Газета "Новгородский университет". Все номера

Учебные материалы / Вестник НовГУ / 2019 / №2(114) Технические науки
Название документа Описание Размер
Гаврушко В.В., Кадриев О.Р. О возможности использования кремниевых дифференциальных фотоприемников для контроля качества источников света УДК 621.382.4 Г а в р у ш к о В. В., К а д р и е в О. Р. О возможности использования кремниевых дифференциальных фотоприемников для контроля качества источников света // Вестн. Новг. гос. ун-та. Сер.: Технические науки. 2019. №2(114). С.4-6. Библиогр. 8 назв. К л ю ч е в ы е с л о в а: дифференциальный фотоприемник, источники света, кремний, ультрафиолетовое излучение, пульсации интенсивности Анализируется возможность применения кремниевых дифференциальных фотоприемников для измерения характеристик искусственных источников света. Дифференциальные фотоприемники имели две разнесенные спектральные характеристики. Максимум чувствительности одного из каналов находился в ультрафиолетовой области (λ1 = 0,36 мкм), а второго канала — в видимой (λ2 = 0,6 мкм). Это позволяло оценить долю коротковолновой радиации в спектре источников света. Тестовые измерения обнаружили отличие на два порядка значений отношения сигналов для разных источников света. Это свидетельствовало об эффективности использования предлагаемого фотоприемника. Показана возможность определения фотоприемниками пульсаций видимого света в диапазоне до 300 Гц. Дифференциальные фотоприемники могут быть изготовлены с использованием высокоэффективной кремниевой технологии. Дополнительным преимуществом таких фотоприемников является отсутствие оптических фильтров и высокая стабильность характеристик. UDC 621.382.4 G a v r u s h k o V. V., K a d r i e v O. R. On the possibility of using silicon differential photodetectors to control the quality of light sources // Vestnik NovSU. Issue: Engineering Sciences. 2019. №2(114). P.4-6. The reference list 8 items. K e y w o r d s: differential photodetector, light sources, silicon, ultraviolet radiation, intensity pulsations The possibility of using silicon differential photodetectors to measure the characteristics of artificial light sources is analyzed. The differential photodetectors had two separated spectral characteristics. The maximum sensitivity of one of the channels was in the ultraviolet region (λ1 = 0.36 µm), and of the second channel - in the visible one (λ2 = 0.6 µm). This made it possible to estimate the proportion of short-wave radiation in the spectrum of light sources. Test measurements found a difference of 2 orders of magnitude of the ratio of signals for different light sources. This indicated the effectiveness of the use of the proposed photodetector. It is shown that photoreceivers can determine the fluctuations of visible light in the range up to 300 Hz. Differential photodetectors can be manufactured using high-performance silicon technology. An additional advantage of such photodetectors is the lack of optical filters and high stability characteristics. DOI:https://doi.org/10.34680/2076-8052.2019.2(114).4-6 457 КБ
Желаннов А.В., Селезнев Б.И., Федоров Д.Г. Применение ионной имплантации при формировании приборных структур на основе гетероэпитаксиального перехода AlGaN/GaN УДК 621.382.2 Ж е л а н н о в А. В., С е л е з н е в Б. И., Ф е д о р о в Д. Г. Применение ионной имплантации при формировании приборных структур на основе гетероэпитаксиального перехода AlGaN/GaN // Вестн. Новг. гос. ун-та. Сер.: Технические науки. 2019. №2(114). С.7-9. Библиогр. 6 назв. К л ю ч е в ы е с л о в а: ионная имплантация, гетероэпитаксиальная структура AlGaN/GaN, вольтамперная характеристика, диодная структура Рассматривается технологический цикл формирования диодных структур на основе гетероэпитаксиального перехода AlGaN/GaN с применением технологии ионной имплантации через маску диоксида кремния разной толщины. Представлены распределения Si+ в AlGaN, имплантированного через маску разной толщины. Показано уменьшение контактного сопротивления омических контактов на основе Ti/Al/Ni/Au с 1,2 Ом•мм до 0, 8 Ом•мм при использовании пленки SiO2 толщиной 50 нм по сравнению с образцами без ионного легирования. Барьерные контакты сформированы на основе системы металлизации Ni/Au. Представлены исследования вольтамперных характеристик диодных структур с разной глубиной залегания максимума имплантированной примеси. Показана перспективность использования технологии ионной имплантации для уменьшения контактного сопротивления диодных структур на основе гетероэпитаксиального перехода AlGaN/GaN. UDC 621.382.2 Z h e l a n n o v A. V., S e l e z n e v B. I., F e d o r o v D. G. Application of ion implantation in the formation of device structures based on the heteroepitaxial algan/gan transition // Vestnik NovSU. Issue: Engineering Sciences. 2019. №2(114). P.7-9. The reference list 6 items. K e y w o r d s: ion implantation, AlGaN / GaN heteroepitaxial structure, current-voltage characteristic, diode structure The technological cycle of the formation of diode structures based on the AlGaN/GaN heteroepi-epithelial transition using the technology of ion implantation through a mask of silicon dioxide of different thickness is considered. The distribution of Si+ in AlGaN implanted through a mask of different thickness is presented. A decrease in the contact resistance of ohmic contacts on the basis of Ti/Al/Ni/Au from 1.2 Ω•mm to 0.8 Ω•mm is shown when using a 50 nm thick SiO2 film compared to samples without ion doping. Barrier contacts are formed on the basis of the Ni/Au metalization system. Studies of the current-voltage characteristics of diode structures with different depths of the maximum implanted impurity are presented. The application perspectiveness of implantation technology to reduce the contact resistance of diode structures based on the AlGaN/GaN heteroepitaxial transition is shown. DOI:https://doi.org/10.34680/2076-8052.2019.2(114).7-9 555 КБ
Захаров А.Ю., Захаров М.А. Точно решаемая модель гистерезисных явлений в одноосных сегнетоэлектриках УДК 538.9 З а х а р о в А. Ю., З а х а р о в М. А. Точно решаемая модель гистерезисных явлений в одноосных сегнетоэлектриках // Вестн. Новг. гос. ун-та. Сер.: Технические науки. 2019. №2(114). С.10-13. Библиогр. 7 назв. К л ю ч е в ы е с л о в а: одноосный сегнетоэлектрик, переключение, энергетический барьер, гистерезисные явления Предложено описание процессов переключения в кристаллических сегнетоэлектриках с помощью уравнений релаксационных процессов с учетом воздействия переменного внешнего электрического поля. Получены точные аналитические решения этих уравнений для произвольной зависимости времени релаксации от внешнего поля и произвольной зависимости внешнего поля от времени. Исследованы асимптотические свойства этих решений. В рамках точно решенной модели выполнен детальный анализ термодинамики одноосного сегнетоэлектрика. В частности, выведено уравнение состояния сегнетоэлектрика, получено выражение для высоты энергетического барьера процессов переключения в одноосных сегнетоэлектриках и исследована ее температурная зависимость. Показано, что наличие сингулярности свободной энергии в точках, где безразмерный параметр порядка равен +1 или –1, резко ограничивает область применимости полиномиальных приближений. UDC 538.9 Z a k h a r o v A. Yu., Z a k h a r o v M. A. Exactly solvable model of hysteresis phenomena in uniaxial ferroelectrics // Vestnik NovSU. Issue: Engineering Sciences. 2019. №2(114). P.10-13. The reference list 7 items. K e y w o r d s: uniaxial ferroelectric, switching, energy barrier, hysteresis phenomena A description of the switching processes in crystalline ferroelectrics using the equations of relaxation processes taking into account the effect of a variable external electric field is proposed. Exact analytical solutions of these equations are obtained for an arbitrary dependence of the relaxation time on the external field and an arbitrary dependence of the external field on time. The asymptotic properties of these solutions are investigated. A detailed analysis of the thermodynamics of a uniaxial ferroelectric has been carried out within the framework of an exactly solved model. In particular, the equation of state of a ferroelectric was derived, an expression for the height of the energy barrier of switching processes in uniaxial ferroelectrics was obtained, and its temperature dependence was studied. It is shown that the singularity of the free energy at the points +1 or -1 for the dimensionless order parameter narrows the range of applicability of polynomial approximations. DOI:https://doi.org/10.34680/2076-8052.2019.2(114).10-13 762 КБ
Калитов М.А., Корнышев Н.П. Повышение точности метода дифференциальной спектрозональной визуализации УДК 621.397.13 К а л и т о в М. А., К о р н ы ш е в Н. П. Повышение точности метода дифференциальной спектрозональной визуализации // Вестн. Новг. гос. ун-та. Сер.: Технические науки. 2019. №2(114). С.31-34. Библиогр. 4 назв. К л ю ч е в ы е с л о в а: спектрозональная визуализация, обработка спектрозональных изображений Обсуждаются вопросы улучшения дифференциального метода спектрозональной визуализации. Рассматривается структурная схема спектрозональной телевизионной системы и пример набора стандартных светофильтров, имеющих спектральные характеристики в широких зонах регистрации светового потока. Приводятся примеры изображений тестовых и реальных объектов, полученных дифференциальным методом из исходных спектрозональных изображений. Предлагается способ повышения точности за счет сохранения формы выходного сигнала и его полярности в случае отрицательной разности между сравниваемыми цифровыми кодами. Обсуждаются результаты компьютерного моделирования с целью сравнительной оценки получаемых изображений. UDC 621.397.13 K a l i t o v M. A., K o r n y s h e v N. P. Accuracy increase of the differential multispectral imaging method // Vestnik NovSU. Issue: Engineering Sciences. 2019. №2(114). P.31-34. The reference list 4 items. K e y w o r d s: multispectral imaging, multispectral image processing The questions of improving the differential multispectral limaging method are discussed. A block scheme of a spectral television system and an example of a set of standard light filters with spectral characteristics for wide areas of light flux registration are considered. Examples of images of test and real objects obtained by the differential method from the original spectral images are given. A method of accuracy increase by preserving the shape of the output signal and its polarity in the case of a negative difference between the compared digital codes is suggested. The results of computer simulation for the purpose of comparative evaluation of the obtained images are discussed. DOI:https://doi.org/10.34680/2076-8052.2019.2(114).31-34 878 КБ
Карачинов В.А., Петров Д.А., Килиба Ю.В. Анализ методов контроля качества тепловых труб УДК 681.7.013 К а р а ч и н о в В. А., П е т р о в Д. А., К и л и б а Ю. В. Анализ методов контроля качества тепловых труб // Вестн. Новг. гос. ун-та. Сер.: Технические науки. 2019. №2(114). С.14-18. Библиогр. 22 назв. К л ю ч е в ы е с л о в а: тепловая труба, качество, метод, тепловидение, лазер, рентгеновский анализ, признак, классификация С учетом актуальности применения тепловых труб в различных отраслях промышленности исследовано влияние основных факторов на их качество. Предложен признак и выполнена классификация методов контроля качества тепловых труб. На основании результатов экспериментальных исследований показаны преимущества неразрушающих методов контроля качества серийно выпускаемых тепловых труб. Отмечена повышенная информативность оптических методов в связи с применением в технологии контроля лазерно-тепловизионных измерительных систем в сочетании с цифровыми методами обработки регистрируемых изображений. UDC 681.7.013 K a r a c h i n o v V. A., P e t r o v D. A., K i l i b a I u. V. Analysis of quality control methods of heat pipes // Vestnik NovSU. Issue: Engineering Sciences. 2019. №2(114). P.14-18. The reference list 22 items. K e y w o r d s: heat pipe, quality, method, thermal imaging, laser, X-ray analysis, sign, classification Considering the relevance of the use of heat pipes in various industries, the influence of the main factors on their quality is studied. Specific features are offered, on the basis of which the classification of quality control methods of heat pipes is worked out. Based on the results of experimental studies, the advantages of non-destructive methods of quality control of commercially available heat pipes are shown. The increased informativeness of optical methods in connection with the use of laser-thermal imaging measurement systems in the control technology in combination with digital methods of processing recorded images is noted. DOI:https://doi.org/10.34680/2076-8052.2019.2(114).14-18 763 КБ
Корнилов Д.Ю. Формирование многослойных углеродных пленок путем направленной термической обработки поверхности водной дисперсии оксида графена УДК 661.666 К о р н и л о в Д. Ю. Формирование многослойных углеродных пленок путем направленной термической обработки поверхности водной дисперсии оксида графена // Вестн. Новг. гос. ун-та. Сер.: Технические науки. 2019. №2(114). С.19-23. Библиогр. 21 назв. К л ю ч е в ы е с л о в а: оксид графена, восстановленный оксид графена, формирование слоев пленок Представлены результаты научных исследований по разработке новой методики получения пленок из восстановленного оксида графена путем их образования при направленной термической обработке поверхности водной дисперсии оксида графена. Полученные пленки охарактеризованы современными методами анализа, исследованы морфология поверхности, структура связей, удельное поверхностное электрическое сопротивление и толщины. Представлены пленки из многослойного восстановленного оксида графена толщиной от 1 до 12,25 мкм с удельным поверхностным электрическим сопротивлением от 11,3×106 до 1,45×106 Ом/□, которые могут найти широкое применение при формировании резистивных покрытий. Результаты исследований демонстрируют возможность синтеза многослойных пленок из восстановленного оксида графена по методике, ранее не встречающейся в литературных источниках. Преимущества методики заключаются как в простоте и доступности выполнения, так и в возможности контролирования физико-химических свойств многослойных пленок восстановленного оксида графена. UDC 661.666 K o r n i l o v D. Yu. The formation of multilayer carbon films by directed heat treatment of the surface with water dispersion of graphene oxide // Vestnik NovSU. Issue: Engineering Sciences. 2019. №2(114). P.19-23. The reference list 21 items. K e y w o r d s: graphene oxide, reduced graphene oxide, multilayer film formation This article presents the results of scientific research on creation of new technique for making reduced graphene oxide multilayer films by directed heat treatment of the surface with water dispersion of graphene oxide. The obtained films are characterized by modern methods of analysis, surface morphology, bond structure, specific surface electrical resistance and thickness are investigated. Films of multilayer reduced graphene oxide with a thickness of 1 to 12.25 µm with a specific surface electrical resistance of 11.3×106 to 1.45×106 Ohm/□, which can be widely used in the formation of resistive coatings, are presented. The results of the research demonstrate the possibility of synthesis of multilayer films from reduced graphene oxide by a method not previously found in literary sources. The advantages of the technique are both in the simplicity and availability of performance, and the ability to control the physical and chemical properties of multilayer films of reduced graphene oxide. DOI:https://doi.org/10.34680/2076-8052.2019.2(114).19-23 3380 КБ
Малашенко В.В. Динамический предел текучести состаренных бинарных сплавов в условиях воздействия мощных лазерных импульсов УДК 539.5 М а л а ш е н к о В. В. Динамический предел текучести состаренных бинарных сплавов в условиях воздействия мощных лазерных импульсов // Вестн. Новг. гос. ун-та. Сер.: Технические науки. 2019. №2(114). С.24-26. Библиогр. 10 назв. К л ю ч е в ы е с л о в а: дислокации, точечные дефекты, высокоскоростная деформация, лазер, зоны Гинье—Престона Исследовано влияние зон Гинье—Престона на динамический предел текучести состаренных бинарных сплавов при воздействии лазерных импульсов высокой мощности. Получено аналитическое выражение вклада зон Гинье—Престона в величину динамического предела текучести. Рассмотрены случаи доминирующего влияния коллективного взаимодействия легирующих примесей и дислокаций ансамбля на формирование колебательного спектра. Вклад зон Гинье—Престона линейно возрастает с увеличением их концентрации и убывает с увеличением концентрации легирующих примесей и плотности дислокаций. Численные оценки показывают, что зоны Гинье—Престона оказывают существенное влияние на динамический предел текучести бинарных сплавов. UDC 539.5 M a l a s h e n k o V. V. Dynamic yield strength of aged binary alloys under exposure to powerful laser pulses // Vestnik NovSU. Issue: Engineering Sciences. 2019. №2(114). P.24-26. The reference list 10 items. K e y w o r d s: dislocations, point defects, high strain rate, laser, Guinier-Preston zones The influence of the Guinier-Preston zones on the dynamic yield strength of aged binary alloys under the exposure to high-power laser pulses was investigated. An analytical expression of the contribution of the Guinier-Preston zones to the value of the dynamic yield strength is obtained. The cases of the dominant influence of the collective interaction of dopants and dislocations of the ensemble on the formation of the vibrational spectrum are considered. The contribution of the Guinier-Preston zones increases linearly with an increase of their concentration and decreases with an increase of the concentration of dopants and the density of dislocations. Numerical estimates show that the Guinier-Preston zones have a significant impact on the dynamic yield strength of binary alloys. DOI:https://doi.org/10.34680/2076-8052.2019.2(114).24-26 458 КБ
Никитин Д.П., Петров Р.В. Фильтр электромагнитных помех для ИВЭП УДК 621.311.62 Н и к и т и н Д. П., П е т р о в Р. В. Фильтр электромагнитных помех для ИВЭП // Вестн. Новг. гос. ун-та. Сер.: Технические науки. 2019. №2(114). С.35-38. Библиогр. 4 назв. К л ю ч е в ы е с л о в а: фильтр ЭМП, электромагнитные помехи, источник вторичного электропитания Рассматривается вопрос подавления электромагнитных помех, которые источник вторичного электропитания специального назначения вносит в первичную питающую сеть. Эти помехи являются значительной проблемой при проектировании сложных и ответственных радиоэлектронных систем. Электромагнитные помехи являются паразитными физическими явлениями, или воздействиями электрических, магнитных, электромагнитных полей, электрических токов или напряжений внешнего либо внутреннего источника, которые нарушают нормальную работу технических средств и вызывают ухудшение характеристик и параметров радиоэлектронных средств. Нами была разработана схема фильтра питания, изготовлен макет с использованием отечественной элементной базы, проведены моделирование и измерения вносимого затухания электромагнитных помех, генерируемых источником вторичного электропитания специального назначения. Диапазон измерений — от 10 кГц до 30 МГц. Результаты измерений приведены на осциллограммах, подтверждающих эффективность использования разработанного фильтра питания. UDC 621.311.62 N i k i t i n D. P., P e t r o v R. V. Electromagnetic interference input filter for secondary power supply // Vestnik NovSU. Issue: Engineering Sciences. 2019. №2(114). P.35-38. The reference list 4 items. K e y w o r d s: EMI filter, electromagnetic interference, secondary power supply This article addresses the issue of suppressing electromagnetic interference that a special purpose secondary power source brings to the primary supply network. Electromagnetic interference from a source of secondary power supply is a significant problem in the design of complex and responsible electronic systems. Electromagnetic interference is a parasitic physical phenomenon, or the effects of electric, magnetic, electromagnetic fields, electrical currents or voltages from an external or internal source, which disrupt the normal operation of technical means and cause deterioration of the characteristics and parameters of radio electronic means. We have developed a power filter circuit, made a layout using the domestic element base, carried out modeling and measurement of the introduced attenuation of electromagnetic interference generated by a special-purpose secondary power supply. Measuring range from 10 kHz to 30 MHz. The measurement results are shown in oscillograms confirming the efficiency of using the developed power filter. DOI:https://doi.org/10.34680/2076-8052.2019.2(114).35-38 940 КБ
Сафин А.Р., Татаренко А.С. Сложение мощностей многих спинтронных осцилляторов УДК 537.67 С а ф и н А. Р., Т а т а р е н к о А. С. Сложение мощностей многих спинтронных осцилляторов // Вестн. Новг. гос. ун-та. Сер.: Технические науки. 2019. №2(114). С.39-42. Библиогр. 21 назв. К л ю ч е в ы е с л о в а: спинтронные осцилляторы, сложение мощностей, синхронизация Исследован широкий класс автоколебательных систем сложения мощностей многих спинтронных осцилляторов с произвольной топологией объединения в ансамбли. Связь между осцилляторами рассмотрена с учетом макроспинового однодоменного приближения, при котором каждый осциллятор описывается своим уравнением Ландау—Лифшица—Гильберта—Слончевского. Исследованы стационарные режимы, свободные колебания, синхронизация и вопросы сложения мощностей. Построена нагрузочная характеристика ансамблей спинтронных осцилляторов с различной топологией. Показано, что иерархический ансамбль предпочтительнее для использования, так как от него можно получить большую мощность в нагрузке при одних и тех же параметрах и КПД цепи связи. UDC 537.67 S a f i n A. R., T a t a r e n k o A. S. Power combining of many spintronic oscillators // Vestnik NovSU. Issue: Engineering Sciences. 2019. №2(114). P.39-42. The reference list 21 items. K e y w o r d s: spintronic oscillators, power combining, synchronization A wide class of self-oscillatory power combining systems of many spintronic oscillators with an arbitrary topology of network is studied. The coupling between oscillators is considered taking into account the macrospin single-domain approximation, in which each oscillator is described by its Landau—Lifshitz—Gilbert—Slonchevsky equation. The stationary states, free oscillations, synchronization and power combining issues were investigated. The load characteristics of the networks of spintronic oscillators with different topologies are constructed. It is shown that a hierarchical ensemble is preferable for use, since it can be used to obtain more power in the load with the same parameters and efficiency of the communication circuit. DOI:https://doi.org/10.34680/2076-8052.2019.2(114).39-42 507 КБ
Соболев П.С., Черняк Б.В., Петров М.Н. Коррекция влияния температуры окружающей среды на оптическую систему тепловизионного канала УДК 621.397, 621.383 С о б о л е в П. С., Ч е р н я к Б. В., П е т р о в М. Н. Коррекция влияния температуры окружающей среды на оптическую систему тепловизионного канала // Вестн. Новг. гос. ун-та. Сер.: Технические науки. 2019. №2(114). С.27-30. Библиогр. 3 назв. К л ю ч е в ы е с л о в а: калибровка ИК ФПУ, коррекция влияния температуры окружающей среды, переотражение падающего потока, эффект Нарцисса, выравнивание чувствительности, геометрический шум Представлены две методики коррекции влияния температуры окружающей среды на оптическую систему тепловизионного канала. Первая обусловлена температурным изменением свойств оптики, а именно свойств линз объектива. Вторая вызвана проявлением так называемого эффекта Нарцисса, связанного с переотражением падающего потока излучения в оптических системах с использованием зеркал. Для коррекции первого эффекта, приводящего к перенасыщению пикселей ИК изображения и, как следствие, появлению на изображении фрагментов с постоянным контрастом, предложена методика, связанная с подбором времени экспозиции. Для минимизации второго эффекта используется фиксация сигнала падающего потока излучения в 12 опорных точках с последующим вычислением матрицы нормировочных коэффициентов для компенсации паразитных засветок для каждого пикселя ИК сенсора. UDC 621.397, 621.383 S o b o l e v P. S., C h e r n y a k B. V., P e t r o v M. N. Correction of the influence of ambient temperature on the optical system of thermal imaging channel // Vestnik NovSU. Issue: Engineering Sciences. 2019. №2(114). P.27-30. The reference list 3 items. K e y w o r d s: calibration of infrared (IR) photodetectors, correction of the influence of ambient temperature, re-reflection of the incident flux, the Narcissus effect, sensitivity equalization, geometric noise This paper presents two methods for correcting the influence of ambient temperature on the optical system of a thermal imaging channel. The first is due to temperature changes in the properties of the optics, namely the properties of the objective lenses. The second is caused by the manifestation of the so-called Narcissus effect associated with the re-reflection of the incident radiation flux in optical systems using mirrors. For the correction of the first effect, leading to a super saturation of the IR image pixels, and as a result, the appearance of fragments with constant contrast in the image, a technique has been proposed related to the selection of the exposure time. To minimize the second effect, a fixation of the incident radiation flux signal at 12 reference points is used, followed by the calculation of the matrix of normalization coefficients to compensate for spurious illumination for each pixel of the IR sensor. DOI:https://doi.org/10.34680/2076-8052.2019.2(114).27-30 1358 КБ

Журнал "Время открытий". Все номера

Учебные материалы / Вестник НовГУ / 2019 / №2(114) Технические науки
Название документа Описание Размер
Гаврушко В.В., Кадриев О.Р. О возможности использования кремниевых дифференциальных фотоприемников для контроля качества источников света УДК 621.382.4 Г а в р у ш к о В. В., К а д р и е в О. Р. О возможности использования кремниевых дифференциальных фотоприемников для контроля качества источников света // Вестн. Новг. гос. ун-та. Сер.: Технические науки. 2019. №2(114). С.4-6. Библиогр. 8 назв. К л ю ч е в ы е с л о в а: дифференциальный фотоприемник, источники света, кремний, ультрафиолетовое излучение, пульсации интенсивности Анализируется возможность применения кремниевых дифференциальных фотоприемников для измерения характеристик искусственных источников света. Дифференциальные фотоприемники имели две разнесенные спектральные характеристики. Максимум чувствительности одного из каналов находился в ультрафиолетовой области (λ1 = 0,36 мкм), а второго канала — в видимой (λ2 = 0,6 мкм). Это позволяло оценить долю коротковолновой радиации в спектре источников света. Тестовые измерения обнаружили отличие на два порядка значений отношения сигналов для разных источников света. Это свидетельствовало об эффективности использования предлагаемого фотоприемника. Показана возможность определения фотоприемниками пульсаций видимого света в диапазоне до 300 Гц. Дифференциальные фотоприемники могут быть изготовлены с использованием высокоэффективной кремниевой технологии. Дополнительным преимуществом таких фотоприемников является отсутствие оптических фильтров и высокая стабильность характеристик. UDC 621.382.4 G a v r u s h k o V. V., K a d r i e v O. R. On the possibility of using silicon differential photodetectors to control the quality of light sources // Vestnik NovSU. Issue: Engineering Sciences. 2019. №2(114). P.4-6. The reference list 8 items. K e y w o r d s: differential photodetector, light sources, silicon, ultraviolet radiation, intensity pulsations The possibility of using silicon differential photodetectors to measure the characteristics of artificial light sources is analyzed. The differential photodetectors had two separated spectral characteristics. The maximum sensitivity of one of the channels was in the ultraviolet region (λ1 = 0.36 µm), and of the second channel - in the visible one (λ2 = 0.6 µm). This made it possible to estimate the proportion of short-wave radiation in the spectrum of light sources. Test measurements found a difference of 2 orders of magnitude of the ratio of signals for different light sources. This indicated the effectiveness of the use of the proposed photodetector. It is shown that photoreceivers can determine the fluctuations of visible light in the range up to 300 Hz. Differential photodetectors can be manufactured using high-performance silicon technology. An additional advantage of such photodetectors is the lack of optical filters and high stability characteristics. DOI:https://doi.org/10.34680/2076-8052.2019.2(114).4-6 457 КБ
Желаннов А.В., Селезнев Б.И., Федоров Д.Г. Применение ионной имплантации при формировании приборных структур на основе гетероэпитаксиального перехода AlGaN/GaN УДК 621.382.2 Ж е л а н н о в А. В., С е л е з н е в Б. И., Ф е д о р о в Д. Г. Применение ионной имплантации при формировании приборных структур на основе гетероэпитаксиального перехода AlGaN/GaN // Вестн. Новг. гос. ун-та. Сер.: Технические науки. 2019. №2(114). С.7-9. Библиогр. 6 назв. К л ю ч е в ы е с л о в а: ионная имплантация, гетероэпитаксиальная структура AlGaN/GaN, вольтамперная характеристика, диодная структура Рассматривается технологический цикл формирования диодных структур на основе гетероэпитаксиального перехода AlGaN/GaN с применением технологии ионной имплантации через маску диоксида кремния разной толщины. Представлены распределения Si+ в AlGaN, имплантированного через маску разной толщины. Показано уменьшение контактного сопротивления омических контактов на основе Ti/Al/Ni/Au с 1,2 Ом•мм до 0, 8 Ом•мм при использовании пленки SiO2 толщиной 50 нм по сравнению с образцами без ионного легирования. Барьерные контакты сформированы на основе системы металлизации Ni/Au. Представлены исследования вольтамперных характеристик диодных структур с разной глубиной залегания максимума имплантированной примеси. Показана перспективность использования технологии ионной имплантации для уменьшения контактного сопротивления диодных структур на основе гетероэпитаксиального перехода AlGaN/GaN. UDC 621.382.2 Z h e l a n n o v A. V., S e l e z n e v B. I., F e d o r o v D. G. Application of ion implantation in the formation of device structures based on the heteroepitaxial algan/gan transition // Vestnik NovSU. Issue: Engineering Sciences. 2019. №2(114). P.7-9. The reference list 6 items. K e y w o r d s: ion implantation, AlGaN / GaN heteroepitaxial structure, current-voltage characteristic, diode structure The technological cycle of the formation of diode structures based on the AlGaN/GaN heteroepi-epithelial transition using the technology of ion implantation through a mask of silicon dioxide of different thickness is considered. The distribution of Si+ in AlGaN implanted through a mask of different thickness is presented. A decrease in the contact resistance of ohmic contacts on the basis of Ti/Al/Ni/Au from 1.2 Ω•mm to 0.8 Ω•mm is shown when using a 50 nm thick SiO2 film compared to samples without ion doping. Barrier contacts are formed on the basis of the Ni/Au metalization system. Studies of the current-voltage characteristics of diode structures with different depths of the maximum implanted impurity are presented. The application perspectiveness of implantation technology to reduce the contact resistance of diode structures based on the AlGaN/GaN heteroepitaxial transition is shown. DOI:https://doi.org/10.34680/2076-8052.2019.2(114).7-9 555 КБ
Захаров А.Ю., Захаров М.А. Точно решаемая модель гистерезисных явлений в одноосных сегнетоэлектриках УДК 538.9 З а х а р о в А. Ю., З а х а р о в М. А. Точно решаемая модель гистерезисных явлений в одноосных сегнетоэлектриках // Вестн. Новг. гос. ун-та. Сер.: Технические науки. 2019. №2(114). С.10-13. Библиогр. 7 назв. К л ю ч е в ы е с л о в а: одноосный сегнетоэлектрик, переключение, энергетический барьер, гистерезисные явления Предложено описание процессов переключения в кристаллических сегнетоэлектриках с помощью уравнений релаксационных процессов с учетом воздействия переменного внешнего электрического поля. Получены точные аналитические решения этих уравнений для произвольной зависимости времени релаксации от внешнего поля и произвольной зависимости внешнего поля от времени. Исследованы асимптотические свойства этих решений. В рамках точно решенной модели выполнен детальный анализ термодинамики одноосного сегнетоэлектрика. В частности, выведено уравнение состояния сегнетоэлектрика, получено выражение для высоты энергетического барьера процессов переключения в одноосных сегнетоэлектриках и исследована ее температурная зависимость. Показано, что наличие сингулярности свободной энергии в точках, где безразмерный параметр порядка равен +1 или –1, резко ограничивает область применимости полиномиальных приближений. UDC 538.9 Z a k h a r o v A. Yu., Z a k h a r o v M. A. Exactly solvable model of hysteresis phenomena in uniaxial ferroelectrics // Vestnik NovSU. Issue: Engineering Sciences. 2019. №2(114). P.10-13. The reference list 7 items. K e y w o r d s: uniaxial ferroelectric, switching, energy barrier, hysteresis phenomena A description of the switching processes in crystalline ferroelectrics using the equations of relaxation processes taking into account the effect of a variable external electric field is proposed. Exact analytical solutions of these equations are obtained for an arbitrary dependence of the relaxation time on the external field and an arbitrary dependence of the external field on time. The asymptotic properties of these solutions are investigated. A detailed analysis of the thermodynamics of a uniaxial ferroelectric has been carried out within the framework of an exactly solved model. In particular, the equation of state of a ferroelectric was derived, an expression for the height of the energy barrier of switching processes in uniaxial ferroelectrics was obtained, and its temperature dependence was studied. It is shown that the singularity of the free energy at the points +1 or -1 for the dimensionless order parameter narrows the range of applicability of polynomial approximations. DOI:https://doi.org/10.34680/2076-8052.2019.2(114).10-13 762 КБ
Калитов М.А., Корнышев Н.П. Повышение точности метода дифференциальной спектрозональной визуализации УДК 621.397.13 К а л и т о в М. А., К о р н ы ш е в Н. П. Повышение точности метода дифференциальной спектрозональной визуализации // Вестн. Новг. гос. ун-та. Сер.: Технические науки. 2019. №2(114). С.31-34. Библиогр. 4 назв. К л ю ч е в ы е с л о в а: спектрозональная визуализация, обработка спектрозональных изображений Обсуждаются вопросы улучшения дифференциального метода спектрозональной визуализации. Рассматривается структурная схема спектрозональной телевизионной системы и пример набора стандартных светофильтров, имеющих спектральные характеристики в широких зонах регистрации светового потока. Приводятся примеры изображений тестовых и реальных объектов, полученных дифференциальным методом из исходных спектрозональных изображений. Предлагается способ повышения точности за счет сохранения формы выходного сигнала и его полярности в случае отрицательной разности между сравниваемыми цифровыми кодами. Обсуждаются результаты компьютерного моделирования с целью сравнительной оценки получаемых изображений. UDC 621.397.13 K a l i t o v M. A., K o r n y s h e v N. P. Accuracy increase of the differential multispectral imaging method // Vestnik NovSU. Issue: Engineering Sciences. 2019. №2(114). P.31-34. The reference list 4 items. K e y w o r d s: multispectral imaging, multispectral image processing The questions of improving the differential multispectral limaging method are discussed. A block scheme of a spectral television system and an example of a set of standard light filters with spectral characteristics for wide areas of light flux registration are considered. Examples of images of test and real objects obtained by the differential method from the original spectral images are given. A method of accuracy increase by preserving the shape of the output signal and its polarity in the case of a negative difference between the compared digital codes is suggested. The results of computer simulation for the purpose of comparative evaluation of the obtained images are discussed. DOI:https://doi.org/10.34680/2076-8052.2019.2(114).31-34 878 КБ
Карачинов В.А., Петров Д.А., Килиба Ю.В. Анализ методов контроля качества тепловых труб УДК 681.7.013 К а р а ч и н о в В. А., П е т р о в Д. А., К и л и б а Ю. В. Анализ методов контроля качества тепловых труб // Вестн. Новг. гос. ун-та. Сер.: Технические науки. 2019. №2(114). С.14-18. Библиогр. 22 назв. К л ю ч е в ы е с л о в а: тепловая труба, качество, метод, тепловидение, лазер, рентгеновский анализ, признак, классификация С учетом актуальности применения тепловых труб в различных отраслях промышленности исследовано влияние основных факторов на их качество. Предложен признак и выполнена классификация методов контроля качества тепловых труб. На основании результатов экспериментальных исследований показаны преимущества неразрушающих методов контроля качества серийно выпускаемых тепловых труб. Отмечена повышенная информативность оптических методов в связи с применением в технологии контроля лазерно-тепловизионных измерительных систем в сочетании с цифровыми методами обработки регистрируемых изображений. UDC 681.7.013 K a r a c h i n o v V. A., P e t r o v D. A., K i l i b a I u. V. Analysis of quality control methods of heat pipes // Vestnik NovSU. Issue: Engineering Sciences. 2019. №2(114). P.14-18. The reference list 22 items. K e y w o r d s: heat pipe, quality, method, thermal imaging, laser, X-ray analysis, sign, classification Considering the relevance of the use of heat pipes in various industries, the influence of the main factors on their quality is studied. Specific features are offered, on the basis of which the classification of quality control methods of heat pipes is worked out. Based on the results of experimental studies, the advantages of non-destructive methods of quality control of commercially available heat pipes are shown. The increased informativeness of optical methods in connection with the use of laser-thermal imaging measurement systems in the control technology in combination with digital methods of processing recorded images is noted. DOI:https://doi.org/10.34680/2076-8052.2019.2(114).14-18 763 КБ
Корнилов Д.Ю. Формирование многослойных углеродных пленок путем направленной термической обработки поверхности водной дисперсии оксида графена УДК 661.666 К о р н и л о в Д. Ю. Формирование многослойных углеродных пленок путем направленной термической обработки поверхности водной дисперсии оксида графена // Вестн. Новг. гос. ун-та. Сер.: Технические науки. 2019. №2(114). С.19-23. Библиогр. 21 назв. К л ю ч е в ы е с л о в а: оксид графена, восстановленный оксид графена, формирование слоев пленок Представлены результаты научных исследований по разработке новой методики получения пленок из восстановленного оксида графена путем их образования при направленной термической обработке поверхности водной дисперсии оксида графена. Полученные пленки охарактеризованы современными методами анализа, исследованы морфология поверхности, структура связей, удельное поверхностное электрическое сопротивление и толщины. Представлены пленки из многослойного восстановленного оксида графена толщиной от 1 до 12,25 мкм с удельным поверхностным электрическим сопротивлением от 11,3×106 до 1,45×106 Ом/□, которые могут найти широкое применение при формировании резистивных покрытий. Результаты исследований демонстрируют возможность синтеза многослойных пленок из восстановленного оксида графена по методике, ранее не встречающейся в литературных источниках. Преимущества методики заключаются как в простоте и доступности выполнения, так и в возможности контролирования физико-химических свойств многослойных пленок восстановленного оксида графена. UDC 661.666 K o r n i l o v D. Yu. The formation of multilayer carbon films by directed heat treatment of the surface with water dispersion of graphene oxide // Vestnik NovSU. Issue: Engineering Sciences. 2019. №2(114). P.19-23. The reference list 21 items. K e y w o r d s: graphene oxide, reduced graphene oxide, multilayer film formation This article presents the results of scientific research on creation of new technique for making reduced graphene oxide multilayer films by directed heat treatment of the surface with water dispersion of graphene oxide. The obtained films are characterized by modern methods of analysis, surface morphology, bond structure, specific surface electrical resistance and thickness are investigated. Films of multilayer reduced graphene oxide with a thickness of 1 to 12.25 µm with a specific surface electrical resistance of 11.3×106 to 1.45×106 Ohm/□, which can be widely used in the formation of resistive coatings, are presented. The results of the research demonstrate the possibility of synthesis of multilayer films from reduced graphene oxide by a method not previously found in literary sources. The advantages of the technique are both in the simplicity and availability of performance, and the ability to control the physical and chemical properties of multilayer films of reduced graphene oxide. DOI:https://doi.org/10.34680/2076-8052.2019.2(114).19-23 3380 КБ
Малашенко В.В. Динамический предел текучести состаренных бинарных сплавов в условиях воздействия мощных лазерных импульсов УДК 539.5 М а л а ш е н к о В. В. Динамический предел текучести состаренных бинарных сплавов в условиях воздействия мощных лазерных импульсов // Вестн. Новг. гос. ун-та. Сер.: Технические науки. 2019. №2(114). С.24-26. Библиогр. 10 назв. К л ю ч е в ы е с л о в а: дислокации, точечные дефекты, высокоскоростная деформация, лазер, зоны Гинье—Престона Исследовано влияние зон Гинье—Престона на динамический предел текучести состаренных бинарных сплавов при воздействии лазерных импульсов высокой мощности. Получено аналитическое выражение вклада зон Гинье—Престона в величину динамического предела текучести. Рассмотрены случаи доминирующего влияния коллективного взаимодействия легирующих примесей и дислокаций ансамбля на формирование колебательного спектра. Вклад зон Гинье—Престона линейно возрастает с увеличением их концентрации и убывает с увеличением концентрации легирующих примесей и плотности дислокаций. Численные оценки показывают, что зоны Гинье—Престона оказывают существенное влияние на динамический предел текучести бинарных сплавов. UDC 539.5 M a l a s h e n k o V. V. Dynamic yield strength of aged binary alloys under exposure to powerful laser pulses // Vestnik NovSU. Issue: Engineering Sciences. 2019. №2(114). P.24-26. The reference list 10 items. K e y w o r d s: dislocations, point defects, high strain rate, laser, Guinier-Preston zones The influence of the Guinier-Preston zones on the dynamic yield strength of aged binary alloys under the exposure to high-power laser pulses was investigated. An analytical expression of the contribution of the Guinier-Preston zones to the value of the dynamic yield strength is obtained. The cases of the dominant influence of the collective interaction of dopants and dislocations of the ensemble on the formation of the vibrational spectrum are considered. The contribution of the Guinier-Preston zones increases linearly with an increase of their concentration and decreases with an increase of the concentration of dopants and the density of dislocations. Numerical estimates show that the Guinier-Preston zones have a significant impact on the dynamic yield strength of binary alloys. DOI:https://doi.org/10.34680/2076-8052.2019.2(114).24-26 458 КБ
Никитин Д.П., Петров Р.В. Фильтр электромагнитных помех для ИВЭП УДК 621.311.62 Н и к и т и н Д. П., П е т р о в Р. В. Фильтр электромагнитных помех для ИВЭП // Вестн. Новг. гос. ун-та. Сер.: Технические науки. 2019. №2(114). С.35-38. Библиогр. 4 назв. К л ю ч е в ы е с л о в а: фильтр ЭМП, электромагнитные помехи, источник вторичного электропитания Рассматривается вопрос подавления электромагнитных помех, которые источник вторичного электропитания специального назначения вносит в первичную питающую сеть. Эти помехи являются значительной проблемой при проектировании сложных и ответственных радиоэлектронных систем. Электромагнитные помехи являются паразитными физическими явлениями, или воздействиями электрических, магнитных, электромагнитных полей, электрических токов или напряжений внешнего либо внутреннего источника, которые нарушают нормальную работу технических средств и вызывают ухудшение характеристик и параметров радиоэлектронных средств. Нами была разработана схема фильтра питания, изготовлен макет с использованием отечественной элементной базы, проведены моделирование и измерения вносимого затухания электромагнитных помех, генерируемых источником вторичного электропитания специального назначения. Диапазон измерений — от 10 кГц до 30 МГц. Результаты измерений приведены на осциллограммах, подтверждающих эффективность использования разработанного фильтра питания. UDC 621.311.62 N i k i t i n D. P., P e t r o v R. V. Electromagnetic interference input filter for secondary power supply // Vestnik NovSU. Issue: Engineering Sciences. 2019. №2(114). P.35-38. The reference list 4 items. K e y w o r d s: EMI filter, electromagnetic interference, secondary power supply This article addresses the issue of suppressing electromagnetic interference that a special purpose secondary power source brings to the primary supply network. Electromagnetic interference from a source of secondary power supply is a significant problem in the design of complex and responsible electronic systems. Electromagnetic interference is a parasitic physical phenomenon, or the effects of electric, magnetic, electromagnetic fields, electrical currents or voltages from an external or internal source, which disrupt the normal operation of technical means and cause deterioration of the characteristics and parameters of radio electronic means. We have developed a power filter circuit, made a layout using the domestic element base, carried out modeling and measurement of the introduced attenuation of electromagnetic interference generated by a special-purpose secondary power supply. Measuring range from 10 kHz to 30 MHz. The measurement results are shown in oscillograms confirming the efficiency of using the developed power filter. DOI:https://doi.org/10.34680/2076-8052.2019.2(114).35-38 940 КБ
Сафин А.Р., Татаренко А.С. Сложение мощностей многих спинтронных осцилляторов УДК 537.67 С а ф и н А. Р., Т а т а р е н к о А. С. Сложение мощностей многих спинтронных осцилляторов // Вестн. Новг. гос. ун-та. Сер.: Технические науки. 2019. №2(114). С.39-42. Библиогр. 21 назв. К л ю ч е в ы е с л о в а: спинтронные осцилляторы, сложение мощностей, синхронизация Исследован широкий класс автоколебательных систем сложения мощностей многих спинтронных осцилляторов с произвольной топологией объединения в ансамбли. Связь между осцилляторами рассмотрена с учетом макроспинового однодоменного приближения, при котором каждый осциллятор описывается своим уравнением Ландау—Лифшица—Гильберта—Слончевского. Исследованы стационарные режимы, свободные колебания, синхронизация и вопросы сложения мощностей. Построена нагрузочная характеристика ансамблей спинтронных осцилляторов с различной топологией. Показано, что иерархический ансамбль предпочтительнее для использования, так как от него можно получить большую мощность в нагрузке при одних и тех же параметрах и КПД цепи связи. UDC 537.67 S a f i n A. R., T a t a r e n k o A. S. Power combining of many spintronic oscillators // Vestnik NovSU. Issue: Engineering Sciences. 2019. №2(114). P.39-42. The reference list 21 items. K e y w o r d s: spintronic oscillators, power combining, synchronization A wide class of self-oscillatory power combining systems of many spintronic oscillators with an arbitrary topology of network is studied. The coupling between oscillators is considered taking into account the macrospin single-domain approximation, in which each oscillator is described by its Landau—Lifshitz—Gilbert—Slonchevsky equation. The stationary states, free oscillations, synchronization and power combining issues were investigated. The load characteristics of the networks of spintronic oscillators with different topologies are constructed. It is shown that a hierarchical ensemble is preferable for use, since it can be used to obtain more power in the load with the same parameters and efficiency of the communication circuit. DOI:https://doi.org/10.34680/2076-8052.2019.2(114).39-42 507 КБ
Соболев П.С., Черняк Б.В., Петров М.Н. Коррекция влияния температуры окружающей среды на оптическую систему тепловизионного канала УДК 621.397, 621.383 С о б о л е в П. С., Ч е р н я к Б. В., П е т р о в М. Н. Коррекция влияния температуры окружающей среды на оптическую систему тепловизионного канала // Вестн. Новг. гос. ун-та. Сер.: Технические науки. 2019. №2(114). С.27-30. Библиогр. 3 назв. К л ю ч е в ы е с л о в а: калибровка ИК ФПУ, коррекция влияния температуры окружающей среды, переотражение падающего потока, эффект Нарцисса, выравнивание чувствительности, геометрический шум Представлены две методики коррекции влияния температуры окружающей среды на оптическую систему тепловизионного канала. Первая обусловлена температурным изменением свойств оптики, а именно свойств линз объектива. Вторая вызвана проявлением так называемого эффекта Нарцисса, связанного с переотражением падающего потока излучения в оптических системах с использованием зеркал. Для коррекции первого эффекта, приводящего к перенасыщению пикселей ИК изображения и, как следствие, появлению на изображении фрагментов с постоянным контрастом, предложена методика, связанная с подбором времени экспозиции. Для минимизации второго эффекта используется фиксация сигнала падающего потока излучения в 12 опорных точках с последующим вычислением матрицы нормировочных коэффициентов для компенсации паразитных засветок для каждого пикселя ИК сенсора. UDC 621.397, 621.383 S o b o l e v P. S., C h e r n y a k B. V., P e t r o v M. N. Correction of the influence of ambient temperature on the optical system of thermal imaging channel // Vestnik NovSU. Issue: Engineering Sciences. 2019. №2(114). P.27-30. The reference list 3 items. K e y w o r d s: calibration of infrared (IR) photodetectors, correction of the influence of ambient temperature, re-reflection of the incident flux, the Narcissus effect, sensitivity equalization, geometric noise This paper presents two methods for correcting the influence of ambient temperature on the optical system of a thermal imaging channel. The first is due to temperature changes in the properties of the optics, namely the properties of the objective lenses. The second is caused by the manifestation of the so-called Narcissus effect associated with the re-reflection of the incident radiation flux in optical systems using mirrors. For the correction of the first effect, leading to a super saturation of the IR image pixels, and as a result, the appearance of fragments with constant contrast in the image, a technique has been proposed related to the selection of the exposure time. To minimize the second effect, a fixation of the incident radiation flux signal at 12 reference points is used, followed by the calculation of the matrix of normalization coefficients to compensate for spurious illumination for each pixel of the IR sensor. DOI:https://doi.org/10.34680/2076-8052.2019.2(114).27-30 1358 КБ