Труды Московского физико-технического института @trudy-mipt
Статьи журнала - Труды Московского физико-технического института
Все статьи: 1141
Реактивное ионное травление поверхности синтетического алмаза
Статья научная
Осуществлено реактивное ионное травление синтетической поликристаллической алмазной плёнки и синтетических монокристаллов алмаза в плазмах на основе Ar, O2, их смесей и SF6. В плазмах на основе смеси Ar/O2 и на основе SF6 достигнуты соответственно скорости травления 6 нм/мин и 70 нм/мин и селективности к алюминию 10 и 4. Травление в плазме на основе Ar/O2 привело к выравниванию поверхности как поликристаллической алмазной плёнки, так и монокристаллического алмаза. Травление плазмой на основе SF6 привела к увеличению шероховатости поверхности монокристалла алмаза и перепылению алюминиевой маски.
Бесплатно
Реализация блочного шифра "кузнечик" с использованием векторных инструкций
Статья научная
Целью данной работы является создание оптимизированной программной реали- зации блочного шифра ГОСТ Р 34.12 2015, известного как «Кузнечик». В ходе ис- следования был проведён анализ возможных средств улучшения скорости работы шифра. Основное внимание уделено использованию SIMD (Single Instruction MultipleData) инструкций и учёту строения Execution Engine процессоров Intel➤CoreTM.Отличительной особенностью статьи является то, что в ней представлены измерения скорости зашифрования и расшифрования в режимах ECB, CBC, CFB, OFB на процес- сорах четырёх различных поколений, в открытом доступе выложен исходный код высо- коскоростной реализации. Предлагается использование 256-битных регистров ymm для ускорения зашифрования и расшифрования в режиме ECB, расшифрования в режиме CFB.
Бесплатно
Реализация технологии прямого исполнения обращений к счетчику TSC в программном симуляторе
Статья научная
Исследование проводилось с целью увеличения производительности сценариев про- граммного моделирования, демонстрирующих частые обращения с счетчику TSC (TimeStamp Counter) при исполнении на процессорах с архитектурой Intel➤ 64. Для дости-жения поставленной цели был разработан алгоритм, разрешающий прямое исполнениеинструкций чтений счетчика TSC. Предложенный алгоритм был реализован и проте- стирован в полноплатформенном программном симуляторе Wind River➤ Simics➤.
Бесплатно
Регистрация излучения скользящего высоковольтного разряда в спектральном диапазоне 200–450 ˚A
Статья научная
Спектр излучения разряда по поверхности феррита (Ni-Zn)Fe2O4 марки M1000HH с предварительно прожжённым каналом был исследован в области 200–450 ˚A. Прикладываемое напряжение 300 кВ при фронте нарастания 1 нс, ток разряда 1 кА. Результаты, полученные для двух образцов феррита разных производителей, хорошо соотносятся друг с другом.
Бесплатно
Регулирование частот в ЭЭС на основе аппроксимации возмущений
Статья научная
Регулирование частоты в электроэнергетических системах (ЭЭС) является одной из наиболее важных проблем электроэнергетики. Частота является индикатором баланса мощности в ЭЭС, и любые нарушения баланса приводят к отклонениям частоты от номинального значения (50 Гц), что может привести к повреждению оборудования или полному отключению сети. В рамках данной работы представлена схема регулирования частоты, основанная на аппроксимации возмущений в сети. Численные эксперименты показывают, что разработанная схема является более эффективной, чем используемое на сегодняшний день регулирование, так как в случае возникновения возмущений возвращает частоты к номинальному значению значительно быстрее.
Бесплатно
Статья научная
Приведены результаты экспериментальных исследований резистивно-барьерного разряда (РБР) при нормальных лабораторных условниях (� = 1 атм, = 300 К,� = 40%), в котором некоронирующий электрод покрыт слоем плохопроводящего материала (резистивным барьером) проводимости ∼ 10-6 (Ом · м)-1. Введение ре- зистивного барьера позволяет реализовать устойчивый разряд при малых разрядных промежутках (менее 3 мм), что невозможно в обычном коронном разряде. Исследованы средние вольт-амперные, временные и пространственные характеристики РБР.
Бесплатно
Статья научная
На примере водородоподобных ионов Si13+ рассмотрен процесс резонансного рассеяния ультракоротких импульсов лазера на свободных электронах (ЛСЭ) на связанных электронах плотной плазмы в терминах полной вероятности за всё время действия импульса. Показаны особенности изменения спектра сечения рассеяния с увеличением плотности плазмы и, как следствие, зависимости полной вероятности от несущей частоты импульсов. Также рассмотрена полная вероятность рассеяния как функция длительности спайков ЛСЭ. Показано, что данная зависимость может быть немонотонна при малых длительностях импульса, выделены основные тренды и проанализирована динамика экстремумов.
Бесплатно
Резонансные вращения спутника с двухстепенным силовым гироскопом на круговой орбите
Статья научная
Проведено численное исследование переходных процессов в системе пассивной ориентации спутника, несущего двухстепенной силовой гироскоп с демпфером в оси рамки. Установлено, что для начальных условий, достаточно удаленных от асимптотически устойчивых положений равновесия спутника, переходный процесс содержит длительный резонансный режим 2:1.
Бесплатно
Резонансный транспорт тока в гетероструктурах на основе ферромагнитных полупроводников
Статья
Бесплатно
Рекуррентные верхние оценки в задаче Эрдеша-Хайнала о раскраске гиперграфа и в ее обобщениях
Статья научная
В 1961 году П. Эрдеш и А. Хайнал поставили задачу об отыскании величины m(n), равной наименьшему количеству ребер в n-однородном гиперграфе с хроматическим числом больше двух. Сейчас известны различные асимптоти- ческие оценки для m(n). Однако точные значения найдены лишь при n ≤ 3. При других малых n есть только рекуррентные оценки. Мы рассматриваем важное обобщение задачи, а именно, нас интересует величина mk(n), рав- ная минимальному числу ребер в n-однородном гиперграфе, не допускающем двухцветной раскраски множества своих вершин, при которой каждое ребро содержит не менее k вершин первого цвета и не менее k вершин второго цвета. Нам удается найти ряд рекуррентных оценок для mk(n), которые при многих n и k значительно уточняют все ранее доказанные результаты.
Бесплатно
Рентгеновская трубка для аналитической аппаратуры на основе автокатодов
Статья научная
Нашей кафедрой была разработана рентгеновская трубка на основе отечественных материалов и технологий, которая в современых условиях крайне необходима для анализа, например, взрывчатых и наркотических веществ, а также в других областях человеческой деятельности, например в пищевой промышленности.
Бесплатно
Статья научная
Решается задача строгого обоснования факта максимальности энтропии на гладкой выпуклой носовой части поверхности тела, обтекаемого однородным сверхзвуковым потоком идеального газа в несимметричном случае. М. Д. Ладыженским еще до 1968 года было предложено доказательство этого факта, но только для тел вращения при некоторых малых углах атаки. Какая-либо оценка диапазона таких углов отсутствовала. В связи с этим академик А. А. Дородницын в 1968 году констатировал отсутствие строгого обоснования максимальности энтропии на гладкой выпуклой носовой части поверхности тела даже для тел вращения (тем самым поставив задачу найти такое обоснование). Для несимметричных носовых частей и для осесимметричных тел под углом атаки строгое обоснование было получено Г. Б. Сизых в 2019 году. Соответствующее доказательство было опубликовано в кратком виде так, что обоснованность некоторых шагов доказательства оказалась сложна для понимания. Доказательство 2019 года приводится в развернутом виде, с подробным обоснованием всех шагов.
Бесплатно
Статья научная
Рассмотрены вопросы применения системного подхода для анализа системы про- тивоюзной защиты. В рамках построения дерева отказов для противоюзной системы изложена методика формулирования основной функции и главного неблагоприятного события.
Бесплатно
Статья научная
Представлено описание работы аппаратуры спутниковой навигации АСН-М МКС, обеспечивающей решение задачи автономной навигации МКС. Отработано функци- ональное программно-математическое обеспечение навигационных модулей АСН-М с использованием автономного математического моделирующего стенда. Проведено исследование влияния возмущающих факторов на точность решения задачи относи- тельной навигации. Приведены алгоритмы фильтрации измерений АСН, обеспечи- вающие непрерывность формирования текущего вектора состояния активного и пас- сивного КА и повышение его точности. Показано, что при реализации динамической фильтрации измерений АСН точность вектора относительного положения увеличи- вается до 0,5--1 м.
Бесплатно
Решение оптимизационных задач на когнитивных моделях на основе использования генетических алгоритмов
Статья научная
Когнитивные модели являются одним из эффективных инструментов при решении задач стратегического управления. Традиционное использование когнитивных моделей ограничивается задачами моделирования - задачи оптимизации на этих моделях не решаются из-за их неполиномиальной сложности при невозможности использовать алгоритмы отбраковки решений. В статье оценивается вычислительная сложность оптимизационных задач наиболее общего вида и предлагается для их решения использовать генетические алгоритмы вещественного кодирования. Рассматриваются специфика кодирования информации о параметрах вариантов решения задачи в хромосомах генетического алгоритма и основные особенности различных этапов алгоритма.
Бесплатно
Решение оптимизационных задач при формировании стратегий разработки группы газовых месторождений
Статья научная
Рассматриваются математический аппарат и программные средства, обеспечивающие формирование наилучших стратегий разработки группы газовых месторождений на основе совместного использования имитационного моделирования, сеточных методов, дискретной и многокритериальной оптимизации. Непрерывная задача максимизации накопленной добычи для группы газовых месторождений сводится к дискретной за счет введения равномерной сетки и решается при помощи метода ветвей и границ. Помимо приближенного оптимального, находятся все близкие к нему решения, что позволяет решать задачи многокритериальной оптимизации.
Бесплатно
Решение системы уравнений марковского восстановления с помощью аппроксимации асимптотических рядов
Статья научная
Рассматривается численный метод решения системы уравнений марковского восстановления, описывающих случайный процесс на дискретном множестве состояний и непрерывном времени. В первом шаге метода находится заданное число первых моментов и производных в нуле точного решения системы для каждого состояния. При этом явный вид решения не находится. Полученные моменты и производные соответствуют двум асимптотическим разложениям образа Лапласа решения в нуле и на бесконечности. Во втором шаге строится двухточечная интерполяция Паде по полученным рядам. Далее, используя теорию цепных 𝑀-дробей, в рациональное приближение вводятся два действительных параметра, которые не изменяют асимптотическое разложение в заданном числе членов. Используя введенные параметры, строится ограниченное и вполне монотонное рациональное приближение, соответствующее плотности функции распределения.
Бесплатно
Решение уравнений нелокальной кинетики при диффузном рассеянии ионизующих электронов
Статья научная
Получены общие формулы решения кинетического уравнения для ионизующих электронов в тлеющем разряде произвольной конфигурации в приближении эргодичности движения электронов вдоль энергетической гиперповерхности. Оказалось, что в этом приближении источник ионизации является функцией одной скалярной переменной – электрического потенциала, функция распределения электронов также является функцией одной скалярной переменной – полной механической энергии электрона.
Бесплатно
