Статьи журнала - Научное приборостроение

О новых возможностях метода эллипсометрии, обусловленных "нулевой" оптической схемой. Эллипсометрия реальных поверхностных структур. 19. О выборе оптимального решения обратной задачи при исследовании сверхтонких поверхностных пленок

Семененко Альберт Иванович, Семененко И.А.

Статья научная

Предложен новый подход к решению математически некорректной обратной задачи эллипсометрии для сверхтонких поверхностных пленок, основанный на использовании отвечающих набору углов падения светового пучка измерений. Введены параметры-критерии, позволяющие находить оптимальное решение обратной задачи, наиболее близкое к точному решению. Результаты численного эксперимента показали большую точность оптимального решения при определении параметров сверхтонких пленок. Изучено влияние ошибок в задании оптических постоянных подложки на точность оптимального решения. Дан общий анализ особенностей обратной задачи по одновременному определению всех параметров отражающей однослойной системы со сверхтонкой пленкой.

Бесплатно

О новых возможностях метода эллипсометрии, обусловленных "нулевой" оптической схемой. Эллипсометрия реальных поверхностных структур. 2. О роли углов полной поляризации в эллипсометрии

Семененко А.И., Семененко И.А.

Статья научная

Основной целью данной работы является установление различных типов угла полной поляризации (угла Брюстера) и изучение условий, в которых проявляются их идеальные свойства. Углы полной поляризации обусловливают особенности в зависимостях поляризационных углов Ψ и Δ от угла падения fi0 светового пучка, что позволяет делать определенные выводы об общих свойствах не только однослойной, но и многослойных систем. Изучение экспериментальных зависимостей Ψ(fi0) и Δ(fi0) на основе полученных в работе теоретических результатов дает информацию, очень важную для решения обратной задачи эллипсометрии и др. задач.

Бесплатно

О новых возможностях метода эллипсометрии, обусловленных "нулевой" оптической схемой. Эллипсометрия реальных поверхностных структур. 3. Методы прецизионного определения параметров фазового компенсатора эллипсометра

Семененко А.И., Семененко И.А.

Статья научная

Предложен метод прецизионного определения трех комплексных параметров p, p1, p2 фазового компенсатора эллипсометра, основанный на совместном использовании юстировочной процедуры прибора и инвариантных соотношений эллипсометрии анизотропных сред. Юстировочная процедура позволяет выразить малые параметры p1, p2 через основной фазовый параметр p. Подстановка найденных выражений для p1, p2 в инварианты эллипсометрии позволяет свести соответствующую оптимизационную задачу к определению всего лишь одного комплексного параметра p (двух вещественных) вместо трех комплексных (шести вещественных) в старой методике. Роль экспериментальных ошибок и неоднородности отражающей поверхности, используемых для построения инвариантов образцов, при таком подходе резко уменьшается.

Бесплатно

О новых возможностях метода эллипсометрии, обусловленных "нулевой" оптической схемой. Эллипсометрия реальных поверхностных структур. 4. Исследование относительно толстых прозрачных пленок и нарушенных поверхностных слоев на прозрачных материалах

Семененко А.И., Семененко И.А.

Статья научная

Разработан новый эллипсометрический подход к исследованию толстых (относительно периода по толщине поляризационных углов Ψ и Δ) прозрачных пленок. Метод опробован на образцах кремний-полимер, а также на нарушенных поверхностных слоях на сапфире и оптических стеклах К-8. Получены принципиально новые результаты.

Бесплатно

О новых возможностях метода эллипсометрии, обусловленных "нулевой" оптической схемой. Эллипсометрия реальных поверхностных структур. 5. Углы полной поляризации в эллипсометрии поглощающих сред

Семененко А.И., Семененко И.А.

Статья научная

Разработан общий подход к исследованию всего комплекса углов полной поляризации для однослойных поглощающих систем. Этот подход нетрудно распространить на многослойные среды. Доказано также, что основные особенности в поведении поляризационных углов PSI и DELTA, проявляющиеся на углах полной поляризации и в процессе перехода от одного вида ступеньки для DELTA к другому, сохраняются и для случая поглощающих сред.

Бесплатно

О новых возможностях метода эллипсометрии, обусловленных "нулевой" оптической схемой. Эллипсометрия реальных поверхностных структур. 6. Эллипсометрия многослойных поглощающих систем. Основные положения

Семененко А.И., Семененко И.А.

Статья научная

В работе рассмотрены общие вопросы эллипсометрии поглощающих сред, непосредственно связанные с решением обратной задачи. Исследованы углы полной поляризации для однослойной системы с поглощающей пленкой произвольной толщины. Подробно рассмотрено основное уравнение эллипсометрии для N-слойной системы с выделенным произвольным j-м слоем, базирующееся на использовании рекуррентных соотношений. Обобщен на случай многослойных сред метод Холмса. Дана общая характеристика метода решения обратной задачи эллипсометрии для многослойных поглощающих систем, включающего в себя новые критерии выбора оптимального решения, основанные на использовании основных формул обобщенного на N-слойные системы метода Холмса.

Бесплатно

О новых возможностях метода эллипсометрии, обусловленных "нулевой" оптической схемой. Эллипсометрия реальных поверхностных структур. 7. Определение оптических постоянных объемных материалов. Метод последовательного неразрушающего восстановления оптического профиля поверхности

Семененко А.И., Семененко И.А.

Статья научная

Рассмотрены методы решения математически некорректной обратной задачи эллипсометрии. Предложен новый критерий выбора оптимального решения, успешно опробованный в численном эксперименте. На основе результатов численного эксперимента предложен метод последовательного неразрушающего восстановления оптического профиля поверхности. Новый критерий использован также для определения параметров сверхтонких окисных пленок на кремнии, при этом получены физически обоснованные результаты.

Бесплатно

О новых возможностях метода эллипсометрии, обусловленных "нулевой" оптической схемой. Эллипсометрия реальных поверхностных структур. 8. Эллипсометрия анизотропных сред. Метод обобщенных измерительных зон

Семененко А.И., Семененко И.А.

Статья научная

Работа посвящена последовательному изложению "нулевой" эллипсометрии анизотропных сред. Рассмотрены особенности и способы их устранения в методе обобщенных измерительных зон прибора. Изложены общие положения матричного метода в оптике анизотропных слоистых сред, подробно рассмотрен случай одноосного кристалла с произвольной ориентацией оптической оси и проанализированы предельные ситуации, связанные с расположением оптических осей. С помощью матричного метода и нового, более естественного представления для общего поля в подложке заново рассмотрены комплексные амплитудные коэффициенты отражения, на основе которых строятся основные уравнения эллипсометрии анизотропных сред, при этом прослежено поведение двух плоских волн в анизотропной подложке при переходе к "изотропному" случаю. Сделан также анализ особенностей обратной задачи эллипсометрии для случая анизотропных сред.

Бесплатно

О новых возможностях метода эллипсометрии, обусловленных "нулевой" оптической схемой. Эллипсометрия реальных поверхностных структур. 9. О возможностях регулирования и стабилизации параметров фазового компенсатора эллипсометра

Семененко А.И., Семененко И.А.

Статья научная

Работа посвящена изучению идеального фазового компенсатора с диагональной матрицей Джонса. Предложен процесс оптической юстировки, обеспечивающий при наличии механизма пространственной ориентации переход к идеальному компенсатору. Получены формулы для комплексного параметра ρ (действительных параметров δ и f), определяющего матрицу Джонса идеального компенсатора. В связи с этим изучена четырехмерная матрица однородного анизотропного слоя для случая произвольной ориентации двух главных осей в плоскости падения светового луча. Рассмотрены методы регулирования основного фазового параметра δ включая процессы температурной стабилизации и способы изменения величины этого параметра за счет изменения угла падения светового луча на пластину компенсатора.

Бесплатно

О подборе параметров многослойной резонансной ультразвуковой камеры

Курочкин В.Е., Макарова Е.Д., Шарфарец Б.П.

Статья научная

Рассматривается многослойная ультразвуковая камера с потерями. Получены выражения для расчета резонансных частот камеры различными методами. Это позволяет варьированием геометрией и акустическими свойствами слоев камеры настраивать ее на резонанс. Приводятся выражения для расчета радиационного давления в слоях камеры в случаях равного и отличного от нуля коэффициента "бегучести" волны в ней. Исследуются численные примеры.

Бесплатно

О подвижности ионов при электрофорезе в однородной жидкости и в пористых средах в случае линейной зависимости скорости от амплитуды вектора электрической напряженности

Курочкин В.Е., Шарфарец Борис Пинкусович

Статья научная

Приведены различные виды подвижности включений и ионов в однородной жидкости и в пористой среде, заполненной жидкостью, а также необходимые определения, касающиеся свойств пористых сред. Основное внимание уделено ионной электрофоретической подвижности в однородной жидкости и в пористой среде для случая линейной зависимости между миграционной скоростью и амплитудой вектора напряженности электрического поля. Приведены результаты, касающиеся определений подвижности нуклеотидов в различных случаях. Отмечено, что в случае нелинейной зависимости миграционной скорости от амплитуды электрического поля подвижность перестает быть постоянной и становится зависимой от этой амплитуды. Результаты работы полезны для исследователей, занимающихся секвенированием ДНК.

Бесплатно

О подобии поляризационно-оптических откликов магнитных наножидкостей. Ч. I. Аппроксимация для слабых полей

Фофанов Я.А., Манойлов Владимир Владимирович, Заруцкий И.В., Бардин Б.В.

Статья научная

Исследованы некоторые особенности слабых поляризационных откликов магнитных наножидкостей. Показано, что зависимости величины откликов от магнитного поля обладают подобием в диапазоне концентраций, отличающихся на три и более порядков. Произведена количественная оценка подобия откликов.

Бесплатно

О подобии поляризационно-оптических откликов магнитных наножидкостей. Ч. II. Оценка статистической значимости коэффициентов регрессии

Фофанов Я.А., Манойлов Владимир Владимирович, Заруцкий И.В., Бардин Б.В.

Статья научная

Произведена количественная оценка статистической значимости коэффициентов регрессии при полиномиальной аппроксимации экспериментальных данных о слабых поляризационных откликах магнитных наножидкостей. С помощью проверки статистических гипотез показана значимость, во-первых, коэффициентов корреляции между объясняющей, т. е. независимой переменной (в данном случае - значениями магнитного поля), и объясняемой переменной (поляризационными магнитооптическими откликами), во-вторых, показана статистическая значимость коэффициентов аппроксимирующих полиномов различных степеней. Приведены результаты оценок ошибок регрессии для наножидкостей разных концентраций.

Бесплатно

О подходе к построению программно-определяемой камеры (обзор)

Кулешов С.В., Акснов А.Ю., Зайцева Александра Алексеевна

Статья обзорная

В статье предлагается подход к созданию программно-определяемых цифровых камер, которые могут изменять свои свойства в процессе работы без механической перестройки оптической системы и использования движущихся частей. Описывается возможная структура такой камеры.

Бесплатно

О поле рассеяния в плоскослоистом волноводе

Шарфарец Б.П.

Статья научная

Приведены выражения, позволяющие рассчитывать результирующее поле непрозрачного акустического излучателя, а также поле рассеяния неоднородности, находящейся в зоне Фраунгофера, в плоскослоистых волноводах. В обоих случаях полагается известной амплитуда рассеяния неоднородности. Ограничение на однородность водного слоя снято, за исключением слоя, включающего в себя неоднородность.

Бесплатно

О поляризационных откликах объектов с малой оптической анизотропией (краткое сообщение)

Фофанов Яков Андреевич, Бардин Б.В.

Краткое сообщение

Исследованы некоторые особенности поляризационных откликов объектов с малой оптической анизотропией. Показано, что данные отклики обладают важными для практики свойствами линейности и аддитивности. Рассмотрена принципиальная возможность описания намагничивания в терминах ориентационной упорядоченности.

Бесплатно

О применении метода стробоскопических выборок при изучении квадрупольного возбуждения и квадрупольного резонанса

Бердников Александр Сергеевич, Коннков Н.В., Кузьмин А.Г., Масюкевич С.В.

Статья научная

В заметке анализируются некоторые логические ошибки, допущенные в новой теории квадрупольных возбуждений для радиочастотных квадрупольных масс-фильтров, которая предложена М.Ю. Судаковым и Е.В. Мамонтовым и основана на анализе огибающих стробоскопических выборок координат и скоростей ионов в квадрупольном радиочастотном поле. Также показано, что с помощью прямого использования уравнений теории возмущений можно получить наглядную модель, описывающую основные закономерности квадрупольного возбуждения, для которой не требуется привлечение стробоскопических выборок.

Бесплатно

О применении нейронных сетей в тестировании знаний

Григорьев Александр Павлович, Мамаев В.Я.

Статья научная

Рассматривается задача автоматизации тестового контроля знаний специалиста с использованием искусственных нейронных сетей (ИНС). Задача предполагает использование как коммерчески доступных программных средств реализации ИНС, так и собственных разработок в этой области, а также комплексирование программных средств, решающих субзадачи. Описываются модели тестирования закрытого и открытого типов, а также адаптивные тестовые задания, использующие аппарат нечеткой логики. На основании описания тестовых заданий строятся алгоритмы тестирования на базе классических и специальных ИНС. Определяются топология и характеристики ИНС, рассматриваются различные методики обучения сети. Принятые решения обеспечивают объективность и безошибочность контроля знаний, разгрузку экзаменатора (инструктора, преподавателя, инспектора и т. п.).

Бесплатно

О принципах и подходах к автоматизации высокочувствительных лазерных методов количественного поляризационно-оптического анализа

Фофанов Я.А., Бардин Б.В.

Статья научная

Рассмотрена проблема автоматизации высокочувствительных лазерных методов количественного поляризационно-оптического анализа. Сформулированы основные принципы, определяющие подход авторов к разработке данной проблемы.

Бесплатно

О проблеме дискриминаций по массе в источнике ионов с ионизацией электронным ударом

Галль Л.Н., Хасин Ю.И.

Статья научная

Проведен анализ причин возникновения дискриминаций по массе в источниках ионов с электронным ударом. Методами математического моделирования проанализированы причины дискриминаций. Рассмотрены возможности и принципы создания источников ионов с минимальными дискриминациями по массе.

Бесплатно