+
Орбитальный телескоп с синтезированной апертурой для аппаратуры дистанционного зондирования Земли
стр.280-287
Кожевников Д.А., Фёдорцев Р.В., Силие А.Р.
Объектом исследования являлась разработка метода апертурного синтеза зеркальной системы, предназначенной для дистанционного зондирования Земли.Проведен анализ существующих методов формирования синтезированной апертуры, оценена их точность, стоимостные, а также массогабаритные характеристики. Представлен новый вариант оптической системы зеркального объектива с синтезированной апертурой и выполнена его оптимизация в программном пакете Zemax . Произведена оценка точности спроектированной системы, разработан вариант конструкции, включающий механизм трансформации при выводе телескопа на околоземную орбиту.В результате исследования определены конструктивные параметры базового объектива: фокусное расстояние 13 м, диаметр главного зеркала 800 мм, угол поля зрения 0,25° для модификации телескопа для низкой орбиты; и всего телескопа в целом: отставание от главной оси телескопа 1,2 м, угол поворота плоского зеркала для совмещения изображений (45 + 1,5)°, отношение сигнал/шум (189 на низкой орбите с углом Солнца 0°, 15 на геостационарной орбите с углом Солнца 60°).Установлено, что использование технологии апертурного синтеза позволяет разрабатывать оптико-электронные системы высокого разрешения с меньшими затратами на производство и эксплуатацию по сравнения с классическими методами формирования поверхности главного зеркала. В ходе проведения моделирования была определена неустойчивость значений частотно-контрастной характеристики при увеличении угла поля зрения, что актуально для низкой околоземной орбиты, а также установлено требование по ошибкам позиционирования элементов оптической системы.
Загружаем данные из библиотечной системы...
Ключевые слова
+
Модель электромагнитного излучателя на основе потока одиночных электронов внутри изогнутой углеродной нанотрубки
стр.288-295
Поклонский Н.А., Вырко С.А., Власов А.Т., Сягло А.И., Раткевич С.В.
Вопросы создания и использования микро- и нанометровых антенн для генерации и приема электромагнитного излучения все еще актуальны как в фундаментальном, так и в прикладном аспектах. С уменьшением размеров антенны частота электромагнитного излучения увеличивается, а мощность - падает. Для увеличения мощности излучения обычно применяются периодические (в пространстве) электродинамические структуры. Цель работы - найти возможность применения инжекции и (квази)- баллистического дрейфа одиночных электронов внутри изогнутых углеродных нанотрубок для излучения электромагнитной волны в микроволновом диапазоне и определить параметры излучательной системы, которые влияют на мощность излучения.Расчетным способом в рамках классической электродинамики показана принципиальная возможность генерации электромагнитного излучения гигагерцового диапазона потоком одиночных электронов внутри полой изогнутой диэлектрической углеродной нанотрубки. Установлено, что спектром и мощностью этого излучения можно управлять, варьируя плотность потока электронов, длину и кривизну полой нанотрубки.Результаты работы могут быть использованы при разработке микроминиатюрного источника микроволнового электромагнитного излучения на основе изогнутой углеродной нанотрубки в технике бесконтактной зондовой микроскопии.
Загружаем данные из библиотечной системы...
Ключевые слова
+
Повышение спектрального разрешения многощелевого спектрометра с дифракционной решеткой для спектроскопии с пространственным разрешением
стр.296-305
Для спектроскопии с пространственным разрешением представляет интерес регистрация нестационарных процессов, в частности мгновенная гиперспектроскопия, позволяющая получать куб данных I ( x , y ,λ) в одном акте измерения. Целью работы являлось повышение спектрального разрешения в приборах для спектроскопии с пространственным разрешением, в которых пространственная фильтрация изображения объекта осуществляется многощелевой маской, в качестве диспергирующего элемента используется дифракционная решетка (что обеспечивает практически неизменную дисперсию в рабочем спектральном диапазоне), а проекция куба данных представляется в виде совокупности локальных спектров от отдельных фрагментов объекта.Изображение на детекторе формируется телецентрической системой из двух объективов, настроенных на бесконечность и расположенных так, что их передние фокусы совпадают. Размещенная в точке совпадения фокусов диафрагма пропускает лишь пучки нужного порядка, что в совокупности с полосовыми светофильтрами на входе устраняет типичную для систем с дифракционной решеткой проблему отсечения всех порядков дифракции кроме рабочего. Предложенный подход реализован в двух разработанных схемных решениях спектрометров: в первом телецентрическая система построена на основе двух многолинзовых изображающих объективов, во втором - на основе внеосевых параболических зеркал.В рамках данной работы предложены варианты оптимизации схемных решений, предусматривающие обеспечение нормального падения световых пучков на маску, а также компенсацию кривизны поля изображения, что позволяет повысить разрешение системы и расширить область применения рассмотренных схемных решений многощелевых дисперсионных спектрометров; рассмотрено схемное решение, представляющее собой синтез обоих подходов. Согласно результатам моделирования, полуширина пятен рассеяния в направлении дисперсии Δ l ≤ 10 мкм, лишь в отдельных точках поля Δ l ≤ 15 мкм, что соответствует пределу спектрального разрешения δλ ≤ 10 нм на диапазоне 450-750 нм.
Загружаем данные из библиотечной системы...
Ключевые слова
+
Экспрессный контроль надежности подзатворного диэлектрика полупроводниковых приборов
стр.306-313
Солодуха В.А., Пилипенко В.А., Чигирь Г.Г., ФИЛИПЕНЯ В.А., Горушко В.А.
Ключевым элементом, определяющим стабильность полупроводниковых приборов, является подзатворный диэлектрик. По мере уменьшения его толщины в процессе масштабирования растет совокупный объем факторов, определяющих его электрофизические свойства. Целью данной работы являлась разработка экспрессного метода контроля времени наработки на отказ подзатворного диэлектрика и исследование влияния быстрой термической обработки исходных кремниевых пластин и подзатворного диэлектрика на его надежность.В работе предложен метод оценки показателей надежности подзатворных диэлектриков по результатам испытаний тестовых МДП-структур путем подачи на затвор ступенчато-нарастающего напряжения до фиксации момента пробоя структуры при разных скоростях развертки напряжения при измерении вольт-амперных характеристик. Предложенная модель позволяет реализовать экспрессный метод оценки надежности тонких диэлектриков непосредственно в процессе производства кристаллов микросхем.На основании данного метода проведены исследования влияния быстрой термической обработки исходных кремниевых пластин КЭФ 4,5, КДБ 12 и сформированного на них путем пирогенного окисления подзатворного диэлектрика на время наработки его на отказ. Показано, что быстрая термическая обработка исходных кремниевых пластин с последующим их пирогенным окислением приводит к увеличению времени наработки на отказ подзатворного диэлектрика в среднем с 12,9 до 15,9 года (в 1,23 раза). Термообработка исходных кремниевых пластин и подзатворного диэлектрика позволяет увеличить время наработки на отказ до 25,2 года, т.е. в 1,89 раза больше, чем при стандартном процессе пирогенного окисления, и в 1,5 раза больше, чем при применении быстрой термообработки только исходных кремниевых пластин.
Загружаем данные из библиотечной системы...
Ключевые слова
+
Методика обоснования представительности измерений при помощи пространственных кондуктометрических датчиков для исследования гидродинамики однофазных потоков теплоносителя
стр.314-324
БАРИНОВ А.А., Главный В.Г., Дмитриев С.М., Легчанов М.А., Рязанов А.В., Хробостов А.Е.
Метод исследований гидродинамики при помощи пространственных кондуктометров активно используется в международной практике проведения эталонных верификационных экспериментов. Целью данной работы являлось создание методики обоснования представительности измерений при помощи пространственных кондуктометрических датчиков для измерений в однофазных потоках.В статье рассмотрены аспекты работы пространственных кондуктометрических датчиков в полях неравномерной проводимости при исследовании гидродинамики однофазных потоков теплоносителя. Приводятся методы эквивалентных замещений выделенной ячейки и всей измерительной области датчика. Предложены методы оценки приемлемости упрощений для пересчета измеряемой проводимости в поле удельной электропроводности среды. Проведена декомпозиция источников неопределенности результатов измерений.Выполнены эксперименты и численное моделирование сетчатого датчика для выяснения интенсивности межъячеечного влияния и погрешности тарировки. Результаты расчетов показали существенную зависимость показаний датчика от контрастности измеряемого поля и геометрического размера возмущений. Предложенная методика оценки неопределенности апробирована на конкретных датчиках и измерительной системе. Полученные результаты актуальны для постановки валидационных экспериментов с применением трассеров и метода кондуктометрии.
Загружаем данные из библиотечной системы...
Ключевые слова
+
Особенности распространения подповерхностных и поверхностных волн в объектах со слоистой структурой. Ч. 1. Влияние геометрических параметров объекта
стр.325-336
БАЕВ А.Р., МАЙОРОВ А.Л., АСАДЧАЯ М.В., Левкович Н.В., Жаворонков К.Г.
Применение поверхностных и подповерхностных волн для контроля изделий с двухслойной структурой позволяет расширить возможности диагностирования физико-механических свойств объектов. Цель работы состояла в установлении условий и выдаче рекомендаций, обеспечивающих измерение скорости и амплитуды упругих мод в защитном покрытии и в основе объекта при одностороннем доступе к его поверхности.На основе представлений лучевой акустики проанализирован акустический тракт и получены соотношения между геометрическими параметрами объектов, акустической базой прозвучивания, длиной волны упругих мод, количеством осцилляций в импульсе, необходимые для нивелирования акустического шума при акустических измерениях.Проведено сопоставление данных расчетной модели с опытными данными, предложенными для использования в качестве опорных для определения оптимальных условий измерения скорости упругих мод, амплитуды, спектра сигнала и др. Изучены условия устранения паразитного влияния вращающихся мод на измерения при осевом прозвучивании поверхностной волной цилиндрического объекта.Проанализирован способ измерений, реализуемый путем прямого и обратного прозвучивания объекта малоапертурными и наклонными преобразователями, и получены выражения для определения скорости подповерхностной волны под защитным покрытием в виде клина. Предложено ультразвуковое устройство для возбуждения-приема поверхностных волн с разной скоростью распространения в объектах (изменяющейся на 20-35 %), использующее для акустического согласования сред металлического звукопровода в виде клина. Изучена возможность нивелирования влияния интерференции в защитном слое на выявляемость дефектов в основе материала объемной волной путем создания опорного эхо-сигнала продольной волны заданной частоты и вводимой нормально к поверхности объекта.
Загружаем данные из библиотечной системы...
Ключевые слова
+
Линзовый растр как источник искажений в интегральной фотографии
стр.337-346
Зайцева Е.Г., Кислюк А.А., Ларионова Т.О., Дубина Н.Н.
Анализ известных методов записи и воспроизведения объемного изображения позволяет выделить два различных подхода. Первый заключается в формировании стереоскопических изображений, второй обеспечивает создание оптической модели объекта и включает как разновидность группу методов интегральной фотографии.Использование методов интегральной фотографии для записи и воспроизведения объемных изображений является актуальным вследствие отсутствия недостатков, присущих стереоскопическим методам, и относительной простоты технической реализации. Наличие линзового растра в данном методе является возможным источником появления искажений изображения. Целью настоящей работы являлось установление диапазона параметров линзовой системы для интегральной фотографии, а именно, допустимых значений шага линзового растра при условии отсутствия искажений, вызванных наличием этого растра.Приведены виды возможных искажений и указаны источники их возникновения. Сформулированы требования к шагу линзового растра, исходя из условий отсутствия ложной информации, отсутствия прерывности изображения по глубине и в поперечном направлении, а также незаметности линзовых элементов матрицы воспроизведения.Исследования показали, что шаг линзового растра лимитируется четырьмя неравенствами, причем первые три из них ограничивают значение шага снизу, а четвертое - сверху. Произведен анализ совокупности условий, ограничивающих шаг линзовой матрицы. Границы допустимых значений шага зависят от четырех групп параметров, связанных с другими размерами растра, расположением объектов съемки, параметрами воспроизведения и наблюдения. Приведен результат использования методики в виде зависимости допустимого диапазона шага линзового растра от поперечной координаты записываемой точки при фиксированных значениях других параметров.
Загружаем данные из библиотечной системы...
Ключевые слова
+
Методика исследования пространственного распределения параметров среды и продуктов горения в жилом помещении и смежных с ним пространствах
стр.347-358
АНТОШИН А.А., Волков С.А.
Статья посвящена проблеме повышения эффективности технических средств обнаружения пожара в жилых помещениях и смежных с ними пространствах. Целью настоящей работы являлась разработка методики исследования пространственного распределения продуктов горения, включая токсичные продукты удушающего и раздражающего действия как по высоте помещений стандартной квартиры в жилом доме, так и по ее площади, а также определение зависимости между контролируемыми пожарной сигнализацией параметрами окружающей среды в жилых помещениях и опасными факторами пожара.Предложенная методика предусматривает измерение концентрации основных газообразных продуктов сгорания (удушающих и раздражающих), образующихся при горении материалов характерных для жилых помещений. Дано обоснование мест расположения средств измерения в помещении, где возник пожар, и в смежных с ним пространствах, учитывающие наиболее вероятное положение человека как во время эвакуации, так и во время отдыха. Показано влияние стадии пожара на величину потока оптического излучения, рассеянного дымом.Полученные результаты позволят разработать методику испытаний пожарных извещателей, предназначенных для защиты жилых помещений и находящихся в них людей, сформулировать критерии эффективности функционирования (алгоритмы работы) извещателей, используемых для защиты жилых помещений.
Загружаем данные из библиотечной системы...
Ключевые слова
