Вперше визначено аналітичні залежності між комплексними НВЧ-параметрами та рівнями і фазами сигналу в контрольних точках системи, що дає можливість автоматизувати процес контролю. З метою забезпечення необхідної точності автоматизованого контролю отримано математичні залежності для визначення внеску похибок калібрувальних елементів і вимірювальних пристроїв у висхідні похибки контрольованих параметрів.

  Скачати повний текст

Уперше розроблено тривимірну математичну модель магнетронної гармати з холодним вторинно-емісійним катодом, яка дає змогу досліджувати динаміку електронного потоку за його генерації, формування та транспортування у нестаціонарному режимі. Вивчено рух електронів у нестаціонарному електричному полі магнетронної гармати у двовимірному кінематичному наближенні з урахуванням впливу початкових швидкостей. Уперше одержано залежності енергії бомбардування катоду від початкової енергії первинних електронів та крутизни фронту наростання та спаду імпульсу анодної напруги. З використанням цих залежностей показано можливість вторинно-емісійного розмноження на спаді керувального імпульсу анодної напруги у магнетронній гарматі з холодним вторинно-емісійним катодом. Здійснено детальне комплексне дослідження механізму генерації, формування та транспортування електронного потоку в магнетронній гарматі з цим катодом за імпульсного способу ініціювання емісії. Одержано просторовий і часовий розподіл диференційних параметрів електронного потоку (координат і швидкостей), а також інтегральних параметрів (струму колектора, об'ємної щільності просторового заряду, розподілу частинок за енергіями бомбардування катода) у магнетронній гарматі з холодним вторинно-емісійним катодом.

  Скачати повний текст

Розроблено комплексну математичну модель з метою проведення розрахунків різних типів діодних і тріодних вістрійних структур. На підставі даної моделі здійснено моделювання досліджених структур з урахуванням кремнієвого вістря (КВ) і вістря, вкритого алмазноподібною плівкою (АПП). Уперше досліджено тріодну структуру на підставі КВ, вкритого АПП з сіткою, нанесеною на поверхню катоду. Обгрунтовано можливість одержання та підсилення коливань з урахуванням даних структур у діапазонах до 300 ГГц у тріодних структурах і до 1 000 ГГц у різноманітних модифікаціях діодних структур, а також зменшення робочих напруг у тріодних структурах до величини порядку 20 - 30 В на аноді та 10 - 15 В на сітці.

  Скачати повний текст

На основі проведеного комплексу фізико-технологічних досліджень розроблено конструкції та технології виготовлення більше 30-ти типів електролюмінесцентних монохромних і повно кольорових випромінювачів, індикаторів і матричних екранів з можливістю роботи в телевізійному режимі. Для досягнення цих результатів розроблено технології одержання високояскравих тонкоплівкових катодо- й електролюмінофорів червоного, зеленого, синє-блакитного та білого кольорів світіння. Описано розроблені хімічні (MOCVD, CVD, плазмохімічна) технології одержання плівок і структур індикаторів, технології одержання нанорозмірних (20 60 нм) порошків окислів металів, технологія безвакуумного легування люмінесцентних плівок, високотемпературної термообробки. Запропоновано методики моделювання процесів електролюмінесценції рідкоземельних іонів у широкозонних матрицях на основі квантовохімічного методу багатоелектронних оболонок у кластерному наближенні, контролю якості плівок і структур індикаторів, прогнозування раптових відмов. Досліджено вплив на характеристики структури індикаторів термообробок, інфрачервоного й ультразвукового опромінення. Розроблено порошкові, плівково-порошкові та плівкові електролюмінесцентні індикатори, в тому числі, прозорі та плетені.

  Скачати повний текст

Досліджено частотні характеристики негармонійних коливань, що виникають під час взаємодії сповільнених електромагнітних хвиль із замкненими розподіленими електронними потоками у схрещених полях. Розроблено новий напрям фізичної електроніки - спектральне моделювання НВЧ-приладів, що містять електродинамічні системи й електронні потоки. Створено спектральні моделі таких приладів на базі використання методів миттєвих значень та комплексних амплітуд. Теоретичним шляхом одержано та проаналізовано спектри побічних і шумових коливань у приладах М-типу з розподіленим катодом. Встановлено причини підвищеного рівня шумів у статичному та динамічному режимах магнетронних систем та розглянуто можливі заходи щодо їх зниження. Запропоновано рішення, що дозволяють підвищити коефіцієнт посиленням підсилювачів М-типу.

  Скачати повний текст

Створено наближену нелінійну теорію та розроблено методи розрахунку автофазних надвисокочастотних (НВЧ) приладів - нового класу електронно-вакуумних потужних нерелятивістських і релятивістських приладів НВЧ, робота яких базується на явищі захоплення електронів полем електромагнітної хвилі. За допомогою аналізу фізичних процесів виділено основні риси взаємодії в автофазних лампах хвилі, що біжить, з азімутально-несиметричним полем (АДБХ-Н) і в автофазних лазерах на вільних електронах (АЛВЕ). Збереження тільки цих рис у математичному описі цієї взаємодії дало змогу різко спростити первинні рівняння руху та високочастотного поля. Спрощені рівняння розв'язано з використанням різних варіантів методу усереднення. Одержано прості аналітичні розв'язки, які є основою для наближених теорій АЛБХ-Н і АЛВЕ. На базі цих теорій розвинуто методики розрахунку основних параметрів цих приладів. Порівняно результати за наближеними теоріями з точними даними, що підтвердило досить високу точність наближених розрахунків, завдяки чому запропоновано новий режим роботи АЛБХ-Н, значно більш ефективний, ніж відомий класичний режим роботи (довжина приладу в новому режимі зменшена у 1,5 - 3 рази у порівнянні з його довжиною в класичному режимі за умов незмінного рівня коефіцієнта корисної дії приладу).

  Скачати повний текст

Удосконалено наукові засади створення низьковакуумних газорозрядних електронних гармат (НГЕГ), запропоновано методики їх проектування, визначено механізми та закономірності фізичних процесів у процесі їх функціонування. Наведено рекомендації щодо застосування розроблених конструкцій гармат для вирішення наукових і технологічних задач. Теоретично обгрунтовано методи підвищення робочого тиску, експериментально підтверджено їх ефективність. Виявлено й експериментально досліджено "ефект втечі електронів" під час роботи НГЕГ. На базі НГЕГ створено автономний імпульсний електронний прискорювач для активних експериментів у верхніх шарах атмосфери. Розроблено й апробовано технології на базі НГЕГ для діагностики та нагрівання газових потоків, одержання монокристалів кремнію, модифікації поверхні виробів, одержання покриттів у середовищі реакційного газу (CPVD, CVD-технології). Результати наукового дослідження використано у процесах розробки, виготовлення й експлуатації ряду електронно-променевих експериментально-промислових установок і пристроїв різного технологічного призначення.

  Скачати повний текст

  Скачати повний текст

  Скачати повний текст

Дисертаційна робота присвячена розробці та дослідженню високоресурсного плазмотрона з плазмовим катодом. Для вирішення питання ресурсу роботи катода потужнострумових струминних плазмотронів, які працюють на агресивних робочих газах, вперше було створено плазмотрон з додатковим потоком плазми, який впливав на прикатодну ділянку дуги й забезпечував цим умови для дифузної прив'язки основної дуги (плазмовий катод). У роботі подано результати експериментальних досліджень: електричні, теплові та ерозійні характеристики, а також теоретичні залежності, які дозволяють розраховувати плазмовий катод. Значна частина експериментальних даних узагальнена і подана у вигляді узагальнених графіків і критеріальних рівнянь, зручних для використання в інженерній практиці. Установлена економічна доцільність застосування цього класу плазмотронів для одержання рідких азотних добрив та перероблювання медичних, промислових та твердих побутових відходів, необхідних як для України, так і для Йорданії.

  Скачати повний текст

Розроблено схемні моделі надвисокочастотних (НВЧ) пристроїв для вітчизняної схемотехнічної САПР ALLTED. Визначено переваги, недоліки й умови використання схемних моделей мікрополоскових НВЧ. Запропоновано нові схемні моделі ідеальної та мікрополоскової ліній, які мають постійне значення амплітудно-частотної характеристики. На підставі досліджень топологій найбільш вживаних НВЧ пристроїв сформовано набір мікрополоскових неоднорідностей та виконано дослідження їх моделей для сучасних САПР. Розроблено формули розрахунку параметрів елементів мікрополоскових компонентів: "стрибка", асиметричного "стрибка", "обриву", "закоротки". Створено нові схемні моделі мікрополоскових компонентів: повороту, "оптимального" повороту, T-з'єднання, X-з'єднання, розгалуження з обривом, зв'язані лінії. Проведено дослідження та сформовано класифікацію моделей потужних польових транзисторів і гетеротранзисторів. На підставі порівняльного моделювання підтвержено, що створений набір моделей компонентів дає змогу моделювати роботу НВЧ пристроїв та переважає за похибкою моделі, які використовуються в пакеті схемотехнічного проектування HSPICE.

  Скачати повний текст

Розроблено та досліджено джерела електронів високовольтного тліючого розряду, методику їх проектування. Вивчено питання їх застосування для проведення технологічних операцій зварювання, нанесення покриттів і електронно-променевого плавлення металів. Розглянуто сучасні електронно-променеві технології та обгрунтовано, що на фоні удосконалення традиційних термокатодних електронних гармат під час роботи за складних фізичних умов низького та середнього вакууму у хімічно активному або захисному газовому середовищі перспективним є використання джерел електронів на основі високовольтного тліючого розряду (ДЕЛ ВТР). Проведено узагальнену класифікацію моделей електронно-оптичних систем і засобів їх проектування. Запропоновано методику розрахунку електронно-оптичних систем ДЕЛ ВТР, яка базується на методі трубок струму. Під час розраховування просторового заряду враховано перезарядження іонів на атомах залишкового газу. Запропоновано методику визначення положення та форми плазмової межі, яка передбачає використання теоретичних закономірностей і апроксимації, а також комп'ютерної обробки експериметальних даних. Проведено оцінювання потужності, що виділяється на електродах, та для різних електродних систем визначено оптимальні режими роботи катоду стосовно підвищення ефективності іонно-електронної емісії, стабільності роботи та підвищення терміну служби. Розглянуто особливості транспортування короткофокусних електронних пучків, які формуються у ДЕЛ ВТР, з області горіння розряду до технологічної камери у еквіпотенціальному каналі. Розглянуто особливості формування електронних пучків у ДЕЛ ВТР за газодинамічного й електричного керування параметрами розряду. У процесі моделювання роботи ДЕЛ ВТР у складі технологічного обладнання використано одержані апроксимації, їх експериментальні вольтамперні характеристики. Проведено дослідження тріодних систем ДЕЛ ВТР з електричним керуванням струмом розряду з урахуванням експериментальних даних про форму та положення плазмової межі. Запропоновано комплексну теоретико-експериментальну методику інженерного проектування ДЕЛ ВТР. На підставі результатів проведених досліджень та з використанням запропонованої методики проектування розроблено конструкції ДЕЛ ВТР потужністю від 10 до 600 кВт. Технологічні можливості розроблених джерел електронів підтверджено їх успішною експлуатацією за умов серійного виробництва.

  Скачати повний текст

Розроблено принципи створення оптоелектронних елементів засобів відображення інформації на базі тонкоплівкових електролюмінісцентних структур (ТПЕЛС) типу метал-діелектрик-напівпровідник-діелектрик-метал з підвищеними показниками та покращеними надійністю й ергономічністю. Запропоновано методики дослідження та засоби створення діелектричних і напівпровідникових шарів різного складу. Досліджено залежність світлотехнічних та електрофізичних параметрів від складу матеріалів та умов експлуатації ТПЕЛС. Описано модель фізичного процесу генерації носіїв заряду.

  Скачати повний текст

Досліджено проблему одержання чистих спечених, композиційних та монокристалічних боридних матеріалів. Наведено фізико-хімічні засади синтезу порошків боридів з контрольованим надлишком бору та дисперсністю, їх компактування з одночасною очисткою частинок та розробку керамічних катодних вузлів з підвищеними строком служби, накальними та просторово-геометричними характеристиками в газорозрядних та електронно-променевих пристроях електронної техніки. На підставі результатів експериментального дослідження кінетики процесів одержання порошків боридів заданої дисперсності та підвищеної частоти, компактування, ущільнення, очистки від домішок на рівні окремо взятих частинок розплавом на основі бору, а також вивчення росту та перекристалізації зерна, капілярного транспорту розплаву розчинника, теплопередачі, що відбуваються у пористому твердому тілі за умов безперервного нагрівання та під дією великого температурного градієнта, сформульовано фізико-хімічні принципи виготовлення боридних полі-, монокристалічних та спрямовано-армовних композиційних матеріалів підвищеної чистоти та міцності, з використанням яких створено технології виробництва нового покоління керамічних катодних вузлів з заданими енергетичними, просторово-геометричними характеристиками та високою технологічністю.

  Скачати повний текст

Дисертацію присвячено питанням чисельного моделювання фізичних процесів у електронних пучках електронно-променевих приладів (ЕПП). Розроблено чисельну динамічну модель ЕПП з використанням методу макрочастинок (ММЧ). Вона дозволяє враховувати емісійні характеристики та неоднорідності катода, а також розподіл електронів за початковими швидкостями, досліджувати перехідні процеси для струму електродів після подавання на них напруги, флуктації струмів. Доведено адекватність розробленої моделі реальним фізичним процесам. Отримано кількісну оцінку впливу емісійної неоднорідності катода та крайових ефектів на струмопроходження. Висвітлено принципову можливість використання розробленої чисельної динамічної моделі ЕПП для визначення шумових характеристик електронного потоку. Знайдено спосіб розрахунку дробового шуму, який грунтується на розробленій чисельній моделі та відрізняється значно меншими похибками.

  Скачати повний текст

Досліджено характеристики тепловізорів (ТВ) та приймачів випромінювання, які в них використовуються. Доведено, що для підвищення просторової та температурної роздільної здатності ТВ необхідно використовувати приймачі випромінювання, що мають високу питому здатність виявлення, малі розміри чутливого елемента та невелику постійну часу. Розроблено математичну модель формування сигналу в піровідиконі (ПВ), на основі якої одержано аналітичні вирази для просторово-часового імпульсного відгуку та потенціалу мішені. Проведено узгодження основних конструктивних параметрів та режимів роботи ПВ з метою одержання максимального вихідного сигналу. Запропоновано систему параметрів та характеристик для атестації ПВ.

  Скачати повний текст