создать модель минимального порядка, которая должна быть робастной, но правильно отражать динамику изменения теплопотребления от температуры наружного воздуха. В статье предложены подходы к преобразованию данных, которые могут быть использованы для построения робастной модели теплопотребления минимального порядка. Они основаны на спектральном анализе и гистограммных оценках статистического распределения данных, взятых за большой период времени. Найден способ сравнения домов с разными схемами теплопотребления, рассчитано среднее значение потребления ГВС и показано, что возможна стратификация данных при совместном учёте горячего водоснабжения и отопления. В результате спектрального анализа рядов теплопотребления обнаружено, что погодозависимость в основном определяется первыми десяти низкочастотными гармоническими составляющими рядов теплопотребления. Предложен алгоритм редукции рядов, что делает возможным построение робастной модели потребления тепла в размерах всего города.

Исследована структура и динамика намагниченности в вихревом спин-трансферном наноосцилляторе, который представляет собой трехслойный спин-вентильный магнитный наностолбик большого диаметра – 400 нм, при протекании через него спин-поляризованного тока. С помощью микромагнитного моделирования было исследовано динамическое изменение структуры вихрей, траектории их движения в зависимости от величины спин-поляризованного тока. Показана возможность существования различных режимов движения вихрей: затухающие осцилляции вихрей, стационарные осцилляции вихрей и режим переключения полярности одного из вихрей. Определено время, за которое происходит выход на разные динамические режимы. Для случая стационарной динамики связанных вихрей найдена зависимость частоты колебаний от величины спин-поляризованного тока. Показано, что при больших величинах тока переключение полярности вихря возможно только в толстом слое с помощью динамического механизма переключения, сопровождающегося генерацией пары вихрь-антивихрь. Для численного расчета динамики магнитных вихрей использован программный пакет для микромагнитного моделирования SpinPM.

В ряде квазиодномерных магнетиках ионы переходных металлов, подчиняясь мотивам кристаллической решетки, могут образовывать удаленные друг от друга цепочки целочисленных спинов – халдейновские цепочки. В данной работе дан краткий обзор магнитных свойств халдейновских цепочек и рассмотрены некоторые соединения, содержащие такие цепочки. Основные особенности цепочки спинов S=1 состоят в том, что она имеет неупорядоченное основное состояние с конечной длиной корреляции и спиновую щель в спектре магнитных возбуждений. В данной работе проявление  указанных свойств рассмотрено на примере некоторых соединений, содержащих цепочки ионов Ni2+ (S=1). К исчезновению спиновой щели и установлению антиферромагнитного упорядочения может привести межцепочечное взаимодействие (как это имеет место в случае CsNiCl3), а также внешнее магнитное поле (в случае Ni(C5H14N2)2N3(ClO4)), в котором происходит зеемановское расщепление халдейновского триплетного состояния. На сегодняшний день PbNi2V2O8 является единственно известным соединением, в котором дальний магнитный порядок индуцируется немагнитным разбавлением цепочек S = 1. В отличие от перечисленных соединений Y2BaNiO5 остается неупорядоченным вплоть до самых низких температур. При замене немагнитного иона Y3+ в Y2BaNiO5 на редкоземельный ион R3+, в системе происходит трехмерное магнитное упорядочение. Однако халдейновская щель в спектре магнитных возбуждений никеля сохраняется как в парамагнитной области, так и в упорядоченном состоянии. В упорядоченном состоянии наблюдается парадоксальное сосуществование халдейновской фазы и спиновых волн, а упорядочение происходит в редкоземельной подсистеме, при этом подсистема никеля остается внутренне разупорядоченной.

Для эффективного проектирования кремниевых бетавольтаических конструкций с траншеями была разработана, проверена и применена оригинальная TCAD-модель. Стандартная модель оптической генерации TCAD «оптический луч» была принята для моделирования генерации электронных дырок при облучении бета-частицами в элементной структуре с вертикальными микроканавками шириной 5 мкм. Главныйпараметры бетавольтаической структуры с канавками моделировались в зависимости от легирования подложки и сравнивались с таковыми для обычной планарной бетавольтаической структуры.

Рассмотрена актуальная задача снижения энергетических затрат технологического процесса тепловой обработки плиты из пенобетона. Показано, что для решения поставленной задачи целесообразно использовать в качестве источника теплоты энергию микроволнового излучения. Рассмотрены основные преимущества микроволнового метода тепловой обработки плиты из пенобетона по сравнению с традиционными методами. Разработана конструкция микроволновой установки для тепловой обработки плит из пенобетона. Источники микроволнового излучения разработанной установки имеют выводы энергии в виде раскрыва прямоугольных волноводов, которые используются в качестве излучающих антенн. Для расчёта распределения температуры на поверхности плиты из пенобетона использован метод Гюйгенса-Кирхгофа, а для расчёта распределения температуры по толщине плиты из пенобетона – метод нагруженных длинных линий. Предложена методика измерения распределения температуры плиты из пенобетона. Представлены результаты теоретических и экспериментальных исследований распределения температуры по поверхности и по толщине плиты из пенобетона шириной 1500 мм, высотой 1000 мм и толщиной 200 мм, плотностью 1000 кг/м3 на частоте колебаний электромагнитного поля 2450 МГц. Полученные экспериментальные результаты показали высокую эффективность использования микроволнового излучения для технологических процессов тепловой обработки плиты из пенобетона. Технологии с использованием микроволнового излучения могут быть использованы для тепловой обработки изделий из бетона, железобетона и полимерных композиционных материалов.

В работе исследовано влияние наклепа поверхностного слоя сплава состава Fe-8 % Cr на размеры областей когерентного рассеяния по различным кристаллографическим направлениям с помощью метода дифракции рентгеновских лучей. Установлено, что при поверхностном наклепе разница в размерах ОКР между плоскостями (100) и (110) особенно заметна, а зависимости размеров ОКР от величины зерна абразива для линий (110) и (220) почти идентичны. Полученные результаты соответствуют теоретическим представлениям о процессах пластической деформации в ОЦК-твердых растворах замещения на основе железа.

В настоящей работе описан способ оценки «коэффициента качества производства» радиотехнических устройств систем спутниковой связи на этапах проектирования и производства. Внешний и внутренний аудиты, а также разработанный математический аппарат для обработки результатов аудитов позволят иметь наглядное представление о выполненных и невыполненных требованиях, указанных в нормативно-технической документации при проектировании и производстве радиотехнических устройств. Кроме того, способ позволяет уточнить единичные показатели безотказности радиотехнических устройств систем спутниковой связи.

Представлен метод оценивания показателей безотказности радиотехнических устройств космической аппаратуры на этапе проектирования, учитывающий следующие факторы: эффективность функционирования системы менеджмента качества организации-исполнителя; соответствие результатов проектирования требованиям технического задания; качество проведения дополнительных испытаний электрорадиоизделий; качество реализации необходимых мероприятий, содержащихся в нормативно-технической документации. Усовершенствована существующая методика по уточнению численного значения «коэффициента качества производства», входящего в математическую модель интенсивности отказов. Преимущество методики заключается в постоянном контроле необходимых мероприятий, содержащихся в нормативно-технической документации при проектировании радиотехнических устройств. Показана эффективность применения нового метода при оценивании целевого уровня показателей надежности радиотехнических устройств космической аппаратуры.

Представлен способ снижения уровня боковых лепестков (УБЛ) множителя комбинирования (МК) линейной эквидистантной фазированной антенной решетки (ЛЭФАР) в заданном направлении в модельной задаче с заданными парциальными диаграммами. Получены аналитические зависимости амплитудного распределения (АР) и фазового распределения (ФР) сигнала на входах излучателей ЛЭФАР от углов, в направлении на которые формируются минимумы МК ЛЭФАР. Рассмотрен пример подавления УБЛ. Исследована зависимость УБЛ МК ЛЭФАР от разрядности усилителей мощности и фазовращателей в каналах ЛЭФАР. Показано, что с учетом разрядности усилителей мощности и фазовращателей в заданном направлении при 16-ти разрядной дискретизации достигается УБЛ МК ЛЭФАР –100 дБ, при 32-разрядной дискретизации достигается УБЛ МК ЛЭФАР –200 дБ.

Материалы, обладающие сильным спин-орбитальным взаимодействием вызывают большой интерес последние несколько лет, в частности, в активно развивающейся области квантовых вычислений. Таковым материалом, например, является топологический изолятор. Топологический изолятор имеет высокую проводимость поверхности, в то время как в объеме проявляет свойства изолятора, что является чисто феноменологическим определением такой материи. Сверхпроводящие гибридные структуры также являются многообещающей элементной базой для квантовых вычислений и спинтроники. В данной работе рассматриваются гибридные наноструктуры типа сверхпроводник/ ферромагнетик/ сверхпроводник (S/ F /S) и сверхпроводник/ топологический изолятор/ сверхпроводник (S/ TI/ S), где на поверхности топологического изолятора наведена однородная намагниченность. В работе изучается поведение критической температуры сверхпроводящего слоя  в зависимости от различных параметров систем, в частности, зависимость  от толщины слоя  топологического изолятора TI (или ферромагнитного слоя F). Для решения данной задачи применяется формализм квазиклассических функций Грина. В модели предполагается диффузионный режим, который справедлив когда длина свободного пробега электрона много меньше характерного размера системы. Такой предел, как правило легче выполнить, поскольку обычно изготавливаемые структуры имеют примеси. Для решения задачи самосогласования сверхпроводящей энергетической щели  было использовано одномодовое приближение. В качестве результатов вычислений представлены кривые поведения критической температуры в рассматриваемых системах. Показано, что в то время как критическая температура демонстрирует немонотонное поведение и может совершать осцилляции из-за фазовых  -  переходов в S/ F/ S структурах, в S/ TI/ S температура сверхпроводящего перехода показывает тривиальное поведение, характеризуемое монотонным затуханием.

Исследована коррозионная стойкость и электрохимическое поведение стали Х60 в модельных растворах Самотлорского, Усинского месторождений и в среде NACE, рекомендуемой для ускоренных коррозионных испытаний трубной стали для нефтедобывающей промышленности.Установлено, что с ростом содержания сероводорода коррозионная стойкость исследуемой стали снижается. В модельных средах, содержащих сероводород, поверхность образцов покрывается точечными коррозионными поражениями в отличие от модельной бессероводородной среды Самотлорского месторождения, в которой коррозия имеет равномерный характер. Потенциал свободной коррозии стали Х60 с ростом содержания сероводорода в средах смещается в область положительных значений: с –0,44 /н.в.э./ (нормальный водородный эквивалент) в модельной среде Самотлорского месторождения до +0,35 В /н.в.э./ в среде NACE (насыщенный раствор сероводорода), что обусловлено формированием пленки сульфидов железа. Поляризационные кривые на стали Х60 в исследованных растворах свидетельствуют об ускоряющем влиянии сероводорода на катодный и анодный процессы и подтверждают известные данные о его стимулирующем влиянии на коррозию и характер коррозионных поражений. Наблюдаемое снижение скорости катодного процесса в сероводородсодержащих средах обусловлено образованием и формированием сульфидной пленки железа, уменьшающей активную поверхность электрода.

Исследованы коррозионно-электрохимические процессы на трубной стали Х60 в модельных растворах Усинского месторождения с различными значениями рН. В кислой среде (рН 2,10) скорость коррозии стали более чем в 2,5 раза выше, чем в среде с рН 6,31. При этом в интервале значений рН = 6,31…4,01 скорость коррозии стали Х60 меняется незначительно (1,88…1,95 г/(м2·ч)). С увеличением рН от 2,10 до 6,31 потенциал свободной коррозии стали Х60 смещается в область отрицательных значений (от –0,307 до –0,416 В /н.в.э/) вследствие образования сульфидных пористых пленок сложного состава, выполняющих функции катодов в коррозионных микрогальванических элементах Fe–FexSy. Из поляризационных кривых рассчитаны параметры катодной и анодной реакций коррозионного процесса. В кислой среде (рН < 4) выделение водорода протекает с лимитирующей стадией как замедленного разряда, так и замедленной рекомбинации. Анодный процесс растворения стали осуществляется по механизму Бокриса с образованием каталитического комплекса Fe – (Н-SН)адс+ или Fe(НS-)адс.

В работе представлены экспериментальные исследования радиационно-защитных свойств материала на основе модифицированного гидрида титана по отношению к гамма- и нейтронному излучению точечных радиоизотопных источников в барьерной и сплошной геометриях защиты. Оценка амплитудного распределения гамма-излучения по толщине материала защиты показала значительное снижение мощности эквивалентной дозы гамма излучения в энергетическом интервале 180-250 кэВ, что обусловлено эффектом комптоновского рассеивания. Длина релаксации мощности дозы γ-излучения по 137Cs материалом защиты составила 4.80±0.18 см. Длина релаксации плотности потока быстрых нейтронов от источника Pu-α-Be составила 6.20±0.18 см. Сравнительный анализ экспериментальных и расчетных данных защитных свойств материала на основе модифицированного гидрида титана по отношению к радиоизотопным источникам показал высокую сходимость полученных результатов и адекватность применения расчетной модели.

В работе представлен обзор исследований о влиянии интенсивных потоков ионов аргона и мощного импульсного лазерного излучения на свойства: микротвёрдость, радиационную эрозию, структурные изменения, сопротивление коррозии в жидком литии, а также изменение топографии поверхности в условиях отдельного и последовательного облучения ионами Ar+ и лазер-ного излучения малоактивируемых сплавов ванадия (V—0,59Ga; V—1,86Ga; V—3,49Ga; V—3,4Ga—0,62Si; V—4,51Ga—5,66Cr; V—4,8Ti—4,82Cr) в сравнении с чистым ванадием. Облучение материалов ионами аргона проводили в вакууме в уско-рителе ИЛУ в следующем режиме: энергия 20 кэВ, доза 1022 м–2, плотность потока ионов 6·1018 м–2·с–1, Тобл ~ 700 К; лазерное облучение в установке ГОС 1001 в вакууме в режиме модулированной добротности: плотность мощности потока q = 1,2·1012 Вт/м2, длительность импульса τ0 = 50 нс, число импульсов от 1 до 4. Впервые обнаружен ряд новых явлений: воз-можность появления радиационного блистеринга при имплантации в металлы тяжёлых ионов; проявление эффекта дальнодей-ствия, который состоит в двухстороннем изменении микротвёрдости, текстуры мишени и морфологии поверхности; увеличение эрозии материалов при последовательном воздействии на них ионов и лазерного излучения. Показана идентичность механиз-мов коррозии как облучённых ионами аргона, так и необлучённых материалов при испытании в жидком литии при температуре 600 ºC в течение 400 ч, которая заключается в незначительном проникновении азота в материалы и значительном выходе из них кислорода, что вызывает формирование зоны с пониженной микротвёрдостью вблизи поверхности образцов.

Рассмотрены диффузионно-термические фазовые превращения в модифицированном гидриде титана, содержащем многобарьерную систему ловушек водорода. Модифицирование гидрида титана проведено методом послойного электрохимического осаждения металлического титана и меди из органических и неорганических растворов их солей. Создание на поверхности гидрида титана многослойного покрытия (Ti – Cu), полученного методом электрохимического осаждения, увеличивает термостабильность металлогидридной системы на 229,7 °С. Методами рентгенофазового, рентгеноструктурного и электронно-зондового микроанализа показано постоянство фазового состава модифицированного гидрида титана в температурном интервале 100 – 700 °С. Наиболее существенные изменения в кристаллической решетке модифицированного гидрида титана происходят при температуре 500 °С за счет гидрирования модификационной титановой оболочки и блокировки микротрещин поверхности медным покрытием, изменяется период элементарной ячейки и объем кристалла гидридной фазы. Наибольшее концентрирование водорода в поверхностном слое (до 87,9 %) происходит в температурном интервале 300 – 500 °С, обеспечивающем максимальную плотность дефектов в кристаллической решетке. При 700 °С происходит снижение плотности дислокаций и уменьшение параметров ячейки кристалла, связанное с режимом отжига гидрида титана и термодиффузией водорода в объем материала. Осажденный на поверхности гидрида титана металлический титан является эффективной структурной ловушкой водорода, диффундирующего в поверхностные слои при термическом нагреве, а создание дополнительной защитной медной оболочки препятствует термической диффузии водорода в окружающую среду.

Разработана модель и методика математического моделирования радиационного заряжения полимерных корпусов микроэлектронной аппаратуры, обладающих повышенной проводимостью, в основе которых лежит применение аппроксимационной функции экспериментальной зависимости проводимости корпуса от времени облучения, полученной с использованием методов параметрической идентификации. Результаты исследований направлены на разработку композитных полимерных материалов для корпусов микроэлектронной аппаратуры с проводимостью, обеспечивающей отсутствие электростатических разрядов и позволяющих существенно увеличить сроки активного существования космических аппаратов.

Проведено компьютерное моделирование глубинного хода поглощенной дозы в зависимости от энергии электронного облучения действующего в диапазоне 30-60 кэВ, и проведены расчеты коэффициента накопления дозы в этих условиях для полиэтилентерефталата, полиметилметакрилата, полистирола и полиэтилена низкой плотности, как модельных полимеров корпусов микроэлектронных устройств. Показано, что значения энергии электронов, соответствующие максимальному коэффициенту накопления дозы, зависят от плотности полимера.

Проведенные исследования позволяют с большой точностью определять проводимость пластиковых корпусов микроэлектронных устройств в условиях электронного облучения, что представляет особый интерес для исключения физической возможности возникновения электростатических разрядов, приводящих к отказам бортовой электроники космических аппаратов.

В обзоре рассмотрено современное состояние вопросов экспериментального и теоретического изучения радиационно-индуцированной электропроводности и электризации полимерных диэлектриков при воздействии пучков электронов. Обсуждается влияние молекулярной подвижности на транспорт избыточных носителей заряда в полимерных материалах.  

На основании результатов измерений характеристик КМОП ИС в диапазоне дозы до 0.5 Мрад с интенсивностью 0,1 рад/с были рассчитаны изменения концентрации дефектов Nit, Not, идентифицированы параметры SPICE-моделей МОП-транзисторов ИС. Схемотехническое моделирование позволило оценить критическое значение дозы для деградации параметров исследуемых ИС.

Рассмотрены и проанализированы схемотехнические (SPICE) модели МОП-транзисторов для учета эффектов старения (временнОй деградации) их параметров, обусловленных попаданием «горячих» носителей в подзатворный окисел вследствие сильных электрических полей в структурах МОПТ.  Рассмотрены модели, используемые в коммерческих пакетах проектирования схем, предложенные другими авторами и разработанная автором макромодель МОПТ, учитывающая указанные эффекты старения.

Эксперименты с кроссоверными сверхпроводниками между стандартными типами I и II выявили экзотические картины магнитного потока, в которых мейсснеровские домены сосуществуют с островками вихревой решетки, а также с вихревыми кластерами и цепочками. До сих пор не была представлена исчерпывающая теория таких конфигураций. Мы решаем эту давнюю фундаментальную проблему, развивая подход, который сочетает в себе расширение теории возмущений микроскопической теории со статистическим моделированием и который не требует предварительного предположения о распределении вихрей. Наше исследование предлагает наиболее полную картину обмена типами сверхпроводимости, доступными до сих пор. Смешанное состояние в этом режиме обнаруживает богатое множество экзотических паттернов, которые воспроизводят имеющиеся экспериментальные результаты. Наша работа вводит механизм формирования паттернов, который происходит из самодуальности теории, которая является универсальной и нечувствительной к микроскопическим деталям.

A novel class of complex-shaped antipodal Vivaldi antennas with enhanced impedance matching characteristics and an equivalent fractional bandwidth (FBW) of 166.8% is proposed. The reported antenna geometry is designed using the super-ellipse equation and implemented using an inexpensive FR4 laminate having a size of 170.7 mm × 134 mm × 0.2 mm. The presented low-cost, easy-to-fabricate radiating structure yields typical total efficiency, realized gain, and front-to-back ratio of 68%, 8.2 dBi, and 21.1 dB, respectively, across the operational frequency range. A parameter study of key geometrical features of the antenna is detailed in order to provide useful design guidelines while getting a better insight into the relevant physical behavior. Finally, a prototype is realized and characterized. The numerical results collected by full-wave simulation of the antenna structure are found to be in good agreement with the experimental measurements taken on the physical demonstrator.

Статья посвящена определению интервала допусков коэффициентов тепловых нагрузок с учетом разбросов параметров электронных компонентов, предназначенных для работы в навигационных системах. Основной проблемой, с которой сталкиваются разработчики навигационных систем – это ошибки определения координат объекта, которые связаны, в том числе, с нарушением допустимого теплового режима работы. Предлагаемый в работе метод позволит сделать обоснованные выводы о реальных значениях коэффициентов тепловых нагрузок применяемых электронных компонентов, что даст возможность обеспечить допустимый тепловой режим работы навигационных систем.

Spectral characteristics of WSi and NbN superconducting single-photon detectors with different surface resistance and width of nanowire strips have been investigated in the wavelength range of 1.3-2.5 µm. WSi structures with narrower strips demonstrated better performance for detection of single photons in longer wavelength range. The difference in normalized photon count rate for such structures reaches one order of magnitude higher in comparison with structures based on NbN thin films at 2.5 µm.

WSi thin films have the advantages for creating SNSPDs with a large active area or array of detectors on a single substrate due to the amorphous structure. The superconducting properties of ultrathin WSi films substantially depends on their structure and thickness as the NbN films. Scientific groups investigating WSi films mainly focused only on changes of their thickness and the ratio of the components on the substrate at room temperature. This paper presents experiments to determine the effect of the bias potential on the substrate, the temperature of the substrate, and the peak power of pulsed magnetron sputtering, which is the equivalent of ionization, a tungsten target, on the surface resistance and superconducting properties of the WSi ultrathin films. The negative effect of the substrate temperature and the positive effect of the bias potential and the ionization coefficient (peak current) allow one to choose the best WSi films formation mode for SNSPD: substrate temperature 297 K, bias potential −60 V, and peak current 3.5 A.

The paper presents the experimental results of studying the dynamics of electron energy relaxation in structures made of thin (d ≈ 6 nm) disordered superconducting vanadium nitride (VN) films converted to a resistive state by high-frequency radiation and transport current. Under conditions of quasi-equilibrium superconductivity and temperature range close to critical (~ Tc), a direct measurement of the energy relaxation time of electrons by the beats method arising from two monochromatic sources with close frequencies radiation in sub-THz region (ω ≈ 0.140 THz) and sources in the IR region (ω ≈ 193 THz) was conducted. The measured time of energy relaxation of electrons in the studied VN structures upon heating of THz and IR radiation completely coincided and amounted to (2.6–2.7) ns. The studied response of VN structures to IR (ω ≈ 193 THz) picosecond laser pulses also allowed us to estimate the energy relaxation time in VN structures, which was ~ 2.8 ns and is in good agreement with the result obtained by the mixing method. Also, we present the experimentally measured volt-watt responsivity (S~) within the frequency range ω ≈ (0.3–6) THz VN HEB detector. The estimated values of noise equivalent power (NEP) for VN HEB and its minimum energy level (δE) reachedNEP@1MHz ≈ 6.3 × 10–14 W/√Hz and δE ≈ 8.1 × 10–18 J, respectively.

Исследован квантовый размерный эффект в полуметаллах и сверхпроводниках

СБОРНИК ТЕЗИСОВ МЕЖДУНАРОДНОЙ НАУЧНОЙ КОНФЕРЕНЦИИ «УФИМСКАЯ ОСЕННЯЯ МАТЕМАТИЧЕСКАЯ ШКОЛА – 2020»

В ряде квазиодномерных магнетиках ионы переходных металлов, подчиняясь мотивам кристаллической решетки, могут образовывать удаленные друг от друга цепочки целочисленных спинов – халдейновские цепочки. В данной работе дан краткий обзор магнитных свойств халдейновских цепочек и рассмотрены некоторые соединения, содержащие такие цепочки. Основные особенности цепочки спинов S=1 состоят в том, что она имеет неупорядоченное основное состояние с конечной длиной корреляции и спиновую щель в спектре магнитных возбуждений. В данной работе проявление  указанных свойств рассмотрено на примере некоторых соединений, содержащих цепочки ионов Ni2+ (S=1). К исчезновению спиновой щели и установлению антиферромагнитного упорядочения может привести межцепочечное взаимодействие (как это имеет место в случае CsNiCl3), а также внешнее магнитное поле (в случае Ni(C5H14N2)2N3(ClO4)), в котором происходит зеемановское расщепление халдейновского триплетного состояния. На сегодняшний день PbNi2V2O8 является единственно известным соединением, в котором дальний магнитный порядок индуцируется немагнитным разбавлением цепочек S = 1. В отличие от перечисленных соединений Y2BaNiO5 остается неупорядоченным вплоть до самых низких температур. При замене немагнитного иона Y3+ в Y2BaNiO5 на редкоземельный ион R3+, в системе происходит трехмерное магнитное упорядочение. Однако халдейновская щель в спектре магнитных возбуждений никеля сохраняется как в парамагнитной области, так и в упорядоченном состоянии. В упорядоченном состоянии наблюдается парадоксальное сосуществование халдейновской фазы и спиновых волн, а упорядочение происходит в редкоземельной подсистеме, при этом подсистема никеля остается внутренне разупорядоченной.

Представлена TCAD-модель кремниевого бетавольтаического элемента для исследования зависимости характеристик элемента от его объемной структуры. Для имитации результатов генерации электронно-дырочных пар при воздействии излучения от источника бета-частиц применяется настроенная  модель оптической генерации, имеющаяся в TCAD. Проведено исследование зависимости вольт-амперных характеристик бетавольтаического элемента от профиля легирующей примеси, температуры и типа полупроводникового материала для источника излучения Ni-63.

Рассмотрены методики TCAD и SPICE моделирования для биполярных и МОП-компонентов, изготовленных по базовым технологиям кремниевых ИС/БИС.

We present the first detailed study of cascade switching in superconducting photon number resolving detectors. The detectors were made in the form of four parallel nanowires, coupled with the single-mode optical fiber and mounted into a closed cycle refrigerator with a temperature of 2.1 K. We found out the value of additional false pulses ( Ncas.sw. ) appearing due to cascade switching and showed that it is possible to set up the detector bias current which corresponds to a high level of the detection efficiency and a low level of Ncas.sw. simultaneously. We reached the detection efficiency of 60%...

Плазмонная интерферометрия - это быстро развивающаяся область исследований с огромным потенциалом для приложений в терагерцовом диапазоне частот. В этой работе мы исследуем плазмонный интерферометр на основе графенового полевого транзистора, подключенного к специально разработанным антеннам. В качестве основного результата мы наблюдаем чувствительное к спиральности и фазе преобразование циркулярно поляризованного излучения в фотоЭДС постоянного тока, вызванное механизмом плазмонной интерференции: две плазменные волны, возбуждаемые на истоке и стоках транзистора, интерферируют внутри канала. Чувствительный к спиральности фазовый сдвиг между этими волнами достигается за счет использования асимметричной конфигурации антенны. Сигнал постоянного тока меняет знак при инверсии спиральности. Предлагаемый плазмонный интерферометр способен измерять разность фаз между двумя произвольными сдвинутыми по фазе оптическими сигналами. Обнаруженный эффект открывает широкие возможности для фазочувствительного исследования возбуждений плазменных волн в двумерных материалах.

Проведен обзор критериев и средств оценки тяжести черепно-мозговых травм. Разработано устройство для фиксации сотрясения мозга спортсменов. Приведено описание состава устройства и проектные нормы для производства печатных плат, разработана конструкция приемного и передающего модулей.

Проведен обзор основных преимуществ и проблем применения беспилотных летательных аппаратов. Рассмотрены подходы к организации систем автоматического управления летательными аппаратами различных типов. Разработана архитектура и аппаратная часть универсальной системы управления рулевыми поверхностями беспилотных летательных аппаратов в концепции интегрированной модульной авионики.

Черепно-мозговые травмы (ЧМТ) могут приводить к тяжелейшим последствиям для здоровья, поэтому исследование механизма их возникновения представляется актуальной задачей. Применительно к ЧМТ это означает изучение движения, ускорения, замедления, а также механических нагрузок, прикладываемых к головному мозгу. Традиционно для описания биомеханики ударов используют два параметра – линейное и угловое ускорение после столкновения. Вероятностные оценки получения травмы могут быть получены на основе одного вида ускорения – углового или линейного, либо как комбинированная функция обоих ускорений. Последний подход представляется более перспективным, поскольку реальные удары головой всегда включают в себя комбинацию этих двух факторов. Важно окончательно установить степень влияния ускорений как для оценки травматизма, связанного со спортом, так и для профилактики травм при дорожно-транспортных происшествиях.

Приведенный в работе алгоритм позволяет с высокой степенью достоверности оценить условия ЭМС средств связи комплекса СС с другими РЭС уже существующей группировки в регионах его использования. Решается задача обеспечения необходимого качества функционирования РЭС в условиях воздействия непреднамеренных помех различного типа.

В работе использовались математические модели (ММ) эксплуатационной интенсивности отказов, приведенные в справочнике «Надежность ЭРИ», разработанного 22 Центральным научно-исследовательским испытательным институтом МО РФ (22 ЦНИИИ МО РФ), в амери- канском справочнике MIL-HDBK-217f, в справочнике Chinese Standard GjB/z 299B.

В работе рассмотрены используемые подходы, направленные на оценку надежности, в частности, безотказности радиотехнических устройств непилотируемых автоматических космических аппаратов в России и США с использованием системы менеджмента качества. Исследование показало, что ни один из них не дает количественную оценку характеристик безотказности с учетом системы менеджмента качества помимо требований нормативно-технической документации, что является существенным недостатком при проектировании радиотехнических устройств непилотируемых автоматических космических аппаратов. Для решения этой проблемы разработан макет вопросника для экспертной оценки, отличительной особенностью которого является применение структурированного подхода к его формированию. Это позволит выявить конкретные преимущества и недостатки мероприятий на предприятии при проектировании радиотехнических устройств непилотируемых автоматических космических аппаратов.

Представлена унифицированная SPICE-модель Si БТ/SiGe ГБТ, позволяющая проводить схемотехническое моделирование интегральных схем с учетом воздействия проникающей радиации. Представлены результаты измерений и моделирования электрических характеристик биполярных транзисторов до и после воздействия различных видов радиационного излучения.

Постановка проблемы. Рассмотрена актуальная задача разработки элементов волноводного антенно-фидерного СВЧ-тракта для круговой поляризации, работающего на частотах приема 11,7-12,75 ГГц и передачи 17,3-18,4 ГГц. Цель. Провести численное электродинамическое моделирование элементов волноводного антенно-фидерного СВЧ-тракта: облучателя, поляризатора и селектора поляризации. Результаты. Приведены частотные характеристики отдельных элементов волноводного СВЧ-тракта. Согласно результатам моделирования, КСВ облучателя не превышает 1,2, коэффициент эллиптичности поляризатора не выше ±1,08, КСВ входа поляризационного селектора не превышает 1,2, в то время как его поляризационная развязка превышает 60 дБ. Отмечено, что спроектированные элементы тракта удовлетворяют требованиям, предъявляемым к параметрам СВЧ-тракта. Практическая значимость. Показано, что спроектированные элементы СВЧ-тракта обеспечивают хорошие электродинамические характеристики в заданных диапазонах частот.

Впервые в отечественной технической литературе рассматриваются в едином цикле основные физические закономерности в области электричества и магнетизма и вопросы конструирования быстродействующей электронной аппаратуры, для которой на ведущие позиции вышли проблемы целостности сигнала, целостности питания и электромагнитной совместимости. В пособии показаны методические основы применения фундаментальных физических законов - от закона Кулона до уравнений Максвелла - для обоснования технических решений при конструировании аппаратуры, направленные на снижения уровня помех в сигнальных цепях и системе распределения питания, а также обеспечения электромагнитной совместимости. Издание должно помочь более глубокому пониманию связи физических законов с инженерными решениями, что позволит избежать грубых ошибок при конструировании аппаратуры и найти наиболее рентабельные технические решения.

Пособие ориентировано, прежде всего, на бакалавров соответствующих направлений подготовки, но будет полезно для магистров, аспирантов и практикующих инженеров-конструкторов электронной аппаратуры при повышении профессионального мастерства

В настоящем справочнике представлен свод расчетных аналитических формул для определения базовых электрофизических параметров электронной аппаратуры: электрической емкости, индуктивности и волнового сопротивления. Эти параметры играют существенную роль в обеспечении целостности сигнала и целостности питания в электронной аппаратуре и ее электромагнитной совместимости. Особенно важно иметь расчетные соотношения при проектировании линий передачи на печатных платах или в проводном монтаже с заданным волновым сопротивлением. Для разработчиков и конструкторов весьма важно получить оперативные оценки параметров на ранних стадиях проектирования, что возможно с использованием настоящего справочника. Приведенные в нем аналитические выражения обеспечивают точность, приемлемую для инженерной практики.

Каждая формула в справочнике сопровождается таблицами с результатами расчетов в определенном диапазоне значений параметров, соответствующими графиками и комментариями, которые позволяют приобрести опыт физической интерпретации полученных результатов. Для наиболее громоздких аналитических выражений предложены альтернативные компактные выражения на основе различных аппроксимаций. Это позволяет существенно упростить расчет.

Справочник ориентирован на широкий круг специалистов, занимающихся проектированием электронной аппаратуры и печатных плат; он будет полезен практикующим инженерам, которые занимаются конструированием технических средств

В настоящем инженерном пособии в лаконичном виде изложены базовые правила конструирования многослойных печатных плат (МПП). Имеющиеся публикации по данной проблеме рассматривают соответствующие вопросы с той или иной детальностью, что во многих случаях затрудняет практикующему инженеру вычленить главные правила конструирования, которые необходимы для его проекта. В предлагаемом руководстве рассмотрены все основные стадии проектирования МПП: выбор материалов, технологии изготовления, топологическое проектирование, сборки и контроля. Все вопросы ориентированы на платы повышенного быстродействия, в которых наиболее проблемными вопросами являются: обеспечение целостности сигнала, целостности питания и электромагнитной совместимости. Именно пробелы в знаниях по этим направлениям препятствуют получению плат, гарантирующих высокое качество функционирования. Правила, приведенные в данном руководстве, направлены на восполнение этого пробела; они помогут конструктору создать плату с наименьшими затратами наиболее рентабельными методами. Каждое правило имеет обоснование, которое предшествует ему, что помогает более глубоко понять суть рекомендации. Пособие ориентировано, прежде всего, на бакалавров соответствующих направлений подготовки, приступающих к проектированию печатных плат, но будет полезно и практикующим инженерам, которые занимаются конструированием печатных плат высокого быстродействия для электронной аппаратуры.

В сборник помещены тезисы докладов участников XI Международной школы-конференции студентов, аспирантов и молодых ученых «Фундаментальная математика и ее приложения в естествознании»: спутник Международной научной конференции «Уфимская осенняя математическая школа-2020». Тезисы докладов воспроизводятся с представленных авторами оригиналов

Два типа моделей МОПТ, имеющихся в коммерческих версиях TCAD- и SPICE-симуляторов, дополнены уравнениями для учёта радиационных эффектов. Адекватность моделей иллюстрирована на двух примерах: 1) 0,2 и 0,24 мкм КНИ/DSOI МОПТ с учётом дозовых эффектов и ОЯЧ; 2) 28 нм МОПТ на объёмном кремнии, 45 нм и 28 нм КНИ МОПТ с high‑k диэлектриком с учётом дозовых эффектов.

Схемотехническое проектирование электронных устройств для жестких условий эксплуатации требует наличия SPICE-моделей электронных компонентов, учитывающих влияние сверхнизкой и сверхвысокой температуры окружающей среды. Однако стандартные SPICE-модели компонентов в коммерческих версиях SPICE-подобных симуляторов обеспечивают достаточную точность в ограниченном температурном диапазоне (-60…+150 °С) и не могут применяться для расчета электронных схем в диапазоне температур от сверхнизких до сверхвысоких. В работе представлены модифицированные Low-T и High-T SPICE-модели полевых транзисторов со структурой MOSFET и JFET, предназначенные для расчета электронных схем в диапазоне температур от сверхнизких до сверхвысоких (-200…+300 °С). Все модели построены с использованием универсального подхода, который заключается в добавлении в базовую SPICE-модель приборов дополнительных выражений для температурно-зависимых параметров модели. Разработана процедура экстракции параметров SPICE-моделей на основе результатов измерений или TCAD-моделирования стандартного набора ВАХ и ВФХ в широком диапазоне температур. Погрешность описания статических ВАХ MOSFET- и JFET-транзисторов не превышает 10-12 % в диапазоне температур -200...+300 °С.

The Conference reflects the modern state of innovation in education, science, industry and social-economic sphere, from the standpoint of introducing new information technologies. It is interesting for a wide range of researchers, teachers, graduate students and professionals in the field of innovation and information technologies.

Создана компьютерная модель чувствительного элемента на планарном грибовидном метаматериале с ячейками типа «мальтийский крест». Представлены результаты численного эксперимента. Показана возможность использования такой электродинамической структуры при неразрушающем контроле геометрических и электрофизических параметров технологических сред, а также при поиске в них неоднородностей по изменению коэффициента затухания и резонансной частоты чувствительного элемента.  

При температурах T ≤ 150 K обнаружен эффект понижения симметрии для параметров электрон-ного транспорта в редкоземельных додекаборидах RB12 (R = Ho, Er, Tm, Lu) с гцк структурой кри-сталлической решетки. Показано, что при переходе в разупорядоченную фазу каркасного стекла ниже T∗ ∼ 60К резко усиливается анизотропия магнетосопротивления, причем этот эффект наблюдаетсяв магнитных и немагнитных редкоземельных додекаборидах, включая твердые растворы RxLu1−xB12с сильным беспорядком замещения. Обсуждается роль электронного фазового расслоения (зарядовыестрайпы вдоль направления〈110〉) в этих металлах с открытыми траекториями на поверхности Ферми.

Исследованы изменения морфологии поверхности ванадия в результате отдельного и последовательного воздействия ионов гелия (энергия-30 кэВ, доза - 1.0 × 1022 м-2 , плотность потока ионов – 4,8 × 1018 м-2 с-1 , температура ~ 500 К) и мощного импульсного лазерного излучения в режиме модулированной добротности (плотность мощности q = 1,2·108 Вт/см2, длительность импульса τ0 = 50 нс, число импульсов N от 1 до 4). Установлено, что результат воздействия лазерного облучения на образцы ванадия до и после ионной имплантации идентичен (образование лунки, окруженной бруствером, возникшим при выплеске расплавленного металла), причём в случае предварительного внедрения гелия в материал выплеск металла более интенсивен. Имплантация гелия в образцы вызывает радиационный блистеринг, и последующее воздействие лазерных импульсов увеличивает эрозию материала в зоне, расположенной непосредственно за бруствером (увеличение числа отшелушенных слоев, слияние блистеров и т.д.), что, вероятно, обусловлено достаточно высокими температурами и термонапряжениями в этой области, даже после прекращения действия лазерного импульса. В реальных условиях реактора это может привести к увеличению загрязнения плазмы. Показано, что разрушения мишени внутри лунки для исходных образцов ванадия характеризуются наличием редких трещин, волнообразных и капельных структур, наплывов, тогда как для образцов, предварительно облучённых гелием, наряду с указанными изменениями, внутри лунки не обнаружены трещины, но наблюдаются участки с кипением материала.

В середине прошлого века было продемонстрировано, что с уменьшением размеров сверхпроводящих структур, например, толщины тонкой пленки, ее критическая температура ТС сдвигается на некоторую величину. В алюминии и индии она увеличивается, а в ртути, ниобии и свинце она уменьшается. Тем не менее общепринятой теории, объясняющей данный эффект, до настоящего времени нет. В 70-х гг., во время самого большого объема исследований по данной тематике, В.Л. Гинзбург выдвинул предположение, что температура перехода достаточно чистой монокристаллической пленки сверхпроводника будет точно такой же, как и в объемном теле. Однако данное предположение так и не было проверено, и вопрос о природе этого эффекта все еще остается открытым. Для исследования крайне интересен алюминий, в связи с тем, что зависимость TС алюминиевой пленки от ее толщины весьма предсказуема, и увеличивается с уменьшением размеров. Несмотря на некоторое количество работ по изучению этой зависимости в алюминии, не всегда удается точно установить соответствие с теорией. Это связано с тем, что характеристики варьируются от образца к образцу, изготовленных даже в одной партии. В нашем случае были изготовлены поликристаллические пленки, размеры кристаллитов в которых сопоставимы с толщиной пленки, и эпитаксиальные образцы с атомарно гладкой поверхностью. Пленки были изготовлены методами электронно-лучевого напыления и молекулярно-лучевой эпитаксии на различные подложки. В рамках модели БКШ критическая температура сверхпроводящего перехода экспоненциально зависит от плотности электронных состояний на уровне Ферми N(EF ) и константы электрон-фононного  заимодействия V: TC ~ exp(–1/[N(EF)*V]). В работе показано, что за счет КРЭ в тонких сверхпроводящих пленках оба параметра N(EF) и V немонотонным образом меняются с толщиной образца. Такое поведение является следствием теории резонанса формы. Предположительно, эффект, оказываемый разупорядоченностью кристаллитов, а также поверхностью или подложкой, не имеет доминирующей роли конкретно в нашем случае, так как пленки алюминия имеют высокое качество, а их толщины выходят далеко за пределы сверхтонких объектов, в которых поверхностные явления начинают играть решающую роль. В результате проделанного исследования были получены экспериментальная и теоретическая зависимости TC от толщины пленок, изготовленных разными способами на разных подложках.

Физические ограничения и перспективы развития наноэлектроники

In the framework of an exactly soluble model, one considers a typical problem of the interaction between radiation and matter: the dynamics of population in a multilevel quantum system subject to a time dependent perturbation. The algebraic structure of the model is taken richly enough, such that there exists a strong argument in favor of the fact that the behavior of the system in the asymptotic of long time has a universal character, which is system-independent and governed by the functional property of the time dependence exclusively. Functional properties of the excitation time dependence, resulting in the regimes of resonant excitation, random walks, and dynamic localization, are identified. Moreover, an intermediate regime between the random walks and the localization is identified for the polyharmonic excitation at frequencies given by the Liouville numbers.

Abstract: We have performed comparative numerical calculations using a multiple trapping (MT) formalism with an exponential and an aggregate two-exponential trap distributions for describing two mostly used experimental setups for studying the radiation-induced conductivity (RIC) and the time-of-flight (TOF) effects. Computations have been done for pulsed and long-time electron-beam irradiations in a small-signal regime. Predictions of these two approaches differ appreciably in both setups. The classical MT approach proved very popular in photoconductive polymers generally and in molecularly doped polymers in particular, while a newly proposed complex MT worked well in common polymers. It has been shown that the complex MT successfully accounts for the presence of inherent deep traps, which may or may not have an energy distribution.

В данной работе исследуется переключение сверхпроводящего спинового вентиля на основе спирального магнетика. В качестве магнетика рассматривается соединение MnSi, которое имеет сложную магнитную структуру с намагниченность в виде геликоидальной спирали. Приводится модель двухслойного сверхпроводящего спинового вентиля на основе спирального магнетика и прилегающим тонким слоем сверхпроводника. Ранее было показано, что критическая температура такой сверхпроводящей пленки зависит от направления магнитной спирали. Произведен расчет магнитодинамики этой структуры, на основе которой в перспективе можно будет строить элементы памяти или логики  низкотемпературной наноэлектроники. Было реализовано несколько задач по математическому моделированию переключения намагниченности спинового вентиля, исследованию структуры спинового вентиля в программах электромагнитного моделирования для изменения намагниченности и поворота вектора спирали магнетика под действием импульса магнитного поля, построению и анализу трехмерного распределения намагниченности спирального магнетика для отслеживания процесса перемагничивания. В ходе работы были использованы средства программирования в среде Matlab, инструменты построения графиков распределения векторных полей. Показано, что направление магнитной спирали можно переключать импульсным магнитным полем. Исследованы получившиеся распределения намагниченности и визуализированы в виде векторных полей.

В обзоре обсуждаются свойства сверхпроводящих фаз с нетривиальной топологией и условия их реализации в конденсированных средах, критерии появления в твердых телах элементарных возбуждений майорановского типа, а также принципы и основанные на них экспериментальные методы идентификации майорановских связанных состояний (МСС). Наряду с хорошо известными моделями цепочки Китаева и сверхпроводящей нанопроволоки (СП) со спин-орбитальным взаимодействием во внешнем магнитном поле рассмотрены модели квазидвумерных материалов, в которых МСС реализуются при наличии неколлинеарного спинового упорядочения. Для СП конечной длины продемонстрирован каскад квантовых переходов при изменении магнитного поля, сопровождающийся сменой фермионной четности основного состояния. Возникающее при этом аномальное поведение магнетокалорического эффекта может быть использовано как средство идентификации МСС. Значительное внимание уделено анализу транспортных характеристик устройств, включающих материалы с нетривиальной топологией. Подробно представлены результаты изучения проводимости кольца Ааронова-Бома, рукава которого соединены СП. Важная особенность данного устройства заключается в появлении резонансов Фано в зависимости кондактанса от магнитного поля, когда СП находится в топологически нетривиальной фазе. Установлена связь между характеристиками таких резонансов и пространственной структурой состояния СП, обладающего наименьшей энергией. В рамках t-J-V-модели на треугольной решетке определены условия возникновения МСС в фазе сосуществования киральной d+id сверхпроводимости и 120-градусного спинового упорядочения. При учете электрон-электронных взаимодействий рассмотрены топологические инварианты низкоразмерных сверхпроводящих материалов с неколлинеарным спиновым упорядочением. Продемонстрировано формирование майорановских мод в областях с нечетным значением топологического ℤ-инварианта. Определена пространственная структура этих возбуждений в ансамбле фермионов Хаббарда.

Представлен краткий обзор результатов о разлете квантовых и классических газов в вакуум на основе использования симметрий. Для квантовых газов в приближении Гросса – Питаевского дополнительные симметрии возникают для газов с химическим потенциалом mu, зависящим от плотности n степенным образом с показателем nu = 2/D, где D — размерность пространства. Для газовых конденсатов бозе-атомов при температурах T > 0 эта симметрия возникает для двумерных систем. При D = 3 и, соответственно, nu = 2/3 такая ситуация реализуется для взаимодействующего ферми-газа при низких температурах в так называемом унитарном пределе. Эта же симметрия для классических газов в трехмерной геометрии возникает для газов с показателем адиабаты gamma = 5/3. Оба эти факта были обнаружены в 1970 году независимо Талановым для двумерного нелинейного Шредингера (совпадающего с уравнением Гросса – Питаевского), описывающего стационарную самофокусировку света в средах с керровской нелинейностью, а для классических газов — Анисмовым и Лысиковым. В квазиклассическом пределе уравнения Гросса – Питаевского совпадают с уравнениями гидродинамики идеального газа с показателем адиабаты gamma = 1+2/D. Автомодельные решения в этом приближении описывают на фоне расширяющегося газа угловые деформации газового облака в рамках уравнений типа Ермакова. Такого рода изменения формы расширяющегося облака наблюдаются в многочисленных экспериментах как при разлете газа после воздействия мощного лазерного излучения, например, на металл, так и при разлете квантовых газов в вакуум.

Рассчитаны свойства двумерной электронной системы с низкой плотностью (n << 1) с сильным локальным притяжением Хаббарда U > W (W — ширина зоны) в присутствии сильного случайного потенциала V, равномерно распределенного в диапазоне от ?V до +V. Учитывались электронные прыжки только на соседние узлы квадратной решетки при W = 8t. Расчеты осуществлялись на решетке 24 ? 24 с периодическими граничными условиями. В рамках подхода Боголюбова – де Жена наблюдалось появление неоднородных состояний пространственно разделенной ферми–бозе-смеси куперовских пар и неспаренных электронов с образованием капель бозонов разного размера в матрице непарных нормальных электронных состояний. Наблюдался эффект уменьшения размера капли (от более крупных капель до отдельных биэлектронных пар) при уменьшении электронной плотности при фиксированных значениях притяжения Хаббарда и случайного потенциала. Полученные результаты важны для построения фазовой диаграммы и понимания природы фазового перехода между сверхпроводящим, нормальным металлическим и локализованными состояниями в квазидвумерном (тонкая пленка) грязном металле. В более практическом смысле полученные результаты интересны также для экспериментального внедрения сверхпроводящих кубитов на квантовых схемах с высоким импедансом в гранулированных сверхпроводниках.

Аннотация: Электрические свойства тонких пленок поли (ариленэфиркетон) сополимеров (со-ПАЭК) с долей фталидсодержащих звеньев 3, 5 и 50 мол.% в основной цепи были исследовано с помощью измерений радиационной проводимости (РЭ). Сигналы переходного тока и вольт-амперные характеристики были получены при экспонировании 20 ÷ 25 толстых пленок со-ПАЭК для моноэнергетических импульсов электронов с энергией в диапазоне от 3 до 50 кэВ, электрическое поле варьировалось от 5 до 40 В / мкм. Полуэмпирическая модель Роуза-Фаулера-Вайсберга, основанная на формализме многократного захвата была использована для анализа данных РЭ и параметров дисперсионного транспорта носителей заряда. Анализ показал, что носители заряда двигались изолированно друг от друга, и приложенные электрические поля были ниже порогового поля запуска эффекта переключения (обратимый переход от высокого к низкому удельному сопротивлению) в пленках со-ПАЭК. Также было обнаружено, что пленки со-ПАЭК благодаря сверхлинейным ВАХ устойчивы к электростатическим разрядам, возникающим в результате воздействия ионизирующего излучения. Это свойство важно для разработки защитных покрытий для электронных устройств.

С использованием универсального подхода для суб-100 нм МОП-транзисторных структур были разработаны SPICE-модели с учётом радиационных и низкотемпературных эффектов, а также процедура идентификации параметров моделей на основе результатов натурного/машинного эксперимента. Подход состоит в комбинации макромоделирования на базе стандартной модели из состава SPICE-симулятора и введения дополнительных аналитических функций для радиационно-/температурно-зависимых параметров. Возможности разработанных SPICE-моделей и процедуры идентификации параметров проиллюстрированы на примерах расчета ВАХ суб‑100 нм МОП-транзисторов.

В статье исследованы нелинейные колебательные процессы, возникающие в системах с переменными параметрами c запаздыванием. На практике часто встречаются системы, в которых происходит переключение параметров в зависимости от некоторых условий работы, при этом при каждом значении параметров система остаётся линейной, но в  целом, конечно, она нелинейная и имеет запаздывание. Известно, что такие системы могут как терять устойчивость, так и приобретать устойчивость при некоторых сочетаниях законов переключения. Эффективные методы практического исследования таких систем недостаточно изучены, чтобы полноценно использоваться в практике автоматического управления. Наличие запаздывания дополнительно осложняет задачу. Типичным для таких систем является возникновение автоколебаний, устойчивость и параметры которых должны быть рассчитаны. Также представляет интерес вопрос о существовании предельных циклов и их исчезновении.

В статье на базе решения типовой задачи показана эффективность аналитического вычисления параметров автоколебаний в случаях, когда обычные методы исследования затруднены. Результаты вычислений подтверждены моделированием в среде Matlab. Показано, что метод гармонической линеаризации совместно с компьютерным моделированием может быть эффективно использован для обнаружения колебаний негладких нелинейных систем с запаздыванием. Рассмотрен пример нелинейной системы с запаздыванием и проведен расчет характеристик этих колебаний. Произведена оценка точности метода. Получены параметры предельного цикла и  границы устойчивости в зависимости от запаздывания. Приведены результаты вычислений, оформленные в наглядной графической форме.

В работе исследуется намагниченность сверхпроводника, вызванная эффектом близости в бислоях, содержащих сверхпроводник и ферромагнитный изолятор. Используется метод функций Грина. Моделирование проведено в квазиклассическом приближении, уравнения Узаделя решали с граничными условиями, специально разработанными для сильно ферромагнитных материалов. Исследовано подавление сверхпроводящего параметра порядка в результате эффекта близости с ферромагнитным изолятором.

Исследованы зависимости удельного электросопротивления металлсодержащих нанокомпозитных пленок с наночастицами молибдена, гафния, хрома, ванадия, вольфрама и тантала от концентрации вводимых металлов. Установлен рост удельной проводимости алмазоподобных пленок (АПП) с ростом содержания в них металла. В зависимости от вводимого металла концентрационные зависимости электропроводности АПП ведут себя различным образом. Изучено влияние воздействия высоких плотностей тока на электрические свойства АПП. Выявлена высокая стабильность их сопротивления во времени. Установлено, что АПП обладают отрицательным температурным коэффициентом сопротивления. Даны рекомендации использовать АПП с низким содержанием металлсодержащей фазы и высоким удельным сопротивлением в датчиках температуры, а низкоомные АПП в качестве резистивных материалов.

Исследовано влияние легирования ванадием на механические свойства нанокомпозитных пленок, нанесенных на кремниевые подложки. Установлено, что испытуемый материал скорее хрупкий, чем пластичный, а твердость и модуль упругости нелегированной пленки несколько выше, чем пленок с ванадием. При повышении коэффициента Пуассона с 0.2 до 0.3 твердость нелегированного образца возрастает на 14%, а модуль упругости снижается на 3.5%. Легирование пленки ванадием приводит к монотонному уменьшению модуля упругости. Концентрационная зависимость микротвердости демонстрирует более сложное поведение: при 8.8 ат. % V наблюдается минимум микротвердости. Установлено, что параметр относительной упругой энергии деформации при индентировании исследованных образцов практически не зависит от коэффициента Пуассона пленки.

Работа посвящена разработке программного обеспечения для автоматизированной оценки «коэффициента качества производства» радиотехнических устройств непилотируемых космических аппаратов. Продемонстрирована визуализация в виде гистограммы предлагаемого структурированного (онтологического) подхода к формированию вопросника для проведения как внутреннего, так и внешнего аудита. Предложена реализация нечеткой логики для численной оценки весовых коэффициентов требований с помощью критериев оценки качества.

В работе решается вопрос повышения достоверности и точности при прогнозировании безотказности, радиоэлектронной аппаратуры (РЭА) искусственных спутников Земли (ИСЗ) методом имитационного моделирования. Проведен обзор и анализ существующих решений. Выявлены их недостатки. Приведено описание разработанного в ходе работы программно-аппаратного модуля (VI-модуля) на базе ПЛИС, позволяющего провести оценку характеристик безотказности РЭА с точностью до 18 знаков после запятой. Также, разработанный VI-модуль обладает высокой достоверностью в силу использования генератора случайных чисел с периодом повторения в зависимости от типа ПЛИС до 264-1 в виде программно-аппаратной реализации на базе ПЛИС.

Одним из наиболее перспективных методов по оценке безотказности радиоэлектронной аппаратуры (РЭА) на этапе проектирования искусственных спутников Земли (ИСЗ) является метод имитационного моделирования Монте-Карло. Однако существующие его программные реализации не характеризуются высокой точностью и достоверностью расчётов, что подтверждается на этапах приёмо-сдаточных испытаний, а в особых случаях во время эксплуатаций. Поэтому целью данной работы является повышения точности и достоверности численной оценки безотказности РЭА. В качестве объекта исследования будет использована система электроснабжения ИСЗ.

Для сохранения конкурентных преимуществ на рынке предоставления услуг спутниковой связи, предприятиям аэрокосмического комплекса необходимо уделять особое внимание надежности и качеству разрабатываемых радиотехнических устройств (РУ). В действительности, обеспечение надежности и качества РУ – одна из приоритетных задач при проектировании и производстве. И, добиться производства надежных и качественных РУ позволяет не только соблюдение необходимых мероприятий, указанных в нормативно-технической документации (НТД), но и эффективное использование системы менеджмента качества (СМК). Эффективность СМК может быть достигнута только в том случае, если она будет внедрена и поддерживаться в рабочем состоянии на всех стадиях жизненного цикла телекоммуникационного оборудования спутниковой связи с учетом потребностей всех заинтересованных сторон.

Приведенный в работе алгоритм позволяет с высокой степенью достоверности оценить условия ЭМС средств связи комплекса СС с другими РЭС уже существующей группировки в регионах его использования. Решается задача обеспечения необходимого качества функционирования РЭС в условиях воздействия непреднамеренных помех различного типа.

В работе использовались математические модели (ММ) эксплуатационной интенсивности отказов, приведенные в справочнике «Надежность ЭРИ», разработанного 22 Центральным научно-исследовательским испытательным институтом МО РФ (22 ЦНИИИ МО РФ), в амери- канском справочнике MIL-HDBK-217f, в справочнике Chinese Standard GjB/z 299B.

Лампы бегущей волны (ЛБВ) получили широкое распространение в усилителях мощности для радиосредств передачи информации, в том числе в космической аппаратуре, так как именно для них предъявляются высокие требования к обеспечению надежности, например, по причине отсутствия возможности проведения технического обслуживания на протяжении длительного срока активного существования. Отсюда и появляется проблема гарантийной и достоверной оценки единичных показателей надежности, в частности, безотказности, так как количество существующих математических моделей оценки эксплуатационной интенсивности отказов ЛБВ большое. Они включают множество коэффициентов, учитывающих параметры ЛБВ, в том числе, и конкретные условия эксплуатации (температуру, электрические параметры, вибрация и др.). Поэтому появляется неопределенность выбора той и или иной математической модели из доступного множества. Цель работы заключается в проведении аналитического обзора математических моделей для повышения достоверности численной оценки эксплуатационной интенсивности отказов ЛБВ за счет критерия выбора детализации оценки. Объектами исследования являются лампы бегущей волны. А предметом исследования - математические модели эксплуатационной интенсивности отказов ЛБВ, представленные в актуальных научно-технических и специализированных источниках. В работе проведено подробное исследование математических моделей оценки эксплуатационной интенсивности отказов ЛБВ. Проведен анализ параметров, которые используются при оценке эксплуатационной интенсивности отказов в каждой рассматриваемой математической модели. Выявлены и обобщены наиболее распространенные причины отказов ЛБВ. Определены ключевые факторы, оказывающие наибольшее влияние на безотказность ЛБВ – это температура и технология производства. В результате, даны рекомендации для использования четырех математических моделей, которые помогут достигнуть наиболее достоверной численной оценки эксплуатационной интенсивности отказов ЛБВ. Однако, показано, что они в совокупности не учитывают все ключевые факторы.

Впервые в отечественной технической литературе рассматриваются в едином цикле основные физические закономерности в области электричества и магнетизма и вопросы конструирования быстродействующей электронной аппаратуры, для которой на ведущие позиции вышли проблемы целостности сигнала, целостности питания и электромагнитной совместимости. В пособии показаны методические основы применения фундаментальных физических законов - от закона Кулона до уравнений Максвелла - для обоснования технических решений при конструировании аппаратуры, направленные на снижения уровня помех в сигнальных цепях и системе распределения питания, а также обеспечения электромагнитной совместимости. Издание должно помочь более глубокому пониманию связи физических законов с инженерными решениями, что позволит избежать грубых ошибок при конструировании аппаратуры и найти наиболее рентабельные технические решения.

Пособие ориентировано, прежде всего, на бакалавров соответствующих направлений подготовки, но будет полезно для магистров, аспирантов и практикующих инженеров-конструкторов электронной аппаратуры при повышении профессионального мастерства

В сборнике приведены материалы III Всероссийской конференции «Техно-ЭМС 2016», посвященной технологии, измерениям и испытаниям в области электромагнитной совместимости. Сборник предназначен для специалистов в области проектирования технических средств, электромагнитной совместимости, а также занимающихся испытаниями и измерениями в этой области.

Рассматриваются вопросы конструирования электронной аппаратуры на современном этапе развития электронных средств. Выделяются наиболее актуальные задачи конструирования: обеспечение целостности сигнала, обеспечение целостности питания, электромагнитная совместимость. Решение этих задач требует от разработчиков и конструкторов более глубокого понимания электрофизических процессов, происходящих при распространении информационного сигнала по линиям передачи и подачи питания по шине питания. Выявлены основные направления, требующие решения при конструировании аппаратуры. Отмечается необходимость совершенствования системы подготовки и переподготовки соответствующих специалистов, а также создания отдела внутриаппаратурной электромагнитной совместимости на предприятиях, занимающихся разработкой технических средств.

Обеспечение целевого уровня показателей надежности при проектировании радиотехнических приборов (РП) непилотируемых автоматических космических аппаратов (АКА) является актуальной задачей в связи с неоднократными случаями возникновения отказов в течение срока активного существования. Одним из важных свойств надежности РП является их безотказность, которая характеризуется интенсивностью отказов. Для расчета этой характеристики на ранних этапах проектирования РП была разработана методика оценки «коэффициента качества производства», который входит в модель интенсивности отказов. Отличительная особенность предлагаемой методики заключается в учете мероприятий, регламентированных не только нормативно-технической документацией (НТД) на создание, производство и эксплуатацию РП, но и системой менеджмента качества (СМК). Реализация заключается в применении структурированного подхода к формированию вопросника для последующей экспертной оценки как внешнего аудита, так и внутреннего. Методика позволяет своевременно выявить преимущества и недостатки конкретного мероприятия программы обеспечения надежности и указанного в определенном разделе НТД, включая СМК. Применение «коэффициента качества производства», полученного для соответствующей НТД с учетом СМК поможет повысить точность расчетов характеристик безотказности РП непилотируемых АКА на этапе проектирования. Методика позволит повысить достоверность оценки целевого уровня показателей надежности РП непилотируемых АКА и избавит организации-исполнители от процедуры проведения дополнительных испытаний. Разработанную методику планируется использовать на предприятиях ракетно-космической промышленности и в частных негосударственных компаниях-производителях малых спутников.

Рассмотрены вопросы импорта данных из систем автоматизированного проектирования электронных модулей первого уровня в автоматизированные системы проектных исследований надежности. Очевидно, что чем полнее и достовернее исходная информация, которую пользователь введет в программу, тем точнее результат. На основе анализа существующих способов, применяемых для обмена данными между программами разных производителей, обоснована возможность использования Excel-файла и настраиваемого шаблона для импорта данных. Практическая реализация способа выполнена на примере импорта данных из САПР Altium Designer в систему АСОНИКА-К-СЧ. Разработана программа, позволяющая настраивать шаблоны и импортировать данные в систему АСОНИКА-К-СЧ из Ecxel-файла, созданного в САПР Altium Designer.

Программа импорта данных включена в состав системы АСОНИКА-К-СЧ, ее практическое использование показало, что она дает возможность пользователю существенно снизить трудоемкость ввода исходных данных не только по электронным компонентам, но и печатной плате, а также избежать целого ряда возможных ошибок.

В Трудах конференции представлены доклады из вузовских, академических и отраслевых организаций России и стран СНГ (Армении, Азербайджана, Белоруссии, Казахстана, Узбекистана). Рассмотрены  вопросы, связанные с физикой образования точечных и протяженных дефектов в кристаллических материалах, кинетикой их отжига, количественным расчетом числа радиационных дефектов, образующихся в натурных и имитационных испытаниях  материалов, влиянием различных видов ионизирующих излучений (нейтроны, легкие и тяжелые ионы, электроны, рентгеновские и гамма-лучи, низко- и высокотемпературная плазма) на поверхностную и объемную структуру, а также физико-химические свойства неорганических и органических материалов, эффектами низкотемпературного и высокотемпературного упрочнения, охрупчивания и вязко-хрупкого перехода в облученных реакторных материалах. Кроме того, ряд докладов посвящен синтезу и радиационной модификации материалов – созданию наноразмерных материалов методом матричного синтеза с исследованием их структуры и физических свойств, металлогидридных радиационно-защитных композитных материалов, радиационному синтезу ферритных материалов, модификации приповерхностных слоев методом ионной имплантации, обработке материалов импульсными пучками частиц с целью придания им оптимальной структуры и улучшенных физико-механических свойств и др.

Данная работа посвящена применению трековых технологий для получения наноструктур для применения в катализе. В ходе работы подбирались методы получения ростовой матрицы-реплики, необходимой для получения конусовидных структур, подбирались режимы осаждения для получения структур различной геометрии. после чего полученные наноструктуры исследовались на растровом электронном микроскопе. Основной задачей работы было изготовление наноструктур и исследование их оптимальной геометрии для оптимизации устойчивости материала и получения относительно большой площади поверхности. Проведено исследование полученных структур на электронном микроскопе. Показано, что добавление блескообразователя ЦКН-74 приводит к уменьшению зернистости, упрочнению материала и уменьшению аспектного отношения в случае конусовидных структур.

Представлены результаты экспериментов по облучению образцов меди и сплава Cu – 10 % Ga (масс. %) импульсными потоками дейтериевой плазмы (ДП) и ионов дейтерия (ИД), проведенными в установке Плазменный фокус (ПФ). Описана методика экспериментов и исследований. Изучены повреждаемость и деформационные эффекты в поверхностных слоях указанных материалов после облучения каждого из них в двух режимах. В первой серии экспериментов (эксперимент 1) облученние проводили импульсной дейтериевой плазмой при плотности мощности qpl = 107 Вт/см2 и длительности импульса τpl = 100 нс. Во второй серии (эксперимент 2) — осуществляли совместное воздействие импульсных потоков ионов дейтерия при qi = 109 – 1011 Вт/см2, τi = 50 нс и плотной дейтериевой плазмы при qpl = 108 – 109 Вт/см2, τpl = 100 нс. Повреждаемость обоих материалов в эксперименте 1 близка друг к другу: в оплавленном поверхностном слое (ПС) присутствуют волнообразная поверхность, кратеры, микропоры. В ПС сплава под действием термических напряжений протекала пластическая деформация, в то время как в чистой меди этот процесс при данном режиме облучения не наблюдался. Повреждаемость обоих материалов в эксперименте 2 сопровождается эрозией ПС и в некоторых случаях осаждением на облучаемую поверхность микрочастиц и элементов, входящих в состав функциональных материалов камеры ПФ. Наиболее существенная повреждаемость наблюдается в ПС сплава Cu – 10 % Ga, который, помимо мощных пучково-плазменных потоков, испытывал и ударно-волновое воздействие. При этом режиме облучения в ПС каждого из сопоставляемых материалов происходила пластическая деформация. В чистой меди (при q = 108 – 109 Вт/см2) она наблюдалась в отдельных локальных микрообъемах ПС, а в медно-галлиевом сплаве при q = 109 – 1011 Вт/см2 этот процесс реализован для всего облученного ПС. При этом пластическая деформация осуществлялась как под влиянием ударно-волновых механических нагрузок, так и под влиянием термических напряжений

Исследованы особенности повреждения поверхностного слоя ванадия под действием импульсного лазерного излучения. Лазерное облучение образцов проводили на воздухе с использованием установки ГОС 1001 в режиме модулированной добротности с плотностью мощности потока q = 1.2 × 108 Вт/см2, длительностью импульса τ0 = 50 нс, число импульсов N = 1–6. Обнаружено, что типичными повреждениями поверхности под воздействием лазерного излучения являются плавление материала, образование сетки микротрещин, формирование волнообразного рельефа и капельных структур. Центральная зона характеризуется наибольшей степенью повреждения, где наряду с особенностями изменения топографии поверхности встречаются также отдельные капли металла, которые кристаллизуются подобно спирали. Зона термического воздействия, прилегающая к центральной зоне облучения, повреждается значительно слабее. Деградация поверхности усиливается с увеличением числа лазерных импульсов. В результате лазерной обработки наряду с изменением топографии поверхности также изменяются дифрактограммы образцов: исчезает текстура, появляются линии оксида ванадия, уширяются рентгеновские пики, увеличивается период решетки (3.022(2) Å до облучения, 3.027(3) Å после облучения). Установлено, что предварительное облучение образцов ионами аргона (доза 1022 м–2, Е = 20 кэВ) практически не влияет на характер повреждения поверхности в центральной зоне после лазерной обработки, тогда как в прилегающей зоне термического влияния наблюдается откол локальных участков поверхности.

На основе полученных экспериментальных данных разработана модель процессов изменения заря- дового состояния МДП-структур при одновременном воздействии сильнополевой туннельной ин- жекции электронов и радиационных излучений. Модель учитывает взаимодействие инжектирован- ных электронов с зарядами, возникающими в диэлектрической пленке вследствие радиационной и сильнополевой ионизации. Показано, что при взаимодействии инжектируемых электронов с дыр- ками, захваченными в пленке SiO2, часть дырок может аннигилировать, приводя к образованию по- верхностных состояний на границе раздела с кремнием. Изучено влияние напряженности электри- ческого поля и плотности инжекционного тока в условиях воздействия радиационного излучения на процессы генерации и аннигиляции положительного заряда и создание поверхностных состоя- ний. Исследовано влияние зарядовых процессов, протекающих в диэлектрической пленке МДП-структуры при одновременном воздействии радиационных излучений и сильнополевой ин- жекции электронов, на изменение порогового напряжения МДП-приборов и сенсоров радиацион- ных излучений на их основе.

Предложена модель усиленной электрическим полем термической (термополевой) эмиссии электронов из металлической подложки катода в тонкую диэлектрическую пленку на его поверхности. Сформулирована система уравнений для температуры поверхности катода в дуговом разряде и напряженности электриче- ского поля в пленке, обеспечивающих необходимую плотность разрядного тока. Показано, что наличие диэлектрической пленки может приводить к существенному понижению температуры катода в разряде вследствие меньшей высоты потенциального барьера на границе металл–диэлектрик, чем на границе металл– разряд при ее отсутствии. Установлено, что вследствие усиления термической эмиссии электронов в пленку возникающим в ней электрическим полем происходит дополнительное снижение температуры катода на величину порядка 100K.

Проведено исследование структурно-фазовых изменений в поверхностных слоях образцов ферритно-мартенситных сталей Eurofer 97 и 10Х9ВФА в результате воздействия мощных им- пульсных потоков дейтериевой плазмы и ионов дейтерия, генерируемых в установке «Плазмен- ный фокус» (ПФ). Перед испытаниями стали подвергались стандартной термической обработке (нормализация и отпуск), а образцы стали 10Х9ВФА помимо этого дополнительно отжигали 600 ч при 600 °C для определения стабильности структуры и свойств при температурах, близких к температурам эксплуатации. При облучении варьировали плотности мощности потоков плаз- мы (qpl = 107—1010 Вт/см2) и ионов (qi = 109—1012 Вт/см2), а также число импульсов пучково- плазменного воздействия (5—12 при длительности одного импульса ~100 нс). Показано, что облу- чение с использованием ПФ при qpl = 108—1010 Вт/см2 стали Eurofer 97 ведет к оплавлению и сверхбыстрой кристаллизации поверхностного слоя с формированием в нем мелкоячеистой струк- туры с размером ячеек 100—150 нм. В образцах стали 10Х9ВФА обнаружено разрушение повер- хностной пленки, сформированной в процессе предварительного длительного отжига, которое на- чинается при qpl = 108 Вт/см2, а при qpl = 1010 Вт/см2 пленка полностью удаляется. Этот процесс сопровождается образованием сегрегаций размером 1—3 мкм, обогащенных марганцем, хромом и кислородом. После удаления поверхностной пленки облучение способствует выходу марганца из поверхностных слоев, что также наблюдается и в стали Eurofer 97, не имеющей пленки в ис- ходном состоянии. Установлено, что пучково-плазменная обработка стали Eurofer 97 в рабочей камере ПФ при qpl = 108 Вт/см2 приводит к появлению в структуре остаточного аустенита, в то время как при аналогичной обработке стали 10Х9ВФА из-за наличия на ее поверхности пленки количество остаточного аустенита примерно в 20 раз меньше, чем в стали Eurofer 97. В случае облучения стали 10Х9ВФА при более высокой плотности мощности qpl = 1010 Вт/см2, когда про- исходит удаление поверхностной пленки, количество остаточного аустенита в сопоставляемых сталях выравнивается.

При сверхнизких температурах были исследованы транспортные свойства двух типов квазиодномерных сверхпроводящих микроструктур: тонкие каналы, плотно упакованные в форме меандра, и цепочки тун- нельных контактов сверхпроводник-изолятор-сверхпроводник. Оба типа микроструктур продемонстрировали высокое значение высокочастотного импеданса и/или динамического сопротивления. Исследование откры- вает возможность использовать такие структуры в качестве стабилизирующих ток балластных элементов с нулевой величиной диссипации.

В работе исследуется намагниченность сверхпроводника, вызванная эффектом близости в бислоях, содержащих сверхпроводник и ферромагнитный изолятор. Используется метод функций Грина. Моделирование проведено в квазиклассическом приближении, уравнения Узаделя решали с граничными условиями, специально разработанными для сильно ферромагнитных материалов. Исследовано подавление сверхпроводящего параметра порядка в результате эффекта близости с ферромагнитным изолятором.

The complete analysis of I-V characteristics and set of basical parameters (Voc, Jsc, Idark, Pmax, η) for betavoltaic silicon batteries under Nickel-63 irradiation in temperature range 213-330 K is carried out using universal physical TCAD model. The standard TCAD optical generation model was adopted for simulation of electron-hole generation for beta particles irradiation. The pn-junction diode energy converters with real Gaussian doping profiles are considered instead of devices with abrupt profiles which were used in all previous works. The simulated current-voltage characteristics of the 63Ni-Si betavoltaic elements are in good agreement with the measured characteristics in the whole of temperature range.

Abstract: We have performed comparative numerical calculations using a multiple trapping (MT) formalism with an exponential and an aggregate two-exponential trap distributions for describing two mostly used experimental setups for studying the radiation-induced conductivity (RIC) and the time-of-flight (TOF) effects. Computations have been done for pulsed and long-time electron-beam irradiations in a small-signal regime. Predictions of these two approaches differ appreciably in both setups. The classical MT approach proved very popular in photoconductive polymers generally and in molecularly doped polymers in particular, while a newly proposed complex MT worked well in common polymers. It has been shown that the complex MT successfully accounts for the presence of inherent deep traps, which may or may not have an energy distribution.

В статье исследованы нелинейные колебательные процессы, возникающие в системах с переменными параметрами c запаздыванием. На практике часто встречаются системы, в которых происходит переключение параметров в зависимости от некоторых условий работы, при этом при каждом значении параметров система остаётся линейной, но в  целом, конечно, она нелинейная и имеет запаздывание. Известно, что такие системы могут как терять устойчивость, так и приобретать устойчивость при некоторых сочетаниях законов переключения. Эффективные методы практического исследования таких систем недостаточно изучены, чтобы полноценно использоваться в практике автоматического управления. Наличие запаздывания дополнительно осложняет задачу. Типичным для таких систем является возникновение автоколебаний, устойчивость и параметры которых должны быть рассчитаны. Также представляет интерес вопрос о существовании предельных циклов и их исчезновении.

В статье на базе решения типовой задачи показана эффективность аналитического вычисления параметров автоколебаний в случаях, когда обычные методы исследования затруднены. Результаты вычислений подтверждены моделированием в среде Matlab. Показано, что метод гармонической линеаризации совместно с компьютерным моделированием может быть эффективно использован для обнаружения колебаний негладких нелинейных систем с запаздыванием. Рассмотрен пример нелинейной системы с запаздыванием и проведен расчет характеристик этих колебаний. Произведена оценка точности метода. Получены параметры предельного цикла и  границы устойчивости в зависимости от запаздывания. Приведены результаты вычислений, оформленные в наглядной графической форме.

При измерении осциллирующего магнитосопротивления в двумерной системе в Si-MOS структурах в слабом перпендикулярном магнитом поле мы обнаружили, что квантовые осцилляции наблюдаются вплоть до критической электронной концентрации nc перехода в режим сильной локализации. При столь малых концентрациях осцилляции имеют ожидаемый период, фазу и амплитуду, несмотря на то, что значение проводимости становится менее e2/h, и, следовательно, длина пробега становится менее \lambda_F. Это кажущееся противоречие с критерием диффузионного транспорта Иоффе–Регеля, на наш взгляд, объясняется возникновением неоднородного состояния 2D системы, в котором области с диффузионной и прыжковый проводимостью оказываются пространственно разделены

В работе решается вопрос повышения достоверности и точности при прогнозировании безотказности, радиоэлектронной аппаратуры (РЭА) искусственных спутников Земли (ИСЗ) методом имитационного моделирования. Проведен обзор и анализ существующих решений. Выявлены их недостатки. Приведено описание разработанного в ходе работы программно-аппаратного модуля (VI-модуля) на базе ПЛИС, позволяющего провести оценку характеристик безотказности РЭА с точностью до 18 знаков после запятой. Также, разработанный VI-модуль обладает высокой достоверностью в силу использования генератора случайных чисел с периодом повторения в зависимости от типа ПЛИС до 264-1 в виде программно-аппаратной реализации на базе ПЛИС.

Одним из наиболее перспективных методов по оценке безотказности радиоэлектронной аппаратуры (РЭА) на этапе проектирования искусственных спутников Земли (ИСЗ) является метод имитационного моделирования Монте-Карло. Однако существующие его программные реализации не характеризуются высокой точностью и достоверностью расчётов, что подтверждается на этапах приёмо-сдаточных испытаний, а в особых случаях во время эксплуатаций. Поэтому целью данной работы является повышения точности и достоверности численной оценки безотказности РЭА. В качестве объекта исследования будет использована система электроснабжения ИСЗ.

Для сохранения конкурентных преимуществ на рынке предоставления услуг спутниковой связи, предприятиям аэрокосмического комплекса необходимо уделять особое внимание надежности и качеству разрабатываемых радиотехнических устройств (РУ). В действительности, обеспечение надежности и качества РУ – одна из приоритетных задач при проектировании и производстве. И, добиться производства надежных и качественных РУ позволяет не только соблюдение необходимых мероприятий, указанных в нормативно-технической документации (НТД), но и эффективное использование системы менеджмента качества (СМК). Эффективность СМК может быть достигнута только в том случае, если она будет внедрена и поддерживаться в рабочем состоянии на всех стадиях жизненного цикла телекоммуникационного оборудования спутниковой связи с учетом потребностей всех заинтересованных сторон.

Приведенный в работе алгоритм позволяет с высокой степенью достоверности оценить условия ЭМС средств связи комплекса СС с другими РЭС уже существующей группировки в регионах его использования. Решается задача обеспечения необходимого качества функционирования РЭС в условиях воздействия непреднамеренных помех различного типа.

В работе использовались математические модели (ММ) эксплуатационной интенсивности отказов, приведенные в справочнике «Надежность ЭРИ», разработанного 22 Центральным научно-исследовательским испытательным институтом МО РФ (22 ЦНИИИ МО РФ), в амери- канском справочнике MIL-HDBK-217f, в справочнике Chinese Standard GjB/z 299B.

Лампы бегущей волны (ЛБВ) получили широкое распространение в усилителях мощности для радиосредств передачи информации, в том числе в космической аппаратуре, так как именно для них предъявляются высокие требования к обеспечению надежности, например, по причине отсутствия возможности проведения технического обслуживания на протяжении длительного срока активного существования. Отсюда и появляется проблема гарантийной и достоверной оценки единичных показателей надежности, в частности, безотказности, так как количество существующих математических моделей оценки эксплуатационной интенсивности отказов ЛБВ большое. Они включают множество коэффициентов, учитывающих параметры ЛБВ, в том числе, и конкретные условия эксплуатации (температуру, электрические параметры, вибрация и др.). Поэтому появляется неопределенность выбора той и или иной математической модели из доступного множества. Цель работы заключается в проведении аналитического обзора математических моделей для повышения достоверности численной оценки эксплуатационной интенсивности отказов ЛБВ за счет критерия выбора детализации оценки. Объектами исследования являются лампы бегущей волны. А предметом исследования - математические модели эксплуатационной интенсивности отказов ЛБВ, представленные в актуальных научно-технических и специализированных источниках. В работе проведено подробное исследование математических моделей оценки эксплуатационной интенсивности отказов ЛБВ. Проведен анализ параметров, которые используются при оценке эксплуатационной интенсивности отказов в каждой рассматриваемой математической модели. Выявлены и обобщены наиболее распространенные причины отказов ЛБВ. Определены ключевые факторы, оказывающие наибольшее влияние на безотказность ЛБВ – это температура и технология производства. В результате, даны рекомендации для использования четырех математических моделей, которые помогут достигнуть наиболее достоверной численной оценки эксплуатационной интенсивности отказов ЛБВ. Однако, показано, что они в совокупности не учитывают все ключевые факторы.

В работе рассмотрены используемые подходы, направленные на оценку надежности, в частности, безотказности радиотехнических устройств непилотируемых автоматических космических аппаратов в России и США с использованием системы менеджмента качества. Исследование показало, что ни один из них не дает количественную оценку характеристик безотказности с учетом системы менеджмента качества помимо требований нормативно-технической документации, что является существенным недостатком при проектировании радиотехнических устройств непилотируемых автоматических космических аппаратов. Для решения этой проблемы разработан макет вопросника для экспертной оценки, отличительной особенностью которого является применение структурированного подхода к его формированию. Это позволит выявить конкретные преимущества и недостатки мероприятий на предприятии при проектировании радиотехнических устройств непилотируемых автоматических космических аппаратов.

Впервые в отечественной технической литературе рассматриваются в едином цикле основные физические закономерности в области электричества и магнетизма и вопросы конструирования быстродействующей электронной аппаратуры, для которой на ведущие позиции вышли проблемы целостности сигнала, целостности питания и электромагнитной совместимости. В пособии показаны методические основы применения фундаментальных физических законов - от закона Кулона до уравнений Максвелла - для обоснования технических решений при конструировании аппаратуры, направленные на снижения уровня помех в сигнальных цепях и системе распределения питания, а также обеспечения электромагнитной совместимости. Издание должно помочь более глубокому пониманию связи физических законов с инженерными решениями, что позволит избежать грубых ошибок при конструировании аппаратуры и найти наиболее рентабельные технические решения.

Пособие ориентировано, прежде всего, на бакалавров соответствующих направлений подготовки, но будет полезно для магистров, аспирантов и практикующих инженеров-конструкторов электронной аппаратуры при повышении профессионального мастерства

В сборнике приведены материалы V Всероссийской конференции «Техно-ЭМС 2018», посвященной технологии, измерениям и испытаниям в области электромагнитной совместимости. Сборник предназначен для специалистов в области проектирования технических средств, электромагнитной совместимости, а также занимающихся испытаниями и измерениями в этой области.

Рассматриваются вопросы конструирования электронной аппаратуры на современном этапе развития электронных средств. Выделяются наиболее актуальные задачи конструирования: обеспечение целостности сигнала, обеспечение целостности питания, электромагнитная совместимость. Решение этих задач требует от разработчиков и конструкторов более глубокого понимания электрофизических процессов, происходящих при распространении информационного сигнала по линиям передачи и подачи питания по шине питания. Выявлены основные направления, требующие решения при конструировании аппаратуры. Отмечается необходимость совершенствования системы подготовки и переподготовки соответствующих специалистов, а также создания отдела внутриаппаратурной электромагнитной совместимости на предприятиях, занимающихся разработкой технических средств.

Схемотехническое проектирование электронных устройств для жестких условий эксплуатации требует наличия SPICE-моделей электронных компонентов, учитывающих влияние сверхнизкой и сверхвысокой температуры окружающей среды. Однако стандартные SPICE-модели компонентов в коммерческих версиях SPICE-подобных симуляторов обеспечивают достаточную точность в ограниченном температурном диапазоне (-60…+150 °С) и не могут применяться для расчета электронных схем в диапазоне температур от сверхнизких до сверхвысоких. В работе представлены модифицированные Low-T и High-T SPICE-модели полевых транзисторов со структурой MOSFET и JFET, предназначенные для расчета электронных схем в диапазоне температур от сверхнизких до сверхвысоких (-200…+300 °С). Все модели построены с использованием универсального подхода, который заключается в добавлении в базовую SPICE-модель приборов дополнительных выражений для температурно-зависимых параметров модели. Разработана процедура экстракции параметров SPICE-моделей на основе результатов измерений или TCAD-моделирования стандартного набора ВАХ и ВФХ в широком диапазоне температур. Погрешность описания статических ВАХ MOSFET- и JFET-транзисторов не превышает 10-12 % в диапазоне температур -200...+300 °С.

The Conference reflects the modern state of innovation in education, science, industry and social-economic sphere, from the standpoint of introducing new information technologies. It is interesting for a wide range of researchers, teachers, graduate students and professionals in the field of innovation and information technologies.

Надежность изделий силовой электроники, предназначенных для электропитания радиоэлектронной аппаратуры, в значительной степени определяют ее надежность, т.к. отказ системы электропитания, как правило, приводит к отказу аппаратуры в целом. Поэтому к источникам вторичного электропитания предъявляются повышенные требования по надежности. Для обеспечения требуемой надежности источников питания применяют различные способы их построения и резервирования. На ранних этапах проектирования, где закладывается та надежность, которая будет реализована при изготовлении и поддерживаться при эксплуатации, расчеты надежности имеют первостепенное значение.

Усложнение архитектур источников питания, применение смешанного резервирования и др. приводит к усложнению аналитических расчетов их надежности и требует привлечения высококвалифицированных специалистов. Применение специализированного программного обеспечения, реализующего имитационное моделирование, при расчетах структурно-сложных источников питания так же вызывает определенные трудности, связанные с построением формальных моделей и их верификацией. Поэтому совершенствованию аналитических методов, позволяющих получать оценки показателей надежности источников питания, в настоящее время уделяется достаточно большое внимание.

Одним из перспективных направлений повышения надежности преобразователей напряжения является применение в них магистрально-модульной архитектуры, смешанного резервирования и ротации основных и резервных силовых каналов. Для такого преобразователя предложен метод расчета нижней и верхней оценки вероятности безотказной работы, который основан на использовании стандартизованной модели для группы «скользящее нагруженное резервирование». Показано, что при ротации каналов в качестве характеристик их безотказности можно использовать сеансную интенсивность отказов. В отличие от известных, разработанный метод позволяет получать эти оценки как функции времени и с учетом интенсивностей отказов каналов преобразователя не только в режиме работы, но и в режиме ожидания.

Приведен пример расчета оценок вероятности безотказной работы преобразователя предложенным методом, а для подтверждения полученных результатов приведены результаты расчета того же примера методом имитационного моделирования. Кроме того показано, что сокращение цикла полной ротации каналов повышает равномерность расходования каналами ресурса и при «абсолютно надежном» переключателе не влияет на показатели безотказности преобразователя, а при «ненадежном» переключателе приводит к их снижению.

Обеспечение целевого уровня показателей надежности при проектировании радиотехнических приборов (РП) непилотируемых автоматических космических аппаратов (АКА) является актуальной задачей в связи с неоднократными случаями возникновения отказов в течение срока активного существования. Одним из важных свойств надежности РП является их безотказность, которая характеризуется интенсивностью отказов. Для расчета этой характеристики на ранних этапах проектирования РП была разработана методика оценки «коэффициента качества производства», который входит в модель интенсивности отказов. Отличительная особенность предлагаемой методики заключается в учете мероприятий, регламентированных не только нормативно-технической документацией (НТД) на создание, производство и эксплуатацию РП, но и системой менеджмента качества (СМК). Реализация заключается в применении структурированного подхода к формированию вопросника для последующей экспертной оценки как внешнего аудита, так и внутреннего. Методика позволяет своевременно выявить преимущества и недостатки конкретного мероприятия программы обеспечения надежности и указанного в определенном разделе НТД, включая СМК. Применение «коэффициента качества производства», полученного для соответствующей НТД с учетом СМК поможет повысить точность расчетов характеристик безотказности РП непилотируемых АКА на этапе проектирования. Методика позволит повысить достоверность оценки целевого уровня показателей надежности РП непилотируемых АКА и избавит организации-исполнители от процедуры проведения дополнительных испытаний. Разработанную методику планируется использовать на предприятиях ракетно-космической промышленности и в частных негосударственных компаниях-производителях малых спутников.

Рассмотрены вопросы импорта данных из систем автоматизированного проектирования электронных модулей первого уровня в автоматизированные системы проектных исследований надежности. Очевидно, что чем полнее и достовернее исходная информация, которую пользователь введет в программу, тем точнее результат. На основе анализа существующих способов, применяемых для обмена данными между программами разных производителей, обоснована возможность использования Excel-файла и настраиваемого шаблона для импорта данных. Практическая реализация способа выполнена на примере импорта данных из САПР Altium Designer в систему АСОНИКА-К-СЧ. Разработана программа, позволяющая настраивать шаблоны и импортировать данные в систему АСОНИКА-К-СЧ из Ecxel-файла, созданного в САПР Altium Designer.

Программа импорта данных включена в состав системы АСОНИКА-К-СЧ, ее практическое использование показало, что она дает возможность пользователю существенно снизить трудоемкость ввода исходных данных не только по электронным компонентам, но и печатной плате, а также избежать целого ряда возможных ошибок.

В данной статье сформулирована задача анализа спектров контактных возмущений по порядку оценить их влияние на качество радиосвязи в транспортных средствах. Рассмотрена эквивалентная схема излучающей цепи. Электрические параметры цепи излучения оцениваются на примере кузова Моделирование тока излучающей цепи было выполнено и его спектр получен.

Представлены результаты экспериментов по облучению образцов меди и сплава Cu – 10 % Ga (масс. %) импульсными потоками дейтериевой плазмы (ДП) и ионов дейтерия (ИД), проведенными в установке Плазменный фокус (ПФ). Описана методика экспериментов и исследований. Изучены повреждаемость и деформационные эффекты в поверхностных слоях указанных материалов после облучения каждого из них в двух режимах. В первой серии экспериментов (эксперимент 1) облученние проводили импульсной дейтериевой плазмой при плотности мощности qpl = 107 Вт/см2 и длительности импульса τpl = 100 нс. Во второй серии (эксперимент 2) — осуществляли совместное воздействие импульсных потоков ионов дейтерия при qi = 109 – 1011 Вт/см2, τi = 50 нс и плотной дейтериевой плазмы при qpl = 108 – 109 Вт/см2, τpl = 100 нс. Повреждаемость обоих материалов в эксперименте 1 близка друг к другу: в оплавленном поверхностном слое (ПС) присутствуют волнообразная поверхность, кратеры, микропоры. В ПС сплава под действием термических напряжений протекала пластическая деформация, в то время как в чистой меди этот процесс при данном режиме облучения не наблюдался. Повреждаемость обоих материалов в эксперименте 2 сопровождается эрозией ПС и в некоторых случаях осаждением на облучаемую поверхность микрочастиц и элементов, входящих в состав функциональных материалов камеры ПФ. Наиболее существенная повреждаемость наблюдается в ПС сплава Cu – 10 % Ga, который, помимо мощных пучково-плазменных потоков, испытывал и ударно-волновое воздействие. При этом режиме облучения в ПС каждого из сопоставляемых материалов происходила пластическая деформация. В чистой меди (при q = 108 – 109 Вт/см2) она наблюдалась в отдельных локальных микрообъемах ПС, а в медно-галлиевом сплаве при q = 109 – 1011 Вт/см2 этот процесс реализован для всего облученного ПС. При этом пластическая деформация осуществлялась как под влиянием ударно-волновых механических нагрузок, так и под влиянием термических напряжений

Исследованы особенности повреждения поверхностного слоя ванадия под действием импульсного лазерного излучения. Лазерное облучение образцов проводили на воздухе с использованием установки ГОС 1001 в режиме модулированной добротности с плотностью мощности потока q = 1.2 × 108 Вт/см2, длительностью импульса τ0 = 50 нс, число импульсов N = 1–6. Обнаружено, что типичными повреждениями поверхности под воздействием лазерного излучения являются плавление материала, образование сетки микротрещин, формирование волнообразного рельефа и капельных структур. Центральная зона характеризуется наибольшей степенью повреждения, где наряду с особенностями изменения топографии поверхности встречаются также отдельные капли металла, которые кристаллизуются подобно спирали. Зона термического воздействия, прилегающая к центральной зоне облучения, повреждается значительно слабее. Деградация поверхности усиливается с увеличением числа лазерных импульсов. В результате лазерной обработки наряду с изменением топографии поверхности также изменяются дифрактограммы образцов: исчезает текстура, появляются линии оксида ванадия, уширяются рентгеновские пики, увеличивается период решетки (3.022(2) Å до облучения, 3.027(3) Å после облучения). Установлено, что предварительное облучение образцов ионами аргона (доза 1022 м–2, Е = 20 кэВ) практически не влияет на характер повреждения поверхности в центральной зоне после лазерной обработки, тогда как в прилегающей зоне термического влияния наблюдается откол локальных участков поверхности.

На основе полученных экспериментальных данных разработана модель процессов изменения заря- дового состояния МДП-структур при одновременном воздействии сильнополевой туннельной ин- жекции электронов и радиационных излучений. Модель учитывает взаимодействие инжектирован- ных электронов с зарядами, возникающими в диэлектрической пленке вследствие радиационной и сильнополевой ионизации. Показано, что при взаимодействии инжектируемых электронов с дыр- ками, захваченными в пленке SiO2, часть дырок может аннигилировать, приводя к образованию по- верхностных состояний на границе раздела с кремнием. Изучено влияние напряженности электри- ческого поля и плотности инжекционного тока в условиях воздействия радиационного излучения на процессы генерации и аннигиляции положительного заряда и создание поверхностных состоя- ний. Исследовано влияние зарядовых процессов, протекающих в диэлектрической пленке МДП-структуры при одновременном воздействии радиационных излучений и сильнополевой ин- жекции электронов, на изменение порогового напряжения МДП-приборов и сенсоров радиацион- ных излучений на их основе.

Предложена модель усиленной электрическим полем термической (термополевой) эмиссии электронов из металлической подложки катода в тонкую диэлектрическую пленку на его поверхности. Сформулирована система уравнений для температуры поверхности катода в дуговом разряде и напряженности электриче- ского поля в пленке, обеспечивающих необходимую плотность разрядного тока. Показано, что наличие диэлектрической пленки может приводить к существенному понижению температуры катода в разряде вследствие меньшей высоты потенциального барьера на границе металл–диэлектрик, чем на границе металл– разряд при ее отсутствии. Установлено, что вследствие усиления термической эмиссии электронов в пленку возникающим в ней электрическим полем происходит дополнительное снижение температуры катода на величину порядка 100K.

Проведено исследование структурно-фазовых изменений в поверхностных слоях образцов ферритно-мартенситных сталей Eurofer 97 и 10Х9ВФА в результате воздействия мощных им- пульсных потоков дейтериевой плазмы и ионов дейтерия, генерируемых в установке «Плазмен- ный фокус» (ПФ). Перед испытаниями стали подвергались стандартной термической обработке (нормализация и отпуск), а образцы стали 10Х9ВФА помимо этого дополнительно отжигали 600 ч при 600 °C для определения стабильности структуры и свойств при температурах, близких к температурам эксплуатации. При облучении варьировали плотности мощности потоков плаз- мы (qpl = 107—1010 Вт/см2) и ионов (qi = 109—1012 Вт/см2), а также число импульсов пучково- плазменного воздействия (5—12 при длительности одного импульса ~100 нс). Показано, что облу- чение с использованием ПФ при qpl = 108—1010 Вт/см2 стали Eurofer 97 ведет к оплавлению и сверхбыстрой кристаллизации поверхностного слоя с формированием в нем мелкоячеистой струк- туры с размером ячеек 100—150 нм. В образцах стали 10Х9ВФА обнаружено разрушение повер- хностной пленки, сформированной в процессе предварительного длительного отжига, которое на- чинается при qpl = 108 Вт/см2, а при qpl = 1010 Вт/см2 пленка полностью удаляется. Этот процесс сопровождается образованием сегрегаций размером 1—3 мкм, обогащенных марганцем, хромом и кислородом. После удаления поверхностной пленки облучение способствует выходу марганца из поверхностных слоев, что также наблюдается и в стали Eurofer 97, не имеющей пленки в ис- ходном состоянии. Установлено, что пучково-плазменная обработка стали Eurofer 97 в рабочей камере ПФ при qpl = 108 Вт/см2 приводит к появлению в структуре остаточного аустенита, в то время как при аналогичной обработке стали 10Х9ВФА из-за наличия на ее поверхности пленки количество остаточного аустенита примерно в 20 раз меньше, чем в стали Eurofer 97. В случае облучения стали 10Х9ВФА при более высокой плотности мощности qpl = 1010 Вт/см2, когда про- исходит удаление поверхностной пленки, количество остаточного аустенита в сопоставляемых сталях выравнивается.

Аннотация: Электрические свойства тонких пленок поли (ариленэфиркетон) сополимеров (со-ПАЭК) с долей фталидсодержащих звеньев 3, 5 и 50 мол.% в основной цепи были исследовано с помощью измерений радиационной проводимости (РЭ). Сигналы переходного тока и вольт-амперные характеристики были получены при экспонировании 20 ÷ 25 толстых пленок со-ПАЭК для моноэнергетических импульсов электронов с энергией в диапазоне от 3 до 50 кэВ, электрическое поле варьировалось от 5 до 40 В / мкм. Полуэмпирическая модель Роуза-Фаулера-Вайсберга, основанная на формализме многократного захвата была использована для анализа данных РЭ и параметров дисперсионного транспорта носителей заряда. Анализ показал, что носители заряда двигались изолированно друг от друга, и приложенные электрические поля были ниже порогового поля запуска эффекта переключения (обратимый переход от высокого к низкому удельному сопротивлению) в пленках со-ПАЭК. Также было обнаружено, что пленки со-ПАЭК благодаря сверхлинейным ВАХ устойчивы к электростатическим разрядам, возникающим в результате воздействия ионизирующего излучения. Это свойство важно для разработки защитных покрытий для электронных устройств.

В рамках уравнения Гросса–Питаевского рассмотрена задача о разлете в вакуум квантовых газов, для которых химический потенциал μ зависит от плот- ности n степенным образом с показателем ν =2/D, где D – размерность пространства. Для газовых конденсатов бозе-атомов при температурах T → 0 основной вклад во взаимодействие атомов в главном порядке по газовому параметру вносит s-рассеяние, поэтому при произвольном значении D показатель ν =1. В трехмерном случае значение ν =2/3 реализуется для конденсатов ферми-атомов в так называемом унитарном пределе. Уравнение Гросса–Питаевского при ν =2/D обладает дополнительной симметрией по отношению к преобразованиям Таланова конформного типа, впервые найденным для стационарной самофокусировки света. Следствием этой симметрии является теорема вириала, связывающая средний размер разлетающегося облака газа R и его гамильтониан. Асимптотически при t →∞ величина R линейно растет со временем. В квазиклассическом пределе уравнения движения совпадают с уравнениями гидродинамики идеального газа с показателем адиабаты γ =1+2/D. Автомодельные решения в этом приближении описывают на фоне расширяющегося газа угловые деформации газового облака в рамках уравнений типа Ермакова–Рея–Рейда.

Опаловые матрицы представляют собой правильную 3D-упаковку шаровых частиц из аморфного SiO2, образующих упорядоченную систему пустот. Были синтезированы опаловые матрицы с диаметром шаровых частиц d ≈ 260 нм (Δd ≈ 2%). Нанокомпозиты формировали заполнением пустот (занимающих ~26% объема) опаловых матриц растворами солей, низкотемпературной термообработкой при 625–825 К и отжигом при 975–1475 К. Установлено формирование в пустотах опаловых матриц в зависимости от условий синтеза, кристаллических фаз синтезируемых веществ, SiO2 и продуктов взаимодействия синтезируемых веществ с SiO2. Измерены частотные зависимости проводимости, действительной и мнимой компонент диэлектрической и магнитной проницаемости нанокомпозитов, содержащих в пустотах кристаллиты размером 16–65 нм магнитных материалов – двойных фосфатов (LiNiPO4, LiCoPO4) и ванадатов (GdVO4 и DyVO4). Диэлектрические потери нанокомпозитов остаются низкими (на уровне ~0,06) в диапазоне частот 107–1010 Гц для нанокомпозитов с DyVO4 и LiCoPO4. Диэлектрические потери возрастают как в сторону низких частот (< 106 Гц), так и в сторону TГц частот. Исследования показали, что на измеряемые параметры влияет фазовый состав, а также структурное и магнитное состояние синтезируемых веществ.

Рассмотрено влияние диффузии на форму тока в эксперименте по времени пролета (TOF) в условиях квазиравновесного переноса. Аналитическое выражение для плотности переходного тока получено для случая отражающего переднего электрода. Было обнаружено, что выражение лучше согласуется с численным моделированием Монте-Карло, чем обычное выражение, основанное на стандартном уравнении конвекции-диффузии. Мы нашли оценку минимальной толщины слоя для появления плоского плато на переходных процессах тока.

Развитие цифровой экономики требует составления дорожной карты по развитию всех сквозных технологий, входящих в кластер технологий, которые необходимо развить до нового уровня. На первом этапе, предваряющем решения о государственном финансировании этого кластера, составляется перечень критических сквозных технологий. Вторым этапом является составление дорожных карт по каждой из выбранных критических технологий. К составлению дорожных карт, как правило, привлекаются многие эксперты, включая зарубежных специалистов. Как правило, коллективом таких экспертов руководит организация, получившая поручение на разработку дорожной карты на конкурсной основе. Разумеется, не все пожелания всех экспертов принимаются во внимание такой организацией, поэтому могут существовать альтернативные мнения и альтернативные дорожные карты, или дополнения к разработанным дорожным картам. Если разработанная руководящей организацией дорожная карта утверждается, альтернативные документы представляют лишь, возможно, научный интерес. Если же дорожная карта, разработанная основной командой экспертов, не утверждается вследствие ее недостаточной полноты, решение, по-видимому, следует отложить, а указанную дорожную карту следует исправить, дополнив ее сведениями из альтернативных документов, что, разумеется, следует делать с учетом мнения всех экспертов в данной области. Поскольку утвержденной дорожной карты по направлению «Промышленный интернет вещей» к настоящему времени еще не существует, авторы полагают полезным изложение своей позиции по этому вопросу.  

Современная геостатистика – это широкий спектр статистических моделей и инструментов для представления, обработки и анализа простран- ственно распределённой информации [1]. Прогноз фильтрационно-емкостных свойств (ФЕС) коллекторов нефти и газа по анализу сей- смических атрибутов – это сложный технологиче- ский процесс. Он разбивается на три этапа: на пер- вом проводится извлечение значений сейсмиче- ских атрибутов в точках скважин; на втором – по- иск корреляционных связей между извлечёнными значениями и скважинными параметрами; на тре- тьем – получение и анализ карт, показавших луч- шие статистические связи с искомыми геологиче- скими параметрами. Очевидно, что самыми трудо- ёмкими этапами, представляющими собой боль- шей частью однотипные, но многочисленные опе- рации, являются первые два, которые и необхо- димо оптимизировать за счёт автоматизации. И только третий этап требует максимальной задей- ствованности непосредственно самого интерпрета- тора.

Рассмотрены достижения и результаты проведённой в Томском государственном университете систем управления и радиоэлектроники (г. Томск) XIV Международной IEEE-Сибирской конференции по управлению и связи SIBCON-2019. Конференция SIBCON организуется Томской группой и студенческим отделением Института инженеров по электротехнике и радиоэлектронике IEEE, Обществом электронных приборов IEEE, Обществом теории и техники сверхвысоких частот IEEE, компанией National Instruments Rus для того, чтобы поддерживать междисциплинарные дискуссии и взаимодействие среди учёных и инженеров, развивать международное сотрудничество через участие в деятельности профессиональных сообществ IEEE. Дана оценка важности профессиональных встреч и расширения взаимодействия между наукой и промышленностью. Приводятся статистические данные о конференции и обоснована необходимость постоянного профессионального общения на базе мероприятий IEEE по управлению, информационным технологиям и телекоммуникациям.

2019 International Siberian Conference on Control and Communications (SIBCON) 978-1-5386-5142-1/19/$31.00 © 2019 IEEE Welcome message from the Technical Program Committee Chair Dear colleagues, On behalf of the Tomsk IEEE Chapter & Student Branch it is my honor to invite you to the IEEE International Siberian Conference on Control and Communications SIBCON- 2019. It is aimed to offers opportunities to exchange ideas, present results of ongoing researches and share information on the latest advance in communication and control system. All the traditional SIBCON topics are very well covered. It is Communications, Control Systems, Internet of Things, Methods of Measurement, Networking Control, Process Control, The Computer Measurements, Theory of Control. Since 1995 SIBCON represents significant achievements in allied control and communications design and application area. The Conference provides unique opportunities for experts as well as leaders in technology, application, and business areas to gather in Tomsk and to exchange ideas and information. Number of papers in all of those areas seems to be well balanced, which can be treated as a sign of maturity of the conference. A noticeable feature of this year's submissions is the large number of papers addressing 5G communications and related high frequency applications, reflecting the enormous significance of this sector. This year papers are distributed over eight tracks all scheduled for two days. Different levels and characters of presentations are accepted: presentation of research and scientific results, new ideas, valuable conclusions from experience, state of the art and instructive survey communications. The organizers expect this conference provided participants with an excellent opportunity to exchange ideas and information about their research findings, and to refresh personal contacts and establish new ones. Tomsk is an education and research center of Siberia, where many high level universities and research institutions are located. We are convinced that if SIBCON is held in Tomsk, it will be an impetus to the development of electronics in Siberia, and there will be further increase of academic exchanges and cooperation between the Siberian radioengineers and their colleagues in other countries and regions. The SIBCON application has won active support from various foundations, and our conference will be able to raise enough funds. Gratitude is also deserved for RFBR, and the IEEE ED-S as a technical co-sponsors. Please accept my highest salutation. I hope that you will enjoy the technical and cultural events prepared for you. Looking forward with the hope that you will accept our invitation, I remain friendly and sincerely yours, Program Co-Chair Oleg V. Stukach

Предложен алгоритм метода обеспечения тепловых режимов работы оптоэлектронных приборов – лазерных гироскопов для измерения угловой скорости летательных аппаратов, на которых они устанавливаются в системах инерциальной навигации. Метод решает одну из проблем, с которой сталкиваются разработчики бесплатформенных инерциальных навигационных систем – обеспечение заданной точности работы при высоких тепловых нагрузках, в том числе, при внутренних тепловыделениях на электронных компонентах печатных узлов лазерных гироскопов. Применение разработанного метода при проектировании электронных навигационных приборов позволяет осуществить системный подход и повысить показатели надёжности и точности работы до требуемого уровня.

We have investigated the radiation-induced conductivity (RIC) in Kapton-like polymers in which it increases with an accumulating dose at large dose rates and long irradiation times. Such a behavior is very useful for spacecraft applications as it allows mitigating the spacecraft charging problems. Also, we studied ordinary polymers whose RIC steadily falls after reaching an initial maximum. To interpret experimental results, we used the semi-empirical Rose–Fowler–Vaisberg model. Numerical and experimental results have been compared with published data.

Аннотация. Мы провели компьютерное моделирование и экспериментальные исследования характеристик стандартного аналогового устройства - гетеродина, использующего печатную плату изготовленнyю из композитного диэлектрика с контролируемой темновой проводимостью. Результаты моделирования показывают, что повышенная проводимость печатной платы менее 2 × 10 ^ −7 Ом ^ −1 • м ^ -1 практически не влияет на характеристики гетеродина, работающего в диапазоне частот 9–37 МГц, что находятся в хорошем согласии с экспериментальными данными.

Предложен метод построения микроволновых установок типа бегущей волны  с поперечным взаимодействием. Установки такого типа формируют равномерное распределение температуры по объёму стержней из полимерных композиционных материалов. Представлены результаты теоретических и экспериментальных исследований распределения температуры материала стержня. Показаны преимущества микроволновых технологий отверждения композиционных материалов по сравнению с традиционными методами.

Предложен метод построения микроволновых установок с продольным взаимодействием. Установки такого типа формируют равномерное распределение температуры по поперечному сечению стержней из полимерных композиционных материалов. Представлены результаты теоретических и экспериментальных исследований распределения температуры по поперечному сечению материала стержня, а также параметры микроволновой установки.

В статье рассмотрен вопрос обеспечения надежности, а именно долговечности средств вычислительной техники. Разработана методика уточненной оценки показателей долговечности вычислительной техники в формате IDEF0-диаграммы. Приведен пример применения разработанной методики, при этом в качестве объекта исследования выбрана видеокарта вида AMD Radeon. Сформирована сводная таблица среднегруппового значения коэффициента вариации для подгрупп электрорадиоизделий, являющихся частью выбранной видеокарты. Проведено сравнение численных значений гамма-процентного ресурса видеокарты с учетом различных значений коэффициента вариации. Рассмотрено влияние коэффициента вариации на значение гамма-процентного ресурса. Методика позволяет получить более точные значения показателей долговечности и тем самым повысить достоверность расчетной оценки характеристик долговечности.

В работе проведен обзор и анализ математических моделей эксплуатационной интенсивности отказов ламп бегущей волны высокой мощности. Современные источники литературы показали, что отсутствуют математические модели, которые позволяют учитывать влияние электрических и конструкторско-технологических параметров ламп бегущей волны на эксплуатационную интенсивность отказов, и, как следствие, на наработку до отказа и ресурс. Так как лампы бегущей волны активно применяются в различных радиопередающих устройствах, то вопрос оценки надежности таких классов электрорадиоизделий имеет важное значение на сегодняшний день.

Лампы бегущей волны активно применяются в различных радиопередающих устройствах. Однако анализ современных источников литературы показал, что отсутствуют математические модели, позволяющие учитывать влияние технических параметров ламп бегущей волны на интенсивность отказов, и, как следствие, на наработку до отказа и ресурс.

На сегодняшний день разработано немалое количество методик для расчёта среднего времени восстановления и их объединение позволит уменьшить неоднозначности по его вычислению. Для оценки комплексных показателей надёжности, которые учитывают одновременно несколько свойств надёжности, используются специальные модели расчёта. Для рассмотренных в работе методик разработана прикладная программа, которая позволяет оценивать среднее время восстановления сложных технических систем.

В работе показано, что главной целью любого промышленного предприятия, которое внедряет систему менеджмента качества в свою деятельность, является наведение порядка на самом промышленном предприятии, т.е. внедрение эффективной системы управления. Отсюда система менеджмента качества для промышленного предприятия на сегодняшний день – это обязательный фактор его существования на рынке. Также приведена информация о методе расчета коэффициента качества производства аппаратуры. Также отражена статистика входящих категорий вопросов в оценку коэффициента, учитывающего конструктивные отказы.

В работе обсуждаются проблемы, с которыми могут столкнуться высшие учебные заведения в рамках концепции проектного обучения. Предложены пути решения проблем. Также указаны нововведения стандартов ГОСТ Р ИСО 9000-2015, ГОСТ Р ИСО 9001-2015 и рассмотрены вопросы влияния системы менеджмента качества на качество выпускаемых радиотехнических устройств. Показано что система менеджмента качества – это, в первую очередь, система управления (менеджмент).

В сборнике приведены материалы VI Всероссийской конференции «Техно-ЭМС 2019», по-священной технологии, измерениям и испытаниям в области электромагнитной совместимости. Сборник предназначен для специалистов в области проектирования технических средств, электромагнитной совместимости, а также занимающихся испытаниями и измерениями в этой области.

Использовался метод эквивалентных систем для моделирования  резонаторных замедляющих систем пучково-плазменных приборов в работе, а в качестве заполнителя пролетного канала рассматривалась бесстолкновительная плазма. Показана адекватность разработанной модели  сопоставлением результатов расчета. Проанализированы дисперсионные характеристики. Разработана структура высокочастотного блока пучково-плазменной лампы бегущей волны и с помощью программы «VEGA» проведена оценка параметров лампы.

Ставится задача резкого сокращения трудоемкости анализа, многовариантного анализа и параметрической оптимизации линейных и линеаризованных эквивалентных электрических схем. Источником таких схем являются не только линейные электронные схемы, но и схемы, сформированные на основе искусственных электроаналогий. Они могут формироваться на основе методов конечных элементов и методов конечных разностей, используемых при решении дифференциальных уравнений в частных производных. Снижение трудоемкости вычислений проводится формальными методами преобразования модели в макромодель, отражающей лишь соотношения типа "вход-выход" исходной модели. Суть работы заключается в формальном преобразовании модели линейной или линеаризованной эквивалентной электрической схемы, сформированной с помощью методов искусственных электроаналогий, в макромодель, по которой с той же точностью, но с увеличенной на несколько порядков скоростью, могут вычисляться те же выходные характеристики, что и по модели. Приведены алгоритмы подобных преобразований. По макромодели можно вычислять статические характеристики, частотные характеристики, нули и полюсы системных функций, динамические характеристики, собственные значения и векторы матрицы макромодели, позволяющие определить устойчивость и запас устойчивости исходной схемы по первому методу А.М. Ляпунова, ее собственные резонансные частоты и длительность переходного процесса, а также частные производные вышеперечисленных характеристик по небольшому количеству варьируемых параметров схемы для замены оптимизации схемы методами 1-го порядка ее оптимизацией по макромодели. Кроме того, макромодели могут использоваться для создания новой элементной, конструктивной и технологической базой проектирования. Макромодель может служить элементом модели более высокого иерархического уровня. Возможен блочно-иерархический процесс макромоделирования.

Рассматриваются особенности проектирования элементов кибер – физических систем космического назначения, выполненные в Лаборатории космических исследований в области технологий, систем и процессов МИЭМ НИУ ВШЭ.  В качестве примеров в докладе более подробно описываются научные и практические результаты, полученные при проектировании траектории движения космического аппарата, разработке информационной аналитической системы сближения опасных небесных тел с Землей и создаваемых монокристаллических алмазных приборов  для контроля параметров потоков космических излучений. 

Комплекс представляет методы и алгоритмы автоматизированного сбора координатной и некоординатной информации по опасным небесным телам, движущимся по направлению к Земле. Разработан программный комплекс для исследования эволю- ции опасных небесных тел, визуализации изменения орбит и оценки вероятности опас- ных сближений и падений опасных небесных тел на Землю. Аналитическая система со- держит базы данных последствий от падения небесного тела на определенную террито- рию и позволяет реально оценить угрозы и возможные меры защиты населения и терри- торий при чрезвычайных ситуациях космического происхождения.

Мы исследовали радиационно-индуцированную проводимость (РИП) в нескольких распространенных полимерах с низкой подвижностью, а также в двух с превосходными характеристиками переноса заряда. Облучения были импульсными и непрерывными с постоянной мощностью дозы от микросекунд до секунд. Эксперименты проводились в режиме слабого сигнала при относительно высоком электрическом поле. Чтобы интерпретировать результаты, мы выполнили численные расчеты, основанные на обычной и модифицированной моделях Роуза-Фаулера-Вайсберга (РВФ). Кроме того, чтобы учесть эффекты времени пролета и глубокого захвата, мы использовали аналитическую формулу, описывающую сильно неравновесный дисперсионный транспорт в сильных электрических полях в присутствии глубоких ловушек. В результате, несколько давних проблем РИП были решены. Была продемонстрирована решающая роль импульсного облучения для параметризации полимера в рамках модели РФВ.Мы исследовали радиационно-индуцированную проводимость (РИП) в нескольких распространенных полимерах с низкой подвижностью, а также в двух с превосходными характеристиками переноса заряда. Облучения были импульсными и непрерывными с постоянной мощностью дозы от микросекунд до секунд. Эксперименты проводились в режиме слабого сигнала при относительно высоком электрическом поле. Чтобы интерпретировать результаты, мы выполнили численные расчеты, основанные на обычной и модифицированной моделях Роуза-Фаулера-Вайсберга (РВФ). Кроме того, чтобы учесть эффекты времени пролета и глубокого захвата, мы использовали аналитическую формулу, описывающую сильно неравновесный дисперсионный транспорт в сильных электрических полях в присутствии глубоких ловушек. В результате, несколько давних проблем РИП были решены. Была продемонстрирована решающая роль импульсного облучения для параметризации полимера в рамках модели РФВ.

Аннотация: разработана аналитическая модель, основанная на концепции транспортного уровня и эффективной температуры, для последовательного описания квази- и неравновесных режимов переноса в неполярных органических телах с гауссовским некоррелированным энергетическим расстройством. Полевые и температурные зависимости дрейфовой подвижности от неравновесного транспортного режима, относящиеся к эксперименту "времени полета", хорошо согласуются с результатами моделирования Монте-Карло в широком диапазоне полей и температур с использованием одного и того же набора параметров модели для обоих транспортных режимов.

Компактные модели JFET-транзисторов, используемые в коммерческих версиях SPICE-подобных программ, ориентированы только на стандартный диапазон температур от –60 до +150 °С и не пригодны для расчета электронных схем в диапазоне криогенных температур (ниже –120 °С). В работе представлена Low-T SPICE-модель JFET для расчета схем в расширенном диапазоне температур, в том числе криогенных (от –200 до +110 °С). Модель учитывает изменения ВАХ, обусловленные влиянием сверхнизкой температуры: увеличение напряжения насыщения VDsat, снижение тока отсечки Ip и крутизны BETA, отрицательный наклон LAMBDA выходных ВАХ, увеличение сопротивления сток–исток RD за счет эффекта «вымораживания» и др. С этой целью в модель дополнительно введены зависимости перечисленных параметров от температуры. Разработана процедура экстракции SPICE-параметров Low-T SPICE-модели JFET согласно результатам измерений стандартного набора ВАХ в диапазоне криогенных температур. Погрешность расчета ВАХ не превышает 10–15 % в диапазоне температур от –200 до +110°С.

Доработаны компактные SPICE-модели полевых транзисторов со структурой MOSFET и JFET, предназначенные для расчета электронных схем в диапазоне температуры от сверхнизких до сверхвысоких (–200…+300°С). Разработана процедура экстракции параметров SPICE-моделей на основе результатов измерений или приборно-технологического моделирования стандартного набора ВАХ и ВФХ в широком диапазоне температуры.

The Conference reflects the modern state of innovation in education, science, industry and social-economic sphere, from the standpoint of introducing new information technologies. It is interesting for a wide range of researchers, teachers, graduate students and professionals in the field of innovation and information technologies.

Программа предназначена для расчёта периода ротации силовых каналов в магистрально-модульных преобразователях напряжения. Программа выполняет функции: ввод данных о характеристиках надежности каналов преобразователя, требований по надежности к преобразователю и времен отказов его каналов, расчета числа циклов полной ротации основных и резервных каналов преобразователя и периода ротации для каждого цикла при изменении числа работоспособных каналов в результате их отказов и вывода значений числа циклов полной ротации каналов преобразователя и периода ротации для каждого цикла. Программа используется для управления периодом ротации основных и резервных силовых каналов в магистрально-модульных преобразователях напряжения в процессе их эксплуатации.

Программа МЕТА предназначена для моделирования и расчёта характеристик планарного грибовидного метаматериала на основе заданных геометрических параметров грибовидных ячеек типа «мальтийский крест», электромагнитных параметрах материала элементарных структурных единиц поверхности. Результатами являются расчетные величины эквивалентных погонных параметров индуктивности и емкости элементарной грибовидной ячейки, зависимости коэффициента замедления от длины волны. Программа используется для расчета электродинамических параметров микрополосковых полосно-пропускающих и режекторных фильтров, элементов малогабаритных антенн и излучателей, выполненных на основе элементарных ячеек грибовидных метаматериалов типа «мальтийский крест».

Работа направлена на двухэтапную разработку интеллектуальной RFID-системы для логистических процессов. Этапы можно представить как логический и физический. К логическому этапу относится исследование стандарта радиочастотной идентификации EPC Class 1 Generation 2. Данное исследование направлено на определение параметров протокола, влияющих на характеристики RFID-системы. Это, в свою очередь, поможет настраивать всю систему радиочастотной идентификации таким образом, чтобы иметь максимальную производительность. В свою очередь, к физическому - исследование микрополосковой антенны. Исследования такого рода применимы при габаритном проектировании. Это позволит обеспечить меньший размер антенн.   

Полезная модель относится к антенной и микрополосковой технике и может быть использована в аппаратуре связи и навигации для приема и передачи сигналов глобальных навигационных спутниковых систем (GNSS), таких как ГЛОНАСС, GPS, GALILEO и др. или в качестве элемента фазированной антенной решетки. Антенна для спутниковой системы навигации (GNSS) содержит круглую диэлектрическую подложку, с одной стороны которой выполнен микрополосковый дисковый излучатель, а с другой ее стороны - четыре микрополосковых проводника, и расположенный параллельно излучателю круглый металлический экран. При этом идентичные микрополосковые проводники выполнены диаметрально с периодом 90° по азимуту и соединены с возбуждающими зондами через изолированные отверстия в металлическом экране. Технический результат заключается в обеспечении стабильного положения фазового центра и в упрощении устройства.

Монография посвящена исследованию физических и конструктивно-технологических особенностей резонансных отрезков электродинамических замедляющих систем и структур с метаматериалами для создания на их основе многофункциональных элементов, узлов и модулей, обеспечивающих миниатюризацию и улучшение электрических параметров и характеристик микроволновых частотно-селективных устройств. Предложенные и разработанные конструкции перспективны для применения в составе современных средств телекоммуникаций и связи.
Книга предназначена для инженерно-технических и научных работников в области электродинамики, техники и приборов микроволнового диапазона, антенно-фидерных устройств. Также может быть полезна для аспирантов и студентов физических и радиотехнических направлений университетов и вузов.

Актуальность. Одно из направлений обработки цифровых изображений, в том числе снимков дистанционного зондирования Земли, связано со встраиванием в них дополнительной информации различного назначения. Встраивание дополнительной информации в цифровое изображение приводит к искажению естественной модели цифрового изображения, а также к возможному возникновению визуальных артефактов. В случае снимков дистанционного зондирования Земли такие искажения могут повлечь, например, искажение границ объектов, в результате чего дальнейший анализ снимков приведёт к некорректным результатам. Поэтому актуальными являются исследования, направленные на поиск новых способов уменьшения искажений, вызванных встраиванием дополнительной информации. Цель:повышение качества стеганографического встраивания информации в коэффициенты дискретного косинусного преобразования снимков дистанционного зондирования Земли за счёт разработки улучшенного алгоритма встраивания, основанного на методе QIM и обеспечивающего корректировку искажений естественной модели изображения в частотной области. Объекты: алгоритмы стеганографического встраивания информации в коэффициенты дискретного косинусного преобразования цифровых изображений. Методы: стеганографический метод QIM, методы математической статистики, вычислительные эксперименты. Результаты. Предлагается новый подход к минимизации искажений естественной модели цифрового изображения в области дискретного косинусного преобразования, основанный на изменении шага квантования в зависимости от локальных характеристик изображения в частотной области. Результатом работы является улучшенный алгоритм встраивания информации в область дискретного косинусного преобразования снимков дистанционного зондирования Земли, объединяющий данный подход с подходом к обеспечению безошибочного извлечения встроенной информации, предложенным авторами ранее. Результаты экспериментов показывают, что разработанный алгоритм наряду с обеспечением безошибочности извлечения позволяет существенно уменьшить искажения, вносимые в частотные коэффициенты, и обеспечить статистическую неразличимость исходных изображений и стегоизображений в 75 % случаев.

Передача, обработка и хранение информации в инфраструктуре «интернета вещей» сопряжены с необходимостью решения ряда задач обеспечения информационной безопасности. Основная сложность заключается в том, что инфраструктура «интернета вещей» неоднородна и включает в себя множество различных устройств, в том числе с ограниченными вычислительными ресурсами. Одним из подходов к решению данных задач является встраивание дополнительной информации в передаваемые и хранимые цифровые объекты. В данной работе представлен обзор методов встраивания информации в цифровые данные для обеспечения безопасности в «интернете вещей», включающий методы стеганографического встраивания информации и методы встраивания цифровых водяных знаков. Рассмотрены методы встраивания информации в цифровые изображения, а также данные беспроводных сенсорных сетей, предлагаемые для использования в «интернете вещей». Выявлены достоинства и недостатки, присущие отдельным методам и группам методов, проведён анализ их применимости для защиты данных в «интернете вещей». Выявлены актуальные направления в данной области исследований.

Доказывается эквивалентность использования модульной метрики и метрики Евклида для решения задачи мягкого декодирования в дискретном канале без памяти с двоичным входом и 𝑄-ичным выходом. Дается пример конструкции двоичных кодов для рассмотренного канала, исправляющих 𝑡 двоичных ошибок в метрике Хэмминга. Построенные коды исправляют ошибки на выходе демодулятора с 𝑄 уровнями квантования, как (𝑡 + 1)(𝑄 − 1) − 1 ошибк в модульной метрике. Указывается, что полученные коды имеют полиномиальную сложность декодирования.

Исследованы скорость коррозии, характер и глубина коррозионных поражений трубной стали Х60 в модельных растворах пластовой воды нефтяных месторождений и среде NACE

The corrosion rate, and the nature and depth of the corrosion damage for X60 pipe steel in model solutions is studied: stratal water of the Samotlor oil field, stratal water of the Usinsk oil field, and the NACE medium are studied. It is established that the pipe steel corrosion rate in the media studied decreases with an increase in the test time from 24 to 1440 h, and after 96 h there is a transition from uniform corrosion to the appearance and development of pitting and dimple corrosion. The corrosion process is concentrated beneath a film; it proceeds at the active centers of the steel surface, and is reduced towards the depth of corrosion areas. During tests in stratal water of the Usinsk oil field and in the NACE medium containing hydrogen sulfide, the total number of corroded steel areas and their depth is greater than when tested in stratal water of the Samotlor oil field. The results obtained indicate that it is possible to use X60 steel pipes in the oil field deposit waters.

В рабоет рассматриваются результаты исследований обеспечения электромагнитной совместимости радиоэлектронных средств на основе решения комплексных задач оптимизации конструкторских и схемотехнических решений. В    зависимости    от    объема информации, которую необходимо получить в результате проектирования, блок проектирования может представлять собой   либо набор небольшого        числа простейших формул, либо сложнейший алгоритм..

В представляемой работе на основе облученных тяжелыми ионами ядерных мембран были получены нанопроволоки переменного состава (гетероструктурные нанопроволоки) состоящии из слоев Cu/Ni, Cu/Co. Предложен способ более точного контроля толщины отдельных слоев и увеличения переодичности получаемых структур. Проведено исследование их структуры методами просвечивающей и растровой электронной микроскопии, а также ренгеноструктурного анализа. Исследованы их магнитные и магниторезистивные свойства, проведена магнитосиловая микроскопия.

Рассмотрена возможность получения полимерных композиционных материалов на основе термопластичного полиимида и оксида вольфрама (WO3), модифицированного гидрофобизирующей кремнийорганической жидкостью. Представлены данные по микроскопии поверхности, микротвердости по Виккерсу, плотности и термической стабильности композитов с различным содержанием оксида вольфрама. В результате модифицирования оксида вольфрама его поверхность приобретает гидрофобный характер, краевой угол смачивания увеличивается с 31° до 101°. Микроструктура поверхности композитов имеет мелкозернистую структуру без микротрещин и сколов. Самой низкой плотностью обладает материал без наполнителя. При увеличении содержания наполнителя плотность возрастает. При содержании наполнителя 80 масс. % плотность материала составляет 4,35 г/см3. Установлено оптимальное содержание наполнителя оксида вольфрама — 60 масс. %, оцениваемое по измерению микротвердости поверхности. Показано, что введение предлагаемого наполнителя значительно повышает термостойкость полиимида. Чистый полиимид стабилен до 425 °С, а при температуре 680 °С происходит его полное термическое разложение. При увеличении содержания модифицированного оксида вольфрама в композите скорость потери массы снижается. В композите, содержащем 60 масс. % наполнителя при 680 °С, потеря массы составляет 38 %.

Труды содержат представленные на конференцию доклады  из вузовских, академических и отраслевых организаций России и стран СНГ (Армении, Азербайджана, Белоруссии, Казахстана, Узбекистана). В опубликованных докладах содержатся новые результаты исследований процессов образования, миграции и эволюции радиационных дефектов в твердых телах, радиационно-технологических методов модифицирования и обработки материалов с целью улучшения их эксплуатационных свойств, эффектов радиационно-стимулированной диффузии, радиационно-индуцированной сегрегации компонентов в сплавах, радиационного блистеринга, порообразования и вакансионного распухания  в облученных материалах, радиационного упрочнения и разупрочнения, а также структурно-фазовых превращений в материалах под действием нейтронного, гамма-, ионного, электронного излучений, влияния космической радиации на структуру и физические свойства материалов космической техники, трекообразования в материалах, облученных тяжелыми ионами высоких энергий и использования трековых мембран для создания металлических нанопроволок различных типов.

Работа посвящена применению трековых технологий (с использованием облученных тяжелыми ионами полимерных пленок - матриц) для создания конусовидных наноструктур. Проведено исследование полученных структур на электронном микроскопе. В ходе работы подбирались рехимы получения ростовой реплики, необходимой для получения данных структур, затем подбирался режим осаждения, после чего полученные наноструктуры исследовались на растровом электронном микроскопе. Показано, что геометрические параметры конических пор определяются условиями их травления – температурой и концентрацией.

В работе исследованы особенности влияния различных видов облучения на радиационно-индуцированные процессы деструкции поверхностного состояния монокристаллов корунда.Облучения образцов проводились различными частицами - электронами с энергией 50 МэВ, реакторными нейтронами с энергией 2 МэВ и ионами свинца с энергией 3.5 МэВ/а.е.м. После облучения ионами свинца образцы подвергались термообработке при 1720 К (t=2 часа). Во избежание нагревания при облучении образцы помещались в специальную камеру с продувом паров жидкого азота. Облучение ионами кислорода проводилось на ускорителе тяжелых ионов фирмы HVEE. С помощью электронного микроскопа JEM 2000FX, с энергией 200 кэВ при 300 К изучались процессы аморфизации поверхности корунда. Исследовались спектры отражения монокристаллов корунда с использованием синхротронного излучения (СИ)) на установке спектрально-кинетических измерений в области 5- 30 эВ, с энергией Е-680 МэВ. Показано, что радиационные повреждения на поверхности кристалла могут оказать существенное влияние на кинетику диффузии атомов: из-за наличия ступеней “естественной шероховатости” образуется, например, неоднородное электрическое поле и .т д. Самоорганизация при облучении кристаллов ,например, ионными пучками приводит к появлению различных нанопериодических структур, например, массивов.

В материалах конференции студентов, аспирантов и молодых специалистов представлены тезисы докладов по следующим направлениям: математика и компьютерное моделирование; информационно-коммуникационные технологии; автоматизация проектирования, банки данных и знаний, интеллектуальные системы; компьютерные образовательные продукты; информационная безопасность; электроника и приборостроение; производственные технологии, нанотехнологии и новые материалы; инновационные технологии цифровой экономики; инновационные технологии в дизайне. Материалы конференции могут быть полезны для преподавателей, студентов, научных сотрудников и специалистов, специализирующихся в области прикладной математики, информационно-коммуникационных технологий, электроники, дизайна.

Исследована кинетика роста наноразмерной пленки германия, осажденной магнетронным распылением на поверхности Si(001), с помощью разработанной экспериментальной рентгенорефлектометрической методики, отличающейся совместной регистрацией зеркально-отраженного и диффузно-рассеянного излучения. С помощью данной методики можно осуществлять in situ как анализ морфологии растущей пленки, так и контроль ее толщины с точностью до 1 нм. Получены зависимости интенсивности зеркального отражения, диффузного рассеяния, скорости роста, среднеквадратичной шероховатости пленки и ее плотности от времени осаждения. Согласно результатам измерения зеркально- отраженного излучения, шероховатость пленки увеличивалась со временем по степенному закону. Однако при толщине пленки, равной 4 нм, наблюдался четко выраженный максимум диффузного рассеяния, угловое положение которого соответствовало критическому углу полного внешнего отражения германия — 0,31°. Такая картина распределения рассеянного излучения объясняется проявлением эффекта Ионеды, заключающегося в аномальном рассеянии рентгеновского излучения, максимум которого соответствует критическому углу qC полного внешнего отражения от пленки. Экспериментально установлено, что на начальной стадии роста пленка формируется по механизму Фольмера – Вебера. Методом in situ рентгеновской рефлектометрии обнаружено, что образование сплошного слоя германиевой пленки происходит при ее толщине, равной 7 нм; последующий рост пленки осуществляется по степенному закону σf ~ tβ, где β = 0,23.

Представлены результаты облучения металлического (никелевый сплав Инконель 718) и полупроводникового (монокристалл кремния) материалов импульсными потоками ионов гелия и гелиевой плазмы с помощью установки типа Плазменный фокус "Вихрь". Исследована повреждаемость материалов и оценена их радиационно-термическая стойкость при воздействии импульсных потоков рабочего газа и высокотемпературной плазмы в широком интервале значений плотности мощности излучения (длительность импульса 10-1000 нс). По результатам проведенных исследований сделан вывод о перспективности применения установки "Вихрь" для моделирования экстремальных условий воздействия ионизирующих излучений на материалы, реализуемых в термоядерных установках с магнитным и инерциальным удержанием плазмы.

В работе показана возможность создания на основе облученных тяжелыми ионами ядерных мембран методом матричного синтеза массива нанопроволок, состоящих из двух слоёв с различными магнитными свойствами. Отработана методика нанесения полупрозрачного (для терагерцового излучения) слоя на одной из сторон такого металло-полимерного композита. Показано, что при пропускании тока через такую структуру возможно возникновение нетеплового излучения, попадающего в терагерцовый диапазон. Изучены некоторые особенности генерации этого излучения.

В работе представлены результаты исследования влияния бомбардировки ускоренными газовыми ионами, а также облучения потоками водородной и дейтериевой плазмы на структуру поверхности и элементный состав приповерхностных  слоев сплавов алюминия с добавками 1-3% лития, 2-5% магния, 2,5% меди, 1-2% бериллия, 0,4% скандия.   Изучены такие радиационно-индуцированные процессы, как блистеринг, флекинг, распыление поверхности.

В работе проведено изучение структуры и оптических свойств облученных терморегулирующих покрытий на внешней поверхности космического аппарата – немодифицированного ортосиликата цинка (виллемита) Zn2SiO4 и виллемита, , легированного церием и иттрием - Ce/Y-Zn2SiO4. Исследованы оптические спектры диффузионного отражения, фотолюминесценция, выполнен электронно-микроскопический анализ структуры поверхности образцов, облученных электронами с энергиями 4 МэВ и 20 МэВ. При имитационных исследованиях показано, что разработанная композиция для терморегулирующего покрытия класса "солнечные отражатели" на основе легированного церием/итрием силиката цинка, обладает повышенной радиационной стойкостью, по сравнению с немодифицированным виллемитом.

Построена модель термополевой электронной эмиссии из металлического катода с тонкой поверхностной диэлектрической пленкой при его температуре 200–400 К. Получено выражение для эмиссионной эффективности пленки в газовом разряде, равной доле эмиттированных в нее из металлической подложки электронов, выходящих в разрядный объем и увеличивающих эффективный коэффициент ионно-электронной эмиссии катода. Показано, что термополевой механизм эмиссии может оказывать заметное влияние на напряжение зажигания слаботочного разряда с таким катодом при достаточно низких температурах, менее чем на 100 К превосходящих комнатную.

Экспериментально исследовались высококачественные пленки алюминия на подложках из GaAs. Был обнаружен заметный рост критической температуры сверхпроводящего перехода с уменьшением толщины пленки. Эффект интерпретируется как проявление квантового размерного эффекта, влияющего как на плотность состояний электронов, так и на электрон-фононное взаимодействие.  

Аннотация: Мы моделировали объемную зарядку электронами пластиковых корпусов электронных устройств которые являются  неотъемлемой частью проблемы внутренней электризации космического аппарата. Полупроводниковый кристалл помещен в сферическую оболочку из полимерного диэлектрика толщиной 10 ^ −3–10 ^ -2 м, имеющего собственную (темную) проводимость в диапазоне от 10 ^ −16 до 10 ^ −9 Ом^ -1 · м ^ -1. Сам кристалл представляет собой параллелепипед с острыми краями и вершинами, которые существенно снижают электрическую прочность полимерного корпуса. Чтобы оценить этот эффект, мы изучили усиление поля на электроде как функцию радиуса его кривизны путем измерения уменьшения пробивной прочности воздуха в аналогичной конфигурации для электродных радиусов 2 × 10 ^ −5–10− ^ m.

Аннотация

С учетом внутренней структуры плеч кольца Ааронова – Бома мы проанализировали транспортные особенности, связанные с топологическим фазовым переходом, который индуцированный в сверхпроводящем проводе (проволоке SC) с сильным спин-орбитальным взаимодействием (SOI).

Провод SC действует как мост, соединяющий руки. Плоская зависимость магнитного поля линейный отклик проводимости, полученный с использованием неравновесных функций Грина в приближение сильной связи выявило резонансы Брейта – Вигнера и Фано, если провод находится в нетривиальной фазе. Эффект объясняется наличием двух взаимодействующих транспортных каналы в системе. В результате FR приписываются связанным состояниям в континууме (КБС). Время жизни BSC определяется обоими параметрами переключения между подсистемами и свойства SC-провода. Установлено, что ширина и положение FR чрезвычайно чувствителен к типу низкоэнергетического возбуждения в проволоке СК, майорановском или андреевском связанное состояние (MBS или ABS, соответственно). Более того, показано, что в конкретном случае кольцо AB, геометрия Т-образной формы, FR исчезают для транспортировки через MBS и проводимость равна одному кванту. Удваивается в местном транспортном режиме. Напротив, в случае с ABS местная проводимость исчезает. Влияние среднего поля кулоновского взаимодействия и диагональный беспорядок в проволоке SC на FR.

Ферми-газ, описываемый теорией Бардина-Купера-Шрифера (БКШ или BCS), может быть преобразован в бозе-эйнштейновский конденсат (БЭК или BEC) составных бозонов (димеров) путём адиабатической перестройки взаимодействия. Последовательность состояний, возникающая в результате этой перестройки, известна как BCS-BEC кроссовер. Задачу BCS-BEC кроссовера также часто понимают в более широком смысле, не требуя ни конденсации димеров, ни совпадения с моделью БКШ в фермионном пределе. Данный обзор посвящён теоретическим и экспериментальным результатам по BCS-BEC кроссоверу в трёхмерных и квазидвумерных квантовых газах в ограниченной геометрии ловушек и на оптических решётках. Будут обсуждаться нетривиальные явления в сверхтекучей гидродинамике квантовых газов и жидкостей, включая спектр коллективных возбуждений в BCS-BEC кроссовере, гидродинамику вращающихся бозе-конденсатов с большим количеством квантованных вихрей, трудную нерешённую проблему киральной аномалии в гидродинамике сверхтекучих фермионных систем с анизотропным р-спариванием. Предметом анализа также станут разбалансированные по спину квантовые газы и возможность реализации в них триплетного p-спаривания по механизму Кона—Латтинжера, а также последние результаты по приготовлению двумерных ферми-газов и наблюдению флуктуационных явлений, связанных с переходом Березинского—Костерлица—Таулесса. Кроме того, мы кратко обсудим экспериментальную реализацию гексагональных оптических решёток с дираковскими точками заданного положения, перебрасывающую мостик к бурно-развивающейся физике монослоёв и бислоёв графена и других дираковских полуметаллических систем. Кроме того, мы кратко обсудим недавно открытый экспериментально BCS-BEC кроссовер и аномальную сверхпроводимость в бислое графена и роль графена и двумерных оптических решёток как возможных эталонных систем, в которых проявляются все эффекты, описанные в данном обзоре.

Рассмотрены методы измерения малых сопротивлений. Предложена методика измерений, позволяющая контролировать сопротивление большого количества низкоомных объектов с учетом сопротивлений подводящих проводов и коммутационных элементов. Приведен пример реализации предложенной методики с помощью системы сбора данных HP34970А.

Рассмотрено влияние условий формирования на состав и строение пленок алмаза, алмазоподобного углерода и нитридов ме-таллов (TiN, ZrN и AlN), при этом пленки алмаза выращивали из газовой смеси водорода и метана, активированной дуговым разрядом; алмазоподобные углеродные пленки (АУП) получали методами ВЧ-магнетронного распыления, диодного ВЧ-разряда газовой смеси циклогексана и водорода, распыления графита ионным пучком; пленки нитридов металлов получали методами дугового разряда, ВЧ- и на постоянном токе магнетронного реактивного распыления. Исследована взаимосвязь состава и строения синтезированных пленок с механическими свойствами слоистых структур на их основе.

Рассматривается задача моделирования электронных схем, содержащих помимо традиционных компонентов линейные многополюсные блоки, характеризуемые рациональными и экспоненциально-рациональными передаточными функциями в частотной области. Целью работы является разработка математических методов, программных решений и методических принципов для включения произвольных линейных блоков в число компонентов типовых процедур схемотехнического моделирования.

Обсуждается применение оптимизационных методов для решения задачи определения параметров аналоговых микросхем (АМ) в процессе их проектирования. Приводятся постановки оптимизационной задачи и методики ее решения для двух классов АМ – быстродействующих операционных усилителей и линейных компенсационных стабилизаторов напряжения с непрерывным регулированием (КСН). Выбор данных классов АМ обусловлен их широким распространением, наличием противоречивых проектных требований, которые влияют на сложность задачи определения оптимальных параметров. Приводится описание подсистемы оптимизации и результаты ее применения при проектировании быстродействующих КМОП операционных усилителей и биполярных КСН для «систем на кристалле».

Рассматривается задача решения систем линейных алгебраических уравнений со многими правыми частями и матрицей зависящей от параметра. Предлагается итерационный метод решения, в котором при решении каждой последующей системы используются результаты матрично-векторного умножения, вычисленные при решении предыдущих систем. При этом достигается сокращение вычислительных затрат за счет уменьшения операций матрично-векторного умножения и повторного использования найденных векторов. Приводятся результаты применения предложенных алгоритмов для выполнения периодического малосигнального анализа нелинейных электронных схем.

Проанализированы и обобщены данные по изучению влияния электромагнитных полей на процессы полимеризации. Обсуждены результаты исследования отклика полимерных систем – полимеризационных смесей, растворов и расплавов полимеров, полимерных гелей и других объектов – на воздействие внешних электромагнитных полей. Рассмотрены механизмы изменения кинетических параметров катионной полимеризации ряда мономеров, основанные на представлениях о пространственном перераспределении растущих макроионов и противоионов в зависимости от степени диссоциации активных центров, которое приводит к увеличению скорости полимеризации, сохранению ее неизменной, либо к торможению процесса. Показано, что такие механизмы являются универсальными и реализуются в других ионных системах. Обсуждены практически все разновидности полимеризационных процессов с целью их потенциального использования в аддитивных технологиях. Отмечена актуальность проведения дальнейших исследований влияния электромагнитных полей на полимерные объекты, результаты которых необходимы для решения задач, возникающих при создании новых материалов и функциональных структур.

Представлены данные прямых измерений сверхпроводящего параметра порядка в оптимально допированных монокристаллах Ba0.65K0.35Fe2As2 методом спектроскопии многократных андреевских отражений в контактах на микротрещине. Определены амплитуды двух сверхпроводящих щелей, показано отсутствие точек нулей в kx-ky-плоскости импульсного пространства и значительная анизотропия большой щели. Полученные температурные зависимости щелей указывают на сильное эффективное взаимодействие в зонах с большой щелью ΔL, слабую сверхпроводимость конденсата с малой щелью ΔS и умеренное взаимодействие между двумя конденсатами. Оценены “собственные” критические температуры двух конденсатов (в гипотетическом случае нулевой межзонной связи).

В магнитных полях до 14Тл и при температурах от 0.3К исследовано продольное магнитосопротивление массива параллельно ориентированных висмутовых нанопроволок диаметром 100 нм каждая, выращенных электрохимическим осаждением в нанопорах мембраны Al2O3. Сопротивление растет с увеличением поля и достигает широкого максимума в полях порядка 10Тл. Аномальный рост сопротивления в слабых полях качественно согласуется с подавлением антилокализационной поправки к сопротивлению, а достижение максимума – с классическим размерным эффектом. В районе максимума при температурах ниже 0.8К обнаружены проявления воспроизводимых магнито-осцилляций сопротивления, периодических по полю. Осцилляции имеют период, близкий к величине, соответствующей прохождению кванта потока hc/e через сечение нанопроволоки. Периодичность осцилляций подтверждается также данными фурье-анализа. Этот результат похож на проявление эффекта Аронова–Бома, обусловленного проводящими поверхностными состояниями дираковских фермионов, заселяющих L-долины висмута.

Выполнено компьютерное моделирование воздействия электростатических разрядов (ЭСР) на мощные МОП транзисторы серии IRF. Исследовано влияние емкости печатной платы на напряжение затвор – исток транзисторов. Показано, что чем меньше величина емкости затвор – исток транзистора, тем больше возрастает напряжение затвор -исток при увеличении емкости печатной платы. Установлена связь между напряжением разряда, при котором происходит пробой подзатворного оксида, и емкостью печатной платы.  Показано, что мощным МОП транзисторам, имеющим незначительные емкости затвор – исток, следует предусматривать схемотехническую защиту от ЭСР с использованием защитных TVS диодов.

We demonstrate that the Einstein relation for the diffusion of a particle in the random-energy landscape with the Gaussian density of states is an exclusive one-dimensional property and does not hold in higher dimensions. We also consider the analytical properties of the particle velocity and diffusivity for the limit of weak driving force and establish a connection between these properties and dimensionality and spatial correlation of the random-energy landscape.

We present a simple model of the bimolecular charge carrier recombination in polar amorphous organic semiconductors in which the dominant part of the energetic disorder is provided by permanent dipoles and show that the recombination rate constant could be much smaller than the corresponding Langevin rate constant. The reason for the strong decrease of the rate constant is the long-range spatial correlation of the random energy landscape in amorphous dipolar materials; without spatial correlation, even strong disorder does not modify the Langevin rate constant. Our study shows that the signi fi cant suppression of the bimolecular recombination could take place in homogeneous amorphous organic semiconductors and does not need large-scale inhomogeneity of the material.

В статье рассмотрены вопросы измерения температуры нагреваемого объекта в мощных устройствах СВЧ. Показаны преимущества использования для этих целей пирометров по сравнению с термопарными измерителями температуры. Приведена методика расчёта характеристик запредельных волноводов круглого сечения для их использования совместно с пирометрическими датчиками. Представлен график для быстрого определения геометрических параметров круглого запредельного волновода в зависимости от требуемого вносимого затухания. Рассмотрен пример расчёта параметров круглого запредельного волновода для случая его использования в паре с пирометром КМ-1 с показателем визирования 100:1.

Предложен метод построения микроволновых установок лучевого типа, формирующих равномерное распределение температуры по объему труб из полимерных композиционных материалов. Представлены результаты теоретических и экспериментальных исследований распределения температуры по толщине материала трубы. Показаны преимущества микроволновых технологий отверждения полимерных композиционных материалов по сравнению с традиционными методами.

Предложен метод построения микроволновых установок лучевого типа, формирующих равномерное распределение температуры по объёму труб из полимерных композиционных материалов. Представлены результаты теоретических и экспериментальных исследований распределения температуры по толщине материала трубы. Показаны преимущества микроволновых технологий отверждения полимерных композиционных материалов по сравнению с традиционными методами.

Цель. Исследование основных этапов научной деятельности В.А. Солнцева от студенческой скамьи до лидера научной школы по радиофизике и электронике СВЧ. Метод. На основании базовых публикаций проанализированы главные направления творческого пути ученого, определявшего электронную эпоху. Результаты. Показано, насколько своевременно В.А. Солнцев находил замену методам исследования и расчета, перестававшим удовлетворять запросам науки и производства, и решительно переходил к разработке новых принципов усиления и генерации, точно определяя, что время предыдущих методов и принципов истекает, уступая место лишь рутинному аппарату. Обсуждение. Помимо чрезвычайно важного научно-практического вклада в развитие радиофизики и электроники СВЧ отмечена огромная просветительская работа и научноорганизационная роль выдающегося ученого.

Предложено при проектировании космических аппаратов для поддержки надежности работы электронного оборудования на орбите использовать киберфизические системы, построенные с применением виртуального моделирования протекающих физических процессов в аппаратуре. При этом создаются базы данных, в которых хранятся образцовые значения физических величин для сравнения с показаниями датчиков. Построен алгоритм функционирования предложенной структуры киберфизической системы. Дано описание экспериментальной проверки космической киберфизической системы.

В работе разработан метод виртуального моделирования применительно к ранним этапам проектирования бортовых электронных приборов и систем (БЭС). Предложенная к использованию при проектировании виртуальная модель представляет собой интегрированную модель, реализующую взаимосвязь разнородных физических процессов (электрических, тепловых, механических, аэродинамических), вызванных одновременным воздействием на отдельный прибор или всю систему нескольких эксплуатационных факторов. Реализованная в виртуальной модели взаимная связь физических процессов впервые позволяет полностью отобразить реальное физическое состояние несущей конструкции и комплексное физическое состояние электронных компонентов схемы, расположенных на печатных платах БЭС. При этом выходные функциональные характеристики БЭС при виртуальном моделировании принимают естественные значения, учитывающие влияние внешних факторов на параметры компонентов схемы. Визуальные изображения конструкции и электронных компонентов БЭС с наложенными на них цветными полями распределения температур, деформаций или механических ускорений, полученных при виртуальном моделировании, позволяют уже на ранних этапах проектирования выявлять наиболее напряженные и поэтому опасные места в смысле возможных перегрузок.

Рассмотрена задача получения комплексирования изображения, позволяющая повысить информативность системы обработки и анализа разноспектральных изображений. Целью комплексирования изображений является получение одного изображения высокого разрешения путем обработки и объединения нескольких изображений с различными спектральными характеристиками. Предложено использование одного из методов комплексирования - вейвлет-преобразования.

Применяемые в инженерной практике типовые процедуры расчетной оценки характеристик надежности электронных компонентов (аналитичес- кие методы) имеют ряд существенных ограничений. Переход к численным методам, позволяющим снять эти ограничения, вызывает необходимость создания модели отказов электронных компонентов для расчета показателей надежности электронных средств методом имитационного моделирования. В работе исследована типовая процедура расчетной оценки характеристик надежности электронных компонентов с помощью методов, моделей и алгоритмов, применяемых для анализа проектного уровня надежности электронных средств методом Монте-Карло. Для повышения качества проектных работ усовершенствован метод расчета надежности электронных средств, учитывающий характеристики безотказности, долговечности и сохраняемости электронных компонентов. Для разработки модели использованы методы теории надежности, теории вероятностей и вычислительной математики. Созданная модель отказов электронных компонентов представляет собой функционал, связывающий реализацию наработки и базовой случайной величины. При этом параметры модели рассчитаны на основе данных о характеристиках надежности их зависимостей от режимов и условий применения электронных компонентов, что показано на конкретном примере. В отличие от стандартизованных моделей отказов электронных компонентов предлагаемая модель позволяет одновременно учитывать ограничения, налагаемые нормированными в технической документации характеристиками безотказности, долговечности и сохраняемости.

В настоящей работе рассматривается вопрос обеспечения надежности, в частности долговечности систем мобильной связи на этапе проектирования. Целью данной работы является повышение качества проектирования радиотехнических устройств (составных частей) систем мобильной связи. Для достижения поставленной цели проведено исследование существующих методик расчета показателей долговечности радиотехнических устройств. Они содержат недостатки, т.к. используют в математических выражениях для расчета ресурса рекомендуемое постоянное значение коэффициента вариации согласно ОСТ 4.012.013-84. Для устранения недостатков предложена унифицированная методика в виде IDEF0-диаграммы, позволяющая уточнить количественную оценку показателей долговечности составных частей систем мобильной связи типа «ресурс». Методика состоит из пяти последовательных этапов: формирование исходных данных, уточненный расчет коэффициента вариации, расчет времени хранения, оценка комплексного коэффициента нагрузки и расчет показателей типа «ресурс». Особое внимание уделено уточненному расчету коэффициента вариации, который вносит значительный вклад в конечный результат. Выявлено, что необходимо применение в математических выражениях при оценке ресурса радиотехнических устройств систем мобильной связи комплексного коэффициента нагрузки, который учитывает как электрическую нагрузку, так и температурную, что объясняется термозависимостью электрических параметров электрорадиоизделий. Составлена сводная таблица среднегруппового значения коэффициента вариации для определенных подгрупп электрорадиоизделий. Данная таблица является вспомогательной при расчете показателей долговечности типа «ресурс», если необходимые электрорадиоизделия отсутствуют в справочниках по надежности.  Проведен расчет количественных значений показателей долговечности передатчика видеосигнала с построением наглядных зависимостей гамма-процентного ресурса от комплексного коэффициента нагрузки. Полученные зависимости явно отражают заниженную оценку гамма-процентного ресурса по методике, приведенной в ОСТ 4.012.013-84 по сравнению с предложенной. Полученные результаты исследования рекомендуется внедрить в методологию проведения расчета показателей надежности типа «ресурс» составных частей на предприятиях и научно-исследовательских институтах, занимающихся разработкой систем мобильной связи.

Рассмотрен эффект образования холодной плазмы в pin-диодных структурах. Проанализирован принцип действия электронно-управляемых антенн и излучателей, использующих отражатели на основе массивов pin-диодов. Дана оценка основных параметров, влияющих на образование плазменного слоя. Показаны возможности применения таких структур в технике СВЧ.

Исследована коррозионная стойкость стали 09Г2С в движущейся модельной среде пластовой воды нефтяного месторождения и влажной сероводородсодержащей атмосфере, имитирующих химический состав технологической среды подготовки и осушки нефтяного газа. Введение в модельную среду ингибиторов Олазол Т2П, Олазол 26501, Телаз и ИКБ2-2 снижает скорость коррозии исследуемой стали с 3,34 до 0,37 . Во влажной сероводородсодержащей атмосфере нанесение плёнки ингибиторов на поверхность стали уменьшает время до появления коррозионных поражений. После 30 суток испытаний поверхность стали без плёнки ингибитора целиком покрыта продуктами коррозии, а под плёнкой ингибиторов площадь коррозионных поражений намного меньше. Полученные результаты свидетельствуют о возможности эффективной защиты исследованных ингибиторов стального оборудования подготовки и осушки нефтяного газа.

Приведены результаты исследований, направленных на обеспечение качества сборки элементов конструкций электронных средств летательных аппаратов. В результате исследований установлено, что основным недостаткам, обеспечивающих качество сборки, относятся несоблюдение моментов затяжки резьбовых соединений в конструкциях электронных средств летательных аппаратов. Проведенные в работе исследования показали возможность использования бесконтактного метода исследования качества сборки элементов конструкций бортовых РЭС на основе анализа уровня контактных радиопомех. Предложенный метод основан на сравнении спектральных составляющих уровней излучений от реальных и эталонных конструкций блоков бортовых РЭС. По результатам сравнения уровней излучения оценивается качество сборки блоков бортовых РЭС, что оказывает существенное влияние на общий уровень электромагнитной обстановки на борту ЛА.

Методом термодинамического анализа химического и фазового составов показано, что в результате облучения быстрыми нейтронами уран-плутониевого нитрида (U0,8Pu0,2)N0,995 в нем формируется сложная структура, состоящая из твердого раствора, содержащего нитриды урана, плутония, америция, нептуния, циркония, иттрия и лантанидов, а также отдельных конденсированных фаз - U2N3, CeRu2, Ba3N2, CsI, Sr3N2, LaSe, металлов - молибдена и технеция - и интерметаллидов - U(Ru, Rh, Pd)3. Рассчитано количество и состав этих фаз при температуре 900 К и выгорании до 14%. Установлено, что бета-распад металлических радионуклидов приводит к изменению фазового и химического составов облученного (U0,8Pu0,2)N0,995 . Рассчитана кинетика превращений радиоактивных интерметаллидов U109Pd3 → U+3109Ag,141Ce103Ru2 → 141Pr103Rh2, 144Сe106Ru2 → 144Nd106Pd2.

В материалах конференции студентов, аспирантов и молодых специалистов представлены тезисы докладов по следующим направлениям: математика и компьютерное моделирование; информационно-коммуникационные технологии; автоматизация проектирования, банки данных и знаний, интеллектуальные системы; компьютерные образовательные продукты; информационная безопасность; электроника и приборостроение; производственные технологии, нанотехнологии и новые материалы; информационные технологии в экономике, бизнесе и инновационной деятельности; инновационные технологии в дизайне. Материалы конференции могут быть полезны для преподавателей, студентов, научных сотрудников и специалистов, специализирующихся в области прикладной математики, информационно-коммуникационных технологий, электроники, дизайна.

Представлены результаты облучения сплава Инконель 718 импульсными потоками ионов гелия и гелиевой плазмы в установке ПФ «Вихрь» при плотности мощности q = 107 Вт/см2 и длительности импульса τ ≈ 100 нс. Показано, что в реализованных условиях облучения не происходит плавления поверхностного слоя, но небольшие флуктуации в сторону возрастания q приводят к оплавлению локальных участков поверхности с образованием волнообразного рельефа. Отмечено влияние пучково-плазменного воздействия на структурно-фазовое состояние облученного поверхностного слоя, которое сопровождается выделением микровключений, представляющих собой предположительно сложный карбид ниобия, перераспределением элементов сплава, небольшим снижением микротвердости  и, соответственно, незначительным разупрочнением. Указанное изменение микроструктуры и свойств определяется оплавлением облученной поверхности в локальных участках, частичным распылением ее твердофазных областей, а также процессом рекристаллизации, происходящим в приповерхностном слое в процессе импульсного нагрева при каждом пучково-плазменном воздействии.

Проведено исследование влияния мощных импульсных потоков азотной плазмы и ионов азота, генерируемых в установке Плазменный фокус ПФ4 (ФИАН) (плотность потока энергии плазменного импульса от 108 до 1010 Вт/см2) на модификацию поверхностных слоев ванадия. В результате плавления и сверхбыстрой кристаллизации в тонком поверхностном слое образцов формируется мелкоячеистая структура с размером ячеек 100-200 нм. Показано, что существуют режимы облучения, при которых распространение трещин после кристаллизации и охлаждения поверхностного слоя происходит направленно, что ведет к формированию на поверхности блочной микроструктуры с размером блоков несколько десятков микрометров. Толщина оплавленного слоя в образцах составляет 2-4 мкм, при этом трещины распространяются до глубины от 5 до 20 мкм. Проведенная обработка ванадия импульсной азотной плазмой и высокоэнергетическими ионами азота вызывает изменение микротвердости (Hm) поверхностных слоев, при этом Hm растет (до 3 раз) с увеличением количества плазменных импульсов и с увеличением расстояния между образцом и анодом. Повышение Hm коррелирует с измельчением блоков областей когерентного рассеяния (ОКР), ростом величины микродеформации решетки (e) и образованием нитридов ванадия.

Проведено исследование повреждаемости и структурного состояния поверхностного слоя сплава Al-5% Mg-2% Li (масс.%) при импульсном воздействии мощных потоков высокотемпературной дейтериевой плазмы и высокоэнергетических ионов дейтерия в установке Плазменный Фокус (ПФ). Плотность мощности излучения составляла q = 106 Вт/см2, длительность импульса 50-100 нс. Установлено, что быстрый термический нагрев и охлаждение приводят к плавлению и затвердеванию тонкого поверхностного слоя сплава в течение нескольких десятков наносекунд, при этом в перегретом слое происходит образование микрополостей сферической формы, связанное с интенсивным испарением лития в микропоры внутри нагретого слоя. Термические напряжения, обусловленные резким нагревом, плавлением и охлаждением тонкого поверхностного слоя металла, приводят к формированию микротрещин в приповерхностной зоне образцов. Отмечено испарение электронным пучком элементов, входящих в состав материала анода установки ПФ (меди и вольфрама), и их последующее осаждение на облучаемую поверхность мишени в виде капель субмикронного размера. Показано, что термические и радиационно-стимулированные процессы, протекающие в сплаве при воздействии импульсных потоков энергии, приводят к перераспределению элементов твердого раствора на основе алюминия, увеличению содержания магния в поверхностном слое и образованию на облученной поверхности пленки оксида магния.

В работе предлагается описание квантового транспорта в системе из четырёх квантовых точек с учётом кулоновских корреляций и при ненулевых напрряжениях смещения.Для этого применено сочетание методов неравновесных функций Грина и уравнений движения для них. Показано, что анизотропия кинетических процессов в системе точек приводит к отрицательной дифференциальной проводимости. Причина этого эффекта заключается во взаимодействии резонансов Фано, индуцированных корреляциями электронов на разных точках. 

Основным содержанием учебного пособия является:

Основным содержанием учебного пособия является:

Использовался метод эквивалентных систем для моделирования  резонаторных замедляющих систем пучково-плазменных приборов в работе, а в качестве заполнителя пролетного канала рассматривалась бесстолкновительная плазма. Показана адекватность разработанной модели  сопоставлением результатов расчета. Проанализированы дисперсионные характеристики. Разработана структура высокочастотного блока пучково-плазменной лампы бегущей волны и с помощью программы «VEGA» проведена оценка параметров лампы.

В статье представлен анализ исследования физических и конструктивных особенностей, а также технической реализации новых конструкций микроволновых частотно-селективных устройств на основе периодических замедляющих систем и грибовидных метаматериалов.

Достижения в области компьютерного моделирования и современной технологии производства спиральных ламп с бегущей волной (ЛБВ) позволили существенно увеличить их мощность, уменьшить габариты и вес, сделав их конкурентно способными по отношению к полупроводниковым приборам. При этом характерным для ЛБВ со спиральной замедляющей системой является возможность увеличения полосы усиления до двух октав и более [1, 2]. Принятое ранее сравнение качества электронных приборов по отношению выходной мощности к весу неприемлемо для усилителей с такими большими полосами усиления. Поэтому более объективным для усилителей является сравнение по коэффициенту качества, определяемому как отношение произведения выходной мощности на полосу усиления к весу усилителя. Сравнение по параметру качества представляет интерес не только для ламп с одним типом замедляющей системы, но и с разными замедляющими системами, что позволяет более правильно проектировать радиотехнические устройства, обосновывать выбор диапазонов этих устройств. Особенно актуально это стало после того, как разработчики микроволновой аппаратуры перешли на более широкополосные тракты. Именно относительная узкополосность обычных волноводных трактов сдерживала внедрение результатов исследований по расширению полосы усиления ЛБВ [3]. Ниже приводится оценка предельно допустимых параметров ЛБВ с различными типами замедляющих систем, и рассматриваются пути их реализации.

Исследованы структурные особенности минеральных кристаллических фаз и дефектность кристаллов органосиликоната висмута при различной температуре его обработки (от 100 до 500 °С). По данным рентгеновских дифракционных спектров в СuKα-излучении оценены периоды кристаллической решетки кристалла, выполнен анализ уширения максимально интенсивной дифракционной линии для данного кристалла с учетом кристаллографических индексов (hkl) методом аппроксимации для определения размера областей когерентного рассеяния и микроискажений кристаллической решетки Δа/а. На основании проведенных исследований обнаружено, что при термообработке системы Na2O – Вi2O3 – SiO2 (NBS- материал) в температурном интервале 300 – 500 °С происходит снижение аморфности, микроискажений и плотности дислокаций в кристаллической решетке силленита состава Bi12SiO20. Зафиксировано формирование более плотной структуры кристалла силленита с повышенной рентгеновской плотностью (9,210 г/см3) и увеличенным параметром кубической решетки кристалла (а = 10,1335 Å). Разработанный материал состава Bi12SiO20 может быть использован в качестве гамма-защитного наполнителя радиационно-защитных полимеров, а также для создания электро- и магнито-оптических модуляторов лазерного излучения.

The attenuation coefficients of photon and neutron beams as they pass through the iron–magnetite–serpentinite cement concrete (IMSCC), which is used for biological protection of nuclear reactors, are calculated. Compton scattering makes the main contribution to attenuation of the beam at γ-photon energies lying in the range of 0.2–11 MeV, while at photon energies higher than 11 MeV the main contribution to attenuation of beam is made by the effect of formation of electron–positron couples. It is shown by assessing the influence of fast neutrons that, despite the low density of hydrogen in the composite under study, the contribution of hydrogen to the attenuation coefficient of the neutron flux is very important. It is connected both with the high hydrogen concentration and the fact that higher kinetic energy is transferred to light atomic nuclei than to heavy ones under neutron irradiation.

Сопоставлены кривые переходного тока в полярном молекулярно допированном полимере для приповерхностной и объемной генерации носителей заряда. Ожидаемого в условиях квазиравно- весного транспорта превращения горизонтального плато на первой из них в кривую, предсказыва- емую теорией диффузии и дрейфа, не произошло. Такое поведение свидетельствует о неравновес- ном характере транспорта носителей заряда. Появление плато в нашем случае объясняется влияни- ем обедненного приповерхностного слоя, как на это мы уже указывали ранее.

Рассмотрен пример построения бесконтактного адаптивного преобразователя виброперемещений на основе волоконно-оптического преобразователя рефлектометрического типа с внешней модуляцией. Рассмотрены источники погрешностей измерений и методы их уменьшения. Приведено описание опытного образца волоконно-оптического бесконтактного адаптивного преобразователя виброперемещений и методика коррекции функции преобразования.

In this paper, we report experimental data on the implantation of hydrogen ions of different energies into crystalline quartz samples. It was shown that irradiation with protons with an energy of 20 keV produces an amorphous film on the surface of a quartz sample, and irradiation with 90-keV protons results in the formation of a layer with interstitial defects and an increase in the unit-cell parameter of quartz with preservation of the crystal structure of the disturbed layer. The examination of the samples by thermodesorption mass spectrometry showed that high-energy irradiation resulted also in loosening of the surface layer and considerable expansion of high-potential adsorption sites, which was the reason for the observed peak desorption of gases. The existence of desorption peaks allowed us to calculate the activation energy of surface desorption of gas components. It was also found that an increase in irradiation energy tends to enhance the total degassing of samples.

The article shows that large artificial neural networks can be used for mutual ordering of a set of multi-dimensional patterns of the same nature (handwritten text, voice, smells, taste). Each neural network must be pre-trained to recognize one of the patterns. As a measure of ordering one can use the entropy of patterns "Strangers" that are input to a neural network trained to recognize only examples of the pattern "familiar". The neural network after training reduces the entropy of the examples of the pattern "Familiar" and increases the entropy of examples of pattern "Stranger." It is shown that the entropy measure of the ordering always has two global minima. The first minimum corresponds to the pattern "Familiar", the second to the inversion of the pattern "Familiar". It is also shown that the Hamming distance between the patterns belonging to two different groups (groups of the two global minima) is always as large as possible.

В работе рассмотрены перспективы применения наукоёмких микроволновых технологий в процессах отверждения полимерных композиционных материалов на основе углеродных, базальтовых и стеклянных волокон. Применение энергии микроволнового излучения в качестве источника тепла позволяет реализовать качественно новый уровень производства композиционных материалов, характеризующийся экологической чистотой, энергетической эффективностью и высокой скоростью технологических процессов. Экспериментальные исследования отверждения полимерных композиционных материалов проведены в микроволновых установках на частоте колебаний электромагнитного поля 2450МГц. Конструкции электродинамических систем микроволновых установок позволяют формировать равномерное распределение температуры по объёму обрабатываемого материала и получать более высокие технические характеристики выпускаемых изделий. Влияние микроволнового излучения на полимерное связующее композиционных материалов, например, эпоксидные смолы, приводит к изменению внутренней структуры материала, которая становится более плотной и прочной.

Представлены результаты теоретических и экспериментальных исследований процессов отверждения изделий в виде стержней, диаметром 40мм, из стеклопластиковой арматуры. Энергетические затраты технологического процесса с использованием микроволнового излучения снижались в несколько раз по сравнению с традиционными методами тепловой обработки. Приведены результаты теоретических исследований по ускоренному отверждению полимерных композиционных труб, диаметром 2000 мм и толщиной 36мм, а также результаты экспериментальных исследований по технологическому процессу плавления базальта. Энергетические затраты на плавление базальта с использованием микроволнового излучения составили 0,8кВт∙час/кг, что в 9 раз меньше, по сравнению с традиционным электродуговым методом плавления базальта.

Приведены результаты экспериментальных исследований сушки утеплителя в виде картона из базальтового волокна с использованием микроволнового излучения и показано, что энергетические затраты уменьшаются на 45% по сравнению с сушкой утеплителя по традиционной технологии и повышается качество получаемой продукции.

Представлены результаты теоретических и экспериментальных исследований в области высокоэффективных микроволновых технологий термообработки листовых полимерных композиционных материалов, толщиной 3мм и шириной 400мм, а также приведены основные параметры микроволновой установки лучевого типа для термообработки параболической антенны из углеродного волокна с эпоксидным связующим, диаметром 1200мм, толщиной 3мм.

Уровень побочных излучений от микроволновых установок не превышал 10мкВт/см2, что не нарушало работу рядом стоящего радиотехнического оборудования и обеспечивало безопасную работу обслуживающего персонала.

Приоритетное развитие наукоёмких микроволновых технологий позволит получить улучшение технических характеристик получаемых композиционных материалов.

Представлены теоретические и экспериментальные результаты отверждения труб из полимерных композиционных материалов с использованием в качестве источника тепла энергии электромагнитного поля сверхвысоких частот. Показаны преимущества микроволнового метода тепловой обработки труб из полимерных композиционных материалов по сравнению с традиционными методами. Приведены результаты теоретических исследований по ускоренному отверждению полимерных композиционных труб в микроволновой установке лучевого типа в непрерывном режиме.

Разработана конвейерная микроволновая установка лучевого типа для полимеризации труб из композиционных материалов диаметром 300 мм, толщиной 15 мм при температуре +200°С на частоте колебаний электромагнитного поля 2450 МГц и выходной микроволновой мощностью 9,6 кВт. Микроволновая установка позволяет сократить энергетические затраты на технологический процесс ускоренного отверждения трубы из полимерного композиционного материала, увеличить производительность и улучшить условия труда обслуживающего персонала.

Представлены основные выражения и результаты расчёта распределения температуры по толщине трубы из полимерного композиционного материала. Длительность нагрева трубы от температуры +20°С до температуры +200°С, весом 54 кг, составляет 15 минут. Отклонение температуры от номинального значения  на внешней поверхности трубы отсутствует, а по толщине трубы не превышает 5°С.

В результате проведенных исследований показана перспективность использования микроволнового излучения для технологических процессов, связанных с ускоренным отверждения труб из полимерных композиционных материалов. В настоящее время ведутся работы по исследованию прочностных характеристик полимерных труб, предполагая, что равномерный нагрев труб по объёму ведёт к отсутствию внутренних напряжений и других дефектов структуры материала труб.

An analytic model for the field dependence of charge mobility is developed within the long-range-correlated disorder model of a dipole glass. Release of a charge carrier from a deep state is considered as hopping drift and diffusion in a quasi-Coulomb potential well. The analytic results, containing only one numerical parameter obtained from independent simulation, are in good agreement with the fit to the Monte-Carlo simulations. The developed approach justifies applicability of the concept of the effective transport level for the modeling of organic materials with large molecular dipoles.

Исследовано влияние лигандов — органических молекул на поверхности квантовых точек — на оптические свойства тонкослойных конденсатов квантовых точек сульфида свинца и фотопроводимость диодных структур на их основе. Показано, что уменьшение длины лигандов в 4 раза приводит к значительному убыванию времени затухания люминесценции, а также экспоненциальному усилению проводимости.

Developers of metamaterial-based devices in our dais face a serious problem—they can guess the properties of metamaterial itself only by analyzing the overall parameters of the complete device. As such constructions are periodical metal-dielectric structures, the standard methods of their permittivity and permeability measurement cannot be implemented. In this paper a methodology of metamaterial effective permittivity and permeability determination, based on their complex reflecting and transmitting coefficient measurement, is suggested. The base of the presented algorithm is evaluations, shown here, which determine the dependence of dielectric parameters of the sample under test on its measured S-parameters. For practical measurement some constructions of measuring tools, which allow metamaterial parameter determination in case of using longitudinal electromagnetic wave with vertical and horizontal polarization of electric field and normally incident wave, are suggested. A form of realization and a band, in which measurements can be provided, are presented for each type of measuring tools. An advantage of all constructions is that they are closed structures and do not feel the influence of surroundings. The schema of connecting the measuring tools to a vector network analyzer is detail reviewed. A question of measuring schema element influence on the accuracy of parameter determination is discussed separately. As the constructions of measuring tools do not allow direct measuring device calibration, a method of compensation of their influence on the measured parameters accuracy, based on the mathematical processing of the obtained data, is suggested. Practical results of metamaterial sample effective permittivity and permeability determination, made using the described algorithm and two different measuring tools, are shown. The made experiment has shown a good correlation of the obtained data between each other and with the computed parameters of the sample. So the paper presents the detailed description of the methodology of metamaterial effective permittivity and permeability determination, with the help of measuring their complex reflecting and transmitting coefficient, some measuring tool constructions are suggested, which allow practical measurements, measuring circuit calibration methods are described. The presented experimental data confirm that the suggested algorithm can be used.

На основании проведенных исследований показана возможность получения конструкционного радиационно-защитного композиционного материала, упрочняемого при радиационно-термических нагрузках. Воздействие высоких доз гамма облучения приводит к образованию в цементно-магнетито-серпентинитовом композите однокальциевого феррита СаFe2O4, обладающего высокой физической и рентгеновской плотностью, что определяет радиационное упрочнение композита и повышение его механической прочности вплоть до дозовой нагрузки 10 МГр. При радиационном γ-облучении защитного композита с поглощенной дозой 20 МГр механическая прочность композита снижается всего на 4-5%, по сравнению с необлученным образцом.

Проблема защиты человечества от действия электромагнитных и ионизирующих излучений (ЭМИ и ИИ) в настоящее время приобретает все более важное значение, т.к. растет число источников ЭМИ и ИИ и возрастают их мощности. В частности, растет использование электронных средств (компьютеров, телевизоров, радиотелефонов, оргтехники, бытовых приборов и т.п.), пропорционально растет и число тех людей, у которых появились проблемы со здоровьем, связанные с воздействием данного вида излучений. Вот почему эта проблема привела к необходимости решения одной из актуальных задач - защиты человечества от электромагнитных и ионизирующих воздействий. Появился даже термин «электромагнитное и радиационное загрязнение», который сейчас применяют многие специалисты, считая его своевременным и точно отражающим электромагнитную и радиационную обстановку. Электромагнитное и радиационное загрязнение переходит в разряд глобальных проблем, стоящих перед человечеством. Книга состоит из трех разделов. Первый раздел посвящен электромагнитным излучениям, создаваемыми промышленными установками и бытовыми приборами. Во втором разделе рассматриваются ионизирующие излучения как естественного, так и искусственного происхождения. В третьем разделе рассматривается природа торсионных полей. Показано влияние всех этих излучений на человека и биологические объекты. Описаны методы и средства измерения этих воздействий. Приведены рекомендации по защите от электромагнитных и ионизирующих излучений. Книга может служить учебным пособием при изучении курсов «Безопасность жизнедеятельности», «Техносферная безопасность», «Защита окружающей среды» в высших и средних учебных заведениях. Может быть полезна специалистам, занимающимся проектированием и эксплуатацией устройств, которые могут быть источниками опасных электромагнитных и радиационных излучений, а также для специалистов медико-профилактического дела, служб охраны труда и т.д. 

Рассмотрены проблемы, задачи анализа и моделирования надежности электронных компонентов и радиоэлектроных средств с учетом тепловых, механических, электромагнитных и других воздействий, а также проведен анализ программного обеспечения

Дан краткий обзор результатов теоретического исследования электронного фазового расслоения в системах с неидеальным нестингом листов поверхности Ферми. Такие системы включают в себя хром и его сплавы, сверхпроводящие желесодержащие пниктиды, двухслойный графен и ряд других материалов.

Проведен анализ дисперсии волн в замедляющей системе типа «коаксиальная ребристая линия». Для случая возбуждения в такой структуре аксиально-симметричной волны электрического типа, методом сшивания проводимостей получено обобщенное дисперсионное уравнение. Проанализированы частные случаи решения дисперсионного уравнения, а также его решения в случаях относительно высоких и относительно низких частот, имеющие практическое применение. Выполнено моделирование параметров коаксиальной ребристой линии и получены зависимости коэффициента замедления и волнового сопротивления структуры от ее геометрических размеров.

Экспериментально исследовались вольт-амперные характеристики туннельных контактов сверхпровод- ник−изолятор−сверхпроводник (С1−И−С2), где сверхпроводящий электрод С2 представлял из себя тонкий нанопровод. Обнаруженное размытие щелевых особенностей интерпретируется как проявление эффекта квантовых флуктуаций параметра порядка. Предложена модель, учитывающая уширение плотности состоя- ний за счет взаимодействия электронов с плазмонной модой Муи−Шёна, возникающей в квазиодномерном сверхпроводящем канале в режиме квантовых флуктуаций параметра порядка. Модель дает разумное качественное согласие с экспериментом.

Разработан инжекционный метод исследования диэлектрических пленок МДП-структур при стрессовых и измерительных режимах в условиях сильнополевой инжекции электронов, учитывающий процессы заряда емкости структуры и захвата заряда в подзатворном диэлектрике МДП‑структур в инжекционном режиме. Показано, что при высоких плотностях инжекционного тока контроль характеристик накапливаемого в подзатворном диэлектрике заряда разработанным методом необходимо проводить по изменению напряжения на МДП‑структуре при амплитуде измерительного инжекционного тока много меньшей амплитуды стрессового тока. Для повышения быстродействия метода и возможности исследования быстро релаксирующих зарядов, накапливаемых в подзатворном диэлектрике в процессе сильнополевого стрессового воздействия, заряд и разряд емкости МДП-структуры предлагается проводить в ускоренном режиме при плотности тока большей плотности измерительного тока.

Сборки из Ta|CD2|Ta, Ta|Ta|CD2|Ta|Ta и Nb|CD2|Nb фольг были облучены 30-ю импульсами аргоновой высокотемпературной плазмы на установке «Плазменный фокус» (ПФ-4). После облучения все образцы фольг были исследованы методом регистрации ядер отдачи водорода и дейтерия (ERDA) с обеих сторон каждой фольги. Обнаружено перераспределение водорода и дейтерия в стопках фольг. Экспериментальные результаты по сверхглубокому проникновению легких газовых примесей: водорода и дейтерия объясняются на основе воздействия на фольги ударных волн и ускоренной диффузии под действием внешней силы

Представлены результаты исследования деградации поверхностного слоя вольфрама, приготовленного с использованием двойной ковки, при воздействии на него импульсного лазерного излучения в режиме свободной генерации (плотность мощности q = 105 - 5.106 Вт/см2 , длительность импульса τ = 0,7 мс) и модулированной добротности (q = 109 - 1010 Вт/см2, τ = 80 нс) в сравнении с плазменно-пучковым воздействием в установках Плазменный фокус (ПФ) при q = 108–1012 Вт·см-2 , τ = 10 – 100 нс. Определены особенности повреждаемости, эрозии и структурных изменений в поверхностном слое вольфрама в сопоставляемых условиях облучения. Показано, что использование установок ПФ параллельно с лазерной аппаратурой перспективно для имитации экстремальных радиационно-термических воздействий на материалы, реализуемых в установках термоядерного синтеза с магнитным и инерциальным удержанием плазмы. 

Проведен анализ взаимодействия электромагнитной волны в замедляющей системе типа «металлический ребристый стержень» с внешним кольцевым электронным потоком. Найдены выражения для эквивалентных параметров индуктивности и емкости структуры. В импедансном приближении получено дисперсионное уравнение для случая возбуждения в такой замедляющей системе аксиально-симметричной волны электрического типа. Выполнено моделирование дисперсионных характеристик и коэффициента связи в зависимости от геометрических размеров стержня и диэлектрических проницаемостей материала, заполняющего пазы структуры.

Данная работа рассматривает модели замедляющих систем, используемых при проектировании приборов миллиметрового диапазона. Для конструирования ламп бегущей волны (ЛБВ), работающей в миллиметровом диапазоне, следует выбирать аксиально-симметричные резонаторные замедляющие системы (ЗС). Построения 3D моделей рассматриваемой замедляющей системы производиться в программном пакете HFSS [1]. Для расчета дискретных характеристик используется программа, изложенная в [2].  На основе результатов расчета строится модель ячейки замедляющей системы. Характер распределения электромагнитного поля в системе определяется по особенностям взаимодействия электронов и поля в ЛБВ с замедляющей системой. Для решения задач данного типа наиболее общим является дискретный подход, описанный в [3]. Для описания дискретного взаимодействия в лампе бегущей волны, при котором фаза поля в зазорах взаимодействия в продольном направлении остается постоянной, электродинамически обоснованным является использование разностного уравнения. Обосновать использование той или иной математической модели построения конечно-разностного уравнения, позволяет разностная форма электродинамической теории возбуждения [4]. Коэффициенты конечно-разностного уравнения рассчитываются через коэффициенты матрицы передачи 2-N полюсника, благодаря чему имеют определенный электродинамический смысл. Чем точнее заданы коэффициенты конечно-разностного уравнения, тем более точной становится и математическая модель дискретного взаимодействия. 2-N полюсник в данной задаче является шести полюсником, полученном из восмиполюсника при условии отсутствия тока возбуждения. Полученный шестиполюсник – это математическая модель ячейки замедляющей системы. Точность данной модели и ее реалистичность, восстановления электродинамических характеристик моделируемой резонаторной замедляющей системы определяется коэффициентами полученного 2N-полюсника. А значит, верный подбор коэффициентов матрицы передачи обеспечивает и правильное описание процессов дискретного взаимодействия в лампах бегущей волны, и электродинамических процессов в ЗС.

Проводится расчет дисперсионных характеристик замедляющих систем, пригодных для использования в приборах терагерцового диапазона. К таким замедляющим системам могут быть отнесены системы типа "петляющий волновод", типа "серпантин" и типа "встречные штыри". Анализ дисперсионных характеристик этих замедляющих систем осуществлялся с помощью волноводно-резонаторной модели, которая построена для замедляющих систем типа "петляющий волновод" с учетом канала для электронного пучка. Волноводно-резонаторная модель составляется из четырехполюсников, описывающих отрезки волноводов. Эта модель наиболее точно отражает структуру поля в петляющем волноводе. Второй подход используется для анализа замедляющих систем типа "серпантин" и "встречные штыри". Анализ этих замедляющих систем проводился с использованием 3D моделирования в программе HFSS [1]. Дисперсионные характеристики рассчитывались по программе, изложенной в [2]. Полученные характеристики используются для построения модели замедляющей системы, которая представляет собой в этом случае цепочку восьмиполюсников или четырехполюсников. При решении данных задач целесообразно воспользоваться дискретным подходом [3]. Обоснование применения той или иной математической модели для описании дискретного взаимодействия следует из разностной формы электродинамической теории возбуждения [4]. Волноводно-резонаторная модель также используется при построении модели секции ЛБВ с дискретным взаимодействием. Высокие требования предъявляются к коэффициентам конечно-разностного уравнения, поскольку чем точнее они заданы, тем адекватнее физическим законам математическая модель дискретного взаимодействия. Обладая определенным электродинамическим смыслом, эти коэффициенты задаются через коэффициенты матрицы передачи четырехполюсника, получаемого из шестиполюсника при условии, что возбуждающего тока нет. Данный четырехполюсник, в свою очередь, является математической моделью ячейки резонаторной замедляющей системы. Соответствие восстановленных электродинамических характеристик обусловлено точностью определения коэффициентов полученного четырёхполюсника. Следовательно, правильный подбор данных коэффициентов обеспечивает точное описание как процессов дискретного взаимодействия в лампах бегущей волны, так и электродинамических процессов в ЗС. Приведенные в работе результаты расчетов дисперсионных характеристик выбранных ЗС на основе разработанных моделей показывают пригодность данных ЗС для терагерцового диапазона.

The general properties of the hopping transport of charge carriers in amorphous organic and inorganic materials are discussed. The case where the random energy landscape in the material is strongly spatially correlated is considered. This situation is typical of organic materials with the Gaussian density of states (DOS) and may also be realized in some materials with the exponential DOS. It is demonstrated that the different DOS types can lead to very different functional forms of the mobility field dependence even for the identical correlation function of random energy. Important arguments are provided in favor of the significant contribution of the local orientational order to the total magnitude of energetic disorder in organic materials. A simple but promising model of charge transport in highly anisotropic composites materials is proposed.

We have performed Monte-Carlo simulations of the charge carrier transport in a model molecularly doped polymer using three most popular hopping theories (the dipolar glass model, the Gaussian disorder model, and an intermediate between them) in a wide range of applied electric fields and temperatures. Time of flight transients have been computed and analyzed in logarithmic coordinates to study the Poole-Frenkel field dependence, the non-Arrhenius mobility temperature dependence, and the nondispersive versus dispersive current shapes. We also have made an attempt to estimate the total disorder energy directly from simulation data at the lowest electric field thus checking the consistency of the model fitting. Computational results have been compared with the analytical and experimental information available in the literature.

В работе представлен новый подход к моделированию схем ФАПЧ на основе представления фазовой макромодели в форме эквивалентной электрической схемы, содержащей независимые и управляемые источники тока или напряжения, резисторы и емкости. Проведенные вычислительные эксперименты показали применимость и эффективность предложенного подхода к анализу различных режимов ФАПЧ.

The specific nature of the process of measuring the electrical characteristics of bipolar and metal-oxidesemiconductor (MOS) transistors subjected to the action of neutron, electron, and gamma irradiation is considered. An automated measurement system is developed. Examples illustrating the use of the system for investigations of the radiation hardness of transistors are presented and the parameters of SPICE models for use in circuit design are determined. 

Рассмотрены вопросы построения автоматизированного измерительного комплекса (АИК), предназначенного для параметрического контроля трансформаторов напряжения и тока. Приведен пример определения оптимальной структуры АИК методом анализа иерархий. Произведен расчет погрешностей измерений параметров трансформаторов для данного АИК.

Рассмотрены проблемы определения сдвига фаз на обмотках трансформаторов. Предложен метод измерения сдвига фаз, исследована методическая погрешность для сигналов с различным уровнем искажений. Приведен пример реализации предложенного метода для автоматизированной фазировки обмоток трансформаторов. Показана возможность применения предложенного метода для параметрического контроля трансформаторов при использовании сигналов произвольной формы.

Рассмотрена новая концепция формирования виртуальной модели разрабатываемого бортового электронного средства с учётом комплексного моделирования протекающих в нём физических процессов. Данная модель является основным ядром при разработке теории виртуального моделирования и используется при создании виртуального проекта.

The ordering of a multilayer consisting of DSPC bilayers on a silica sol substrate is studied within the modelindependent approach to the reconstruction of profiles of the electron density from X-ray reflectometry data. It is found that the electroporation of bilayers in the field of anion silica nanoparticles significantly accelerates the process of their saturation with Na+ and H2O, which explains both a relatively small time of formation of the structure of the multilayer of 1–7×105 s and ~13% excess of the electron density in it.

Рассматривается использование в качестве интеллектуального метода контроля потока ионизирующего излучения нейросетевой подход обработки выходной информации со спектрометра, построенного на алмазных детекторах. С помощью спектрометра анализируются 24 выходных сигнала, содержащих интегральные количественные характеристики потоков ионизирующего излучения. Предложен математический аппарат, позволяющий получать информацию о дифференцированных значениях плотностей потоков ионизирующего излучения в 21 энергетическом диапазоне. Модель преобразования информации в тракте регистрации спектрометра основывается на использовании алгоритма моделирования в программном пакете GEANT4.

Рассмотрены вопросы автоматизации моделирования тепловых процессов печатных узлов радиоэлектронных средств с использованием радиаторов в автоматизированной подсистеме анализа конструкций печатных узлов радиоэлектронных средств на тепловые и механические воздействия АСОНИКА-ТМ.

Изучена коррозионная стойкость низколегированных сталей 20КСХ, 07ГБК, 06ГБФ, 13ХФА, 09ГСФ и стали 20 с различным общим содержанием коррозионно-активных неметаллических включений (КАНВ) в технологических средах подготовки и осушки влажного попутного газа. Содержание КАНВ колебалось от 13 мм-2 в сталях 20 от 0 до 4 мм-2 в низколегированных сталях. Исследования в модельной среде, имитирующей пластовые воды и влажной сероводородной атмосфере в течение 10 суток показали, что снижение (КАНВ) уменьшает скорость коррозии низколегированных сталей в модельной среде по сравнению со сталью 20 примерно в два раза. Во влажной сероводородной атмосфере после испытаний поверхность стали 20 покрыта равномерным сплошным слоем продуктов коррозии; в низколегированных сталях коррозионные поражения занимают 1-7% общей площади. Полученные результаты согласуются с представлениями об определяющей роли КАНВ в развитии общей и локальной коррозии сталей и свидетельствуют о возможности использования исследованных низколегированных сталей для изготовления оборудования и трубопроводов в технологическом процессе очистки и осушки попутного влажного газа.

В статье рассмотрены вопросы ресурсного обеспечения инновационной политики России на основе принятия управленческих решений в образовании и научном обслуживанием высшей школы. Значительное место в работе отводится вопросам принятия управленческих решений в инновационной среде образовательного пространства России, особенно при двухуровневой системе подготовки кадров. В работе также рассматриваются научно-методические вопросы организации подготовки кадров для инновационной деятельности.

We report the study of spin relaxation in the Eu1−xGdxB6 (0 ≤ x ≤ 0.039) single crystals with the help of 60 GHz electron spin resonance (ESR) technique. A drastic change in the linear slopes of the temperature dependences of the ESR linewidth is discovered in the paramagnetic phase of Eu1−xGdxB6. The corresponding crossover temperature T0 is shown to decrease from T0(x = 0) ∼ 60 K down to T0(x = 0.039) ∼ 15 K under rising of Gd content. A non-bottlenecked Korringa relaxation is discussed as the main factor that governs spin dynamics in the unordered state of Eu1−xGdxB6 below T0. Using of the band parameters extracted from static magnetic and transport data allows to estimate on-site exchange constant between localized spins and itinerant electrons, which is effectively tuned from 110 meV for x = 0 down to 43 meV for x = 0.039 under gradual filling of the Eu1−xGdxB6 conduction band. 

Superconducting properties of metallic nanowires can be entirely different from those of bulk superconductors because of the dominating role played by thermal and quantum fluctuations of the order parameter. For superconducting channels with diameters below ∼ 50 nm fluctuations of the phase of the complex order parameter - the phase slippage  -  lead to non-zero resistance below the critical temperature.  Fluctuations of the modulus of the complex order parameter broaden the gap edge of the quasiparticle energy spectrum and modify the density of states. In extreme case of very narrow channels imbedded in high-impedance environment  (which fix the charge and, hence, enable strong fluctuations of the quantum-conjugated variable, the phase) the superconductor can be driven to insulating state  – the Coulomb blockade. We review recent experimental activities in the field demonstrating rather unusual phenomena.

Построена теоретическая модель катодного слоя нормального тлеющего разряда при наличии на поверхности катода тонкой диэлектрической пленки. В ней, кроме ионно-электронной эмиссии, учитывается также полевая эмиссия электронов из металлической подложки катода в пленку под действием возникающего в диэлектрике сильного электрического поля. Установлено, что влияние полевой электронной эмиссии на характеристики тлеющего разряда определяется эмиссионной эффективностью пленки, равной доле электронов, выходящих из нее в разрядный объем. Показано, что рассчитанное нормальное катодное падение напряжения разряда в аргоне в случае катода с пленкой оксида бария совпадает с его измеренным значением при величине эмиссионной эффективности пленки порядка 0.1, согласующейся с ее экспериментальными оценками.

В соединениях, содержащих цепочки магнитных ионов со спином S = 1 (халдейновские цепочки), реализуется неупорядоченное основное состояние со щелью в спектре магнитных возбуждений. В модели VBS каждый спин S=1 можно представить в виде двух псевдочастиц со спином S=1/2, связанных антиферромагнитным взаимодействием с псевдочастицей соседнего иона. Немагнитные примеси внутри цепочки могут привести к образованию сегментов цепочек, на концах которых возникают нескомпенсированные спины S=1/2.

 В настоящей работе было исследовано влияние взаимодействия спинов S=1/2, возникающих на концах сегментов халдейновской цепочки, на температурную зависимость теплоемкости С(Т). Взаимодействие спинов S=1/2 ведет к расщеплению четырех-кратно вырожденного основного состояния сегмента цепочки на синглетное и триплетное состояние, разделенные щелью . Перераспределение электронов с температурой по расщепленным подуровням основного состояния сегмента цепочки приводит к появлению аномалии Шоттки на зависимости С(Т). Используя энергетический спектр сегмента цепочки, полученный при учете одноионной анизотропии , мы получили выражения для теплоемкости. Анализ показал, что в отсутствие внешнего магнитного поля, когда один из параметров или фиксирован, максимум теплоемкости смещается в сторону более высоких температур при увеличении другого параметра. Для синглетного основного состояния, максимум теплоемкости смещается в сторону более высоких температур с увеличением величины приложенного магнитного поля. Если основное состояние – триплет, то в полях максимум смещается в сторону низких температур, а в полях в сторону более высоких температур. В промежуточной области полей зависимость С(Т) имеет более сложный характер. Результаты расчетов сопоставлены с экспериментальными данными для соединений Gd2BaNiO5 и (Y1-xNdx)2BaNiO5, опубликованными ранее.

Рассмотрены принципы работы и электрические характеристики биполярных и МОП-транзисторов интегральных схем, базовых элементов цифровой и аналоговой схемотехники, БМК и ПЛМ, микроконтроллеров и микропроцессоров. Описаны методики выполнения лабораторных, расчетных на ЭВМ, курсовых, самостоятельных и др. работ. Пособие предназначено для бакалавров и магистров различных специальностей, изучающих электронику, микроэлектронику и схемотехнику; отдельные разделы могут быть полезными для аспирантов и инженеров-практиков.

Предложена методика определения концентрации свободных носителей заряда в сильно легированных полупроводниках по спектрам отражения в инфракрасной области с учётом плазмон-фононного взаимодействия. Разработана компьютерная программа, позволяющая находить характеристическую частоту по точке перегиба спектральной зависимости коэффициента отражения. Программа опробована на примере спектра отражения образца сильно легированного n-InSb. Показано, что значения концентрации электронов, полученные разными методами, близки между собой.

Разработан и исследован радиационностойкий детектор на основе алмаза для регистрации потоков частиц космического излучения с малой линейной передачей энергии. Данный детектор может использоваться для регистрации гамма-излучения ядерных реактров типа ВВР. Экспериментально определены характеристики детектора при воздействии бета-излучения. Проведено моделирование сигналов детектора при воздействии бета- и гамма-излучения. Анализ полученных результатов показывает, что применение многослойной алмазной структуры позволяет увеличить отношение сигнал/шум и расширить динамический диапазон измерения линейной передачи энергии частиц комического излучения. 

Рассмотрен метод адаптивной фильтрации в задаче восстановления параметров потоков космического излучения по измерительным данным для применения в космических транспортных системах с длительным сроком функционирования. Предлагается  математическая модель и алгоритм оптимизации нестационарных систем управления, измерение состояния которых производится на фоне помех. Алгоритмы параметрической оптимизации организуются с помощью модифицированного уравнения Винера−Хопфа и функций чувствительности.

Методом резерфордовского обратного рассеяния ионов He+ с энергией 2 МэВ изучены профили распределения элементов C, Cu и W в пленках, напыленных на электроразрядной установке типа “плазменный фокус”. Пленки наносили на стеклянные подложки в плазмообразующем газе Ar. Установлено, что профили распределения элементов существенно зависят от кинетической энер- гии частиц. Частицы, имеющие скорость ~105 м/с, проникают на глубину ~1.5 мкм. Соответствую- щие профили распределения элементов по толщине стекла являются нелинейными. Для каждого элемента существует максимальная глубина залегания слоя под поверхностью стекла. Особенно- стью пленок, получаемых на установке типа “плазменный фокус”, является образование слоев из элементов Cu, W и C под поверхностью стекла и их взаимное перекрытие. Такое расположение сло- ев существенно отличает описываемый метод нанесения пленок от традиционно используемых ме- тодов нанесения при низких скоростях осаждения атомов, а также за счет диффузии. Установлено, что полученные пленки являются диэлектриками.

В широком интервале значений приведенной напряженности электрического поля и температуры проведено моделирование кинетики основных типов заряженных и возбужденных частиц в слаботочном разряде в смеси аргон–ртуть, используемой в газоразрядных осветительных лампах. Найдены температурные зависимости вкладов различных механизмов образования и потерь ионов и метастабильных атомов в поддержание их баланса. Показано, что на этапе зажигания разряда в лампе, когда содержание ртути в смеси мал´о, возрастание ионизационного коэффициента в ней по сравнению с чистым аргоном практически полностью обусловлено реакцией Пеннинга, роль которой увеличивается с уменьшением приведенной напряженности электрического поля в межэлектродном промежутке. Рассчитаны зависимости напряжения зажигания разряда от межэлектродного расстояния (кривые Пашена) при различных температурах смеси и дано объяснение немонотонной зависимости его величины от температуры.

Проблема электромагнитной устойчивости технических систем является в настоящее время ключевой в научных исследованиях и опирается на достигнутые успехи в области фундаментальных исследований физики взаимодействия электромагнитных полей с объектами и на достижениях в методах воспроизведения полей.

Современные научные исследования в этой области характеризуются решением частных теоретических задач воздействия электромагнитных полей на отдельные элементы и технические системы в трехмерной постановке. Предлагаемый комплекс исследований, прежде всего, направлен на разработку практических методов обеспечения электромагнитной безопасности автотранспортных средств (АТС) и оценки устойчивости АТС от электромагнитных воздействий на этапах концептуального проектирования. 

В статье исследуется беспроводная сенсорная сеть с регулярной решетчатой прямоугольной 3D структурой. Сеть содержит от 16 до 512 кластеров интеллектуальных датчиков, с числом датчиков в кластере от 1 до 5. Получены аналитические выражения вероятности безотказной работы, длительности цикла опроса, показателя экономичности узлов сети. Рассмотрен конвейерный алгоритм циклического опроса.

Рассмотрена специфика измерений электрических характеристик биполярных и МОП-транзисторов, подвергнутых воздействию нейтронного, электронного и γ-излучений. Разработана автоматизированная система измерений. Приведены примеры использования этой системы для исследования радиационной стойкости транзисторов и определения параметров SPICE-моделей для расчёта схем.Рассмотрена специфика измерений электрических характеристик биполярных и МОП-транзисторов, подвергнутых воздействию нейтронного, электронного и γ-излучений. Разработана автоматизированная система измерений. Приведены примеры использования этой системы для исследования радиационной стойкости транзисторов и определения параметров SPICE-моделей для расчёта схем.

Впервые в отечественной технической литературе рассматриваются вопросы проектирования системы распределения питания печатных узлов электронной аппаратуры. Помехи в системе питания быстродействующих цифровых узлов являются одной из основных проблем, без решения которой работоспособность узла не может быть гарантирована. Эти решения должны быть основаны на глубоком физическом понимании процессов, происходящих в системе питания цифровых узлов, анализе источников помех и методов их подавления, учете особенностей традиционной и новой компонентной базы помехоподавления и развязки, а также специфике топологического проектирования многослойных печатных плат.

В книге детально рассмотрены перечисленные вопросы, даны научно-обоснованные рекомендации по схемотехническому и конструкторскому проектированию печатных узлов цифровой аппаратуры. Изложение сопровождается большим числом примеров и численных расчетов. Излагаемый материал имеет практическую направленность и ориентирован, прежде всего, на разработчиков и конструкторов электронной аппаратуры.

Книга будет полезна техническим специалистам, занятым в исследовательских, производственных и других сферах создания электронных средств. Издание можно рекомендовать в качестве учебного пособия бакалаврам, магистрам и аспирантам соответствующих направлений подготовки.

Проведено сравнение расчетного и экспериментального политермического разреза ZrO2-Y2O3 системы Zr-Y-О с целью установления области стабильности флюоритной структуры стабилизированного иттрием диоксида циркония. Методами рентгеновской дифракции и спектроскопии комбинационного рассеяния света изучены кристаллическая и локальная структуры порошков смешанного оксида состава 0,82ZrO2-0,18Y2O3, полученных изотермическим отжигом прекурсора, синтезированного методом осаждения из растворов солей. Рентгенографически установлено образование ГЦК структуры типа флюорита (Fm3m) в анализируемых образцах. Исследование локальной структуры методом спектроскопии КРС показало наличие следов тетрагональной фазы в порошках смешанного оксида, имеющих кубическую структуру.

Данное издание является сборником статей, изданных ранее в различных научно-технических журналах, объединенных общей тематикой практического использования метаматериалов в конструкциях различных устройств СВЧ. В сборнике приведены работы, результаты которых позволяют решить проблему измерения электрическох параметров этих структур в процессе их проектирования и изготовления, расширить их рабочую полосу и обеспечить электронную перестройку по частоте. Даны рекомендации по проектированию и изготовлению устройств СВЧ на основе метаматериалов. Издание будет полезно разработчикам и конструкторам электронных устройств и устройств СВЧ.

В работе приведены результаты компьютерного моделирования распространения электромагнитных колебаний в стандартном прямоугольном волноводе типа R32 с поперечным сечением 72,14х34,04 мм, одна из широких стенок которого выполнена в виде магнитной стенки из грибовидного метаматериала. С помощью программных средств Ansoft HFSS ver.13 получены зависимости распределения поля при возбуждении основной моды H10, характеристики комплексного коэффициента отражения S11 от частоты и диаграммы направленности излучения из конца волновода в ближней зоне. Показана возможность распространения в такой структуре волн на частоте ниже критической. Отмечены перспективные направления использования метаматериалов в волноводной технике – во-первых, это уменьшение габаритных размеров волноводных устройств, а во-вторых, создание волноводных фильтров с улучшенными параметрами и характеристиками.

Magnetic properties of single crystals of Mn1−xFexSi solid solutions with x < 0.2 are investigated by pulsed field technique in magnetic fields up to 50 T. It is shown that magnetization of Mn1−xFexSi in the paramagnetic phase follows power law M(B) ~ Bα with the exponents α ∼ 0.33 − 0.5, which starts above characteristic fields Bc ∼ 1.5−7 T depending on the sample composition and lasts up to highest used magnetic field. Analysis of magnetization data including SQUID measurements in magnetic fields below 5T suggests that this anomalous behavior may be likely attributed to the formation of a field-induced Griffiths phase in the presence of spin-polaron effects.

Рассматривается нейросетевой подход к обработке выходной информации спектрометра на алмазных детекторах используемого на борту космического корабля. Спектрометр формирует 24 выходных сигнала, содержащих интегральные количественные характеристики потоков космического излучения окружающей среды (электронов, протонов и тяжелых заряженных частиц) в энергетическом диапазоне от 0 до 10000 МэВ. Предлагается математический инструментарий, позволяющий получать дифференцируемую информацию о потоках электронов, протонов и тяжелых заряженных частиц в 21 энергетическом диапазоне

Рассматривается датчик измерения расхода топлива транспортного пилотируемого корабля «Союз».

Рассматриваются технологии и различные варианты выполнения химических сенсоров, изготовленных на основе металлооксидных полупроводников, для применения в устройствах типа «электронный нос». Показана перспективность использования нейронных сетей для распознавания запаховых образов.

Предложен метод построения микроволновых установок, формирующих равномерное распределение температуры по поперечному сечению диэлектрических труб. Рассмотрен способ расчёта распределения температуры по толщине труб из полимерных композиционных материалов.

A design is proposed for microwave systems which produce a uniform temperature distribution over the transverse cross section of dielectric pipes. A method for calculating the temperature distribution over the thickness of pipes made of composite materials is examined.

We propose potential geometry for fabrication of the graphite sheets with atomically smooth edges. For such sheets with Bernal stacking, the electron-electron interaction and topology should cause sufficiently high density of states resulting in the high temperature of either spin ordering or superconducting pairing.

Рассмотрен пример построения бесконтактного адаптивного преобразователя виброперемещений на основе волоконно-оптического преобразователя рефлектометрического типа с внешней модуляцией. Рассмотрены источники погрешностей измерений и методы их уменьшения. Приведено описание опытного образца волоконно-оптического бесконтактного адаптивного преобразователя виброперемещений и методика коррекции функции преобразования.

Рассматриваются методы, технологии и программные средства для создания информационно-аналитической системы комбинированного мониторинга опасных астероидов и техногенного космического мусора. Приводится описание структуры системы и её функциональных компонентов, позволяющих в автоматизированном режиме обеспечить оперативную оценку потенциальных угроз из космоса и прогноз последствий столкновения опасных космических объектов с Землей.

Рассматривается алгоритм диагностирования электронных средств, встроенных в оборудование воздушно-космических сил. Для них характерно появление дефектов от жёстких механических воздействий. Поэтому диагностику предложено проводить с помощью пьезоэлектрического возбудителя тестовых вибраций – эмулятора, размещаемого непосредственно на печатном узле электронного оборудования.

Разработана математическая модель многоканального узла сенсоров на основе алмазных чувствительных элементов для модуля контроля параметров потоков космического излучения. Проведено моделирование формирования выходных сигналов многоканального узла сенсоров при регистрации ионизирующего излучения космического пространства для различных орбит космических аппаратов и различной активности Солнца. Работа выполнена при финансовой поддержке Министерства образования и науки РФ (уникальный идентификатор RFMEFI 60514Х0001).

Автотранспортным средствам приходится работать в условиях сложной электромагнитной обстановки. Для эффективного функционирования в течение заданного времени автомобильного транспорта в основе его концепции должны быть заложены принципы обеспечения помехоустойчивости к электромагнитным полям. В работе рассматриваются общие принципы построения основных систем, наиболее оптимальные с позиций обеспечения требований по параметрам ЭМС и других свойств АТС

В статье рассмотрены и проанализированы подходы к аттестации программного обеспечения средств измерений и измерительных систем, связанные с введением в действие с 01.03.2016 г. ГОСТ Р 8.654-2015 и ГОСТ Р 8.883-2015, проанализированы дополнительные требования к программному обеспечению сложных измерительных систем, используемых при коммерческих расчетах или когда к этим системам предъявляют исключительные требования по безопасности и надежности их функционирования. Обозначены проблемы, возникающие при реализации этих требований.

Приведено краткое описание методики контактных измерений температур корпусов электрорадиоэлементов. Рассмотрена математическая модель теплового сопротивления контакта «корпус электрорадиоэлемента-термопара». Определена функция влияния силы прижатия термопары на дополнительную погрешность измерения температуры. Даны практические рекомендации по выбору параметров измерений.

Работа выполнена при финансовой поддержке РФФИ (грант № 14-07-00422).

Предложен алгоритм коррекции нелинейности и гистерезиса функции преобразования индуктивных измерительных преобразователей. Разработан виртуальный прибор для реализации предложенного алгоритма. Проведены экспериментальные исследования эффективности предложенного алгоритма на примере дифференциального индуктивного измерительного преобразователя линейных перемещений.

The paper considers the technique of modeling of electronic reliability based on modeling electrical components environment temperature. As experience of the simulation and exploitation of electronic shows, one of the main factors that significantly affect the reliability characteristics is the thermal effect. This is confirmed by the statistics of a number of companies. In the paper for the simulation were used systems ASONIKA-K and ASONIKA-TM. On the example of a real electronic mean proved the need for a point temperature estimate for each electrical component and the account of these temperatures, instead of the average values in predicting the reliability indices. Such approach will significantly improve (20% -40%) the accuracy of estimates of the mean time to failure. Developed engineering method to predict reliability, built on the ”downward" hierarchical circuit simulation.

В работе проведено исследование по уточнению оценки значений гамма-процентного ресурса оптических кабелей в зависимости от различных условий применений (группы аппаратуры, температура и др.) и параметров (длина кабеля и др.). Также в работе предложена методика по уточнению оценки значений гамма-процентного ресурса оптических кабелей. Приведены графики зависимости, наглядно демонстрирующие необходимость проведения подобных расчетов при проектировании волоконно-оптических систем передачи информации