Физика. Рубрика в журнале - Труды Московского физико-технического института

Компактные источники рентгеновского излучения

Буртелов В.А., Кудряшов А.В., Шешин Е.П., Худа Халид Хамид Маджма

Статья научная

Сделан краткий обзор истории открытия и первых этапов исследования свойств рентгеновского излучения. Ранний этап практического применения иллюстрирован историческими примерами. В сжатой форме сопоставлены ключевые свойства рентгеновского излучения и инженерные направления его применения. Показаны основные этапы совершенствования и технической специализации рентгеновских трубок, некоторые принципиальные их ограничения, как компактных источников рентгеновского излучения. Приведён краткий обзор действующих в России государственных стандартов, касающихся рентгеновских трубок и некоторых других компактных источников рентгеновского излучения. Рассмотрены альтернативные рентгеновским трубкам компактные источники рентгеновского излучения - на основе линейных и циклических ускорителей, параметрического излучения, плазменные, лазерно-электронные, изотопные и пироэлектрические. Описаны ключевые свойства, принцип действия и примеры исполнения.

Бесплатно

Комптоновское рассеяние аттосекундных рентгеновских импульсов на многоэлектронных атомах

Астапенко В.А., Мороз Н.Н., Храмов Е.С.

Статья научная

Теоретически исследуется комптоновское рассеяние аттосекундных рентгеновских импульсов на атомах благородных газов и щелочных металлов. Рассмотрение прово- дится в терминах спектрально-угловой вероятности рассеяния за все время действия импульса. Проанализирована зависимость вероятности рассеяния от несущей частоты и длительности импульса, частоты рассеянной волны и угла рассеяния. Показано, что при определенных значениях параметров задачи вероятность процесса является нели- нейной функцией длительности импульса.

Бесплатно

Компьютерный расчет рассеяния электромагнитных волн на одномерных дифракционных решетках методом матричного уравнения Риккати

Миннуллин Р.Т., Барабаненков М.Ю., Итальянцев А.Г.

Статья научная

Рассматривается резонансное рассеяние плоской линейно поляризованной волны на одномерных дифракционных решетках. Производится расчет спектров отражения и вычисление пространственного распределения поля отраженного излучения на основе метода матричного уравнения Риккати для серебряной решетки с треугольным профилем сечения и прямоугольной решетки в структуре кремний-на-изоляторе при вариации различных параметров структур (период и высота решетки, толщина оксидного слоя).

Бесплатно

Координатный детектор для регистрации заряженных частиц на основе матрицы кремниевых фотоумножителей и сцинтилляционных кристаллов LYSO

Мицук В.В., Мордовской М.В.

Статья научная

Для регистрации энергии и определения множественности заряженных частиц в исследованиях по изучению синглетных квазисвязанных ��-, ��- и ��-состояний двух-нуклонной системы (��, ��, ��) предлагается использовать матричный детектор на�� ��основе кремниевых фотоумножителей и сцинтилляционных кристаллов LYSO. В работеприведены результаты измерения параметров прототипа такого детектора, состояще- го из 4-х детектирующих секций (при полном наборе в 16). Определялся стандартный набор параметров: разрешения (временное, амплитудное), относительные эффектив- ности, собственный фон, коэффициенты усиления и т.д. и их зависимости от напря- жения и температуры. Определены эффективности применения различных вариан- тов оптического контакта при установке кристаллов на кремниевый фотоумножитель. Обсуждаются вопросы применения подобного детектора в экспериментах при изучении реакций взаимодействия малонуклонных ядер.

Бесплатно

Кумулянтный анализ преобразования комплексного сигнала в линейной физической системе

Булыгин В.С.

Статья научная

Рассмотрен метод нахождения выходного сигнала, определяемого свёрткой входного сигнала и функции Грина физической системы, в виде ряда типа Грама-Шарлье, коэффициенты которого выражаются через сумму кумулянтов входного сигнала и кумулянтов функции Грина. Получено выражение для минимальной длительности выходного сигнала, определяемого свойствами функции Грина.

Бесплатно

Линейный осциллятор в электромагнитном поле: соответствие классического и квантового описания

Астапенко В.А., Сахно Е.В.

Статья научная

Работа посвящена сравнению классического и квантового подходов к описанию линейного осциллятора в поле электромагнитного излучения на примере зависимости c-функции координаты и оператора координаты от времени. Продемонстрировано соответствие данных подходов и найдено условие этого соответствия.

Бесплатно

Метод измерения частоты максимального согласования радиочастотной метки с помощью векторного анализатора цепей и разработанных калибровочных и измерительных плат

Эпов И.В., Резник А.Ю., Соболев А.С.

Статья научная

Разработаны калибровочные и измерительная платы, выполненные в виде специальной микрополосковой линии передач, волновое сопротивление которой составляет 50 Ом. Каждая плата имеет соединение с гнездом «SMA-female» (сопротивление 50 Ом) для возможности подключения к измерительному устройству. Калибровочные платы представлены в трех видах: в первой плате электрическое соединение между проводниками линии передач отсутствует (режим холостого хода), во второй плате проводники линии передач на ее конце соединены проводящей полоской из меди методом пайки (режим короткого замыкания), в последнем случае электроды соединяются через резистор номиналом 50 Ом (режим нагрузки). Измерительная плата рассчитана на подключение к измерительному устройству, например, к векторному анализатору цепей. Предлагаемая конструкция плат может быть применима для измерения входного импеданса антенн различных форм или RFID-чипов с помощью векторного анализатора цепей.

Бесплатно

Метод управления фазово-частотной характеристикой волоконной брегговской решетки

Ульянов И.С., Баранов А.И.

Статья научная

Рассматривается метод управления фазово-частотной характеристикой волоконной брегговской решетки путем неоднородного изменения среднего показателя преломле- ния вдоль оси одномодового оптического волокна. Представлена экспериментальная установка для осуществления данного метода. Изложены экспериментальные резуль- таты. Показано, что для волоконных брегговских решеток, используемых в качестве стретчера в волоконных лазерах ультракоротких импульсов, применение данного ме- тода значительно улучшает качество выходного импульса.

Бесплатно

Методы корреляционной спектроскопии ЯМР в изучении структуры гиперразветвлённого полиэфира Boltorn H40

Шпотя В.А., Гомзяк В.И., Перепухов А.М., Максимычев А.В., Чвалун С.Н.

Статья научная

Комбинация методов одномерной и 2D-корреляционной спектроскопии ЯМР разработана для установления структуры гиперразветвлённых полиэфиров. Для полиэфира BOLTORN H40 определены доли терминальных, линейных и дендритных мономерных звеньев - 31%, 53% и 16% соответственно. Высокая степень разветвления структуры BOLTORN H40, составляющая 0,47, позволяет отнести данный полимер к классу гиперразветвлённых полиэфиров, способных формировать мицеллярные наноконтейнеры.

Бесплатно

Миниатюрные рентгеновские трубки с автоэлектронным катодом из углеродных материалов

Аунг Ч.М., Шешин Е.П., Хтуе Й.М., Хлаинг В.З., Аунг Х.В.

Статья научная

Представлен обзор конструкции и технологии миниатюрных рентгеновских источников различного типа, которые могут быть полезны в портативных приборах для диагностики и медицинской терапии, а также в промышленном применении. Описано несколько примеров использования рентгеновских трубок с автоэлектронными катодами. Классические рентгеновские источники широко используются в медицинской лучевой диагностике, лучевой терапии, промышленной рентгенографии и кристаллографии. Однако они обладают рядом существенных недостатков, таких как, потребление высокой мощности, необходимость охлаждения анода, сложная конструкция и большая масса. В настоящее время расширяется применение миниатюрных рентгеновских приборов для диагностики и терапии людей и животных. Во многих научных центрах проводятся интенсивные исследования рентгеновских аппаратов. Основной научной задачей является получение электронной пушки с малым размером пятна пучка и коротким фокусным расстоянием, позволяющей размещать исследуемый объект вблизи источника излучения, и резкого увеличенного изображения.

Бесплатно

Моделирование методом Монте-Карло образования вторичных электронов в кристаллическом кремнии

Кузнецова Е.В.

Статья научная

Рассматривается процесс генерации вторичных электронов при взаимодействии пучка электронов с кремниевой подложкой. Для описания движения электронов в ве- ществе предложена модель, эффективно учитывающая общие ионизационные потери кинетической энергии и рассеяние на атомах кристаллической решётки, приводящее к отклонению от первоначального направления движения. В рамках этой модели мето- дом Монте-Карло построены случайные траектории первичных и вторичных электро- нов. Расчёты произведены для начальной энергии электронов пучка в диапазоне от 5 до 50 кэВ.

Бесплатно

Модификация акриловых полимеров в плазме ВЧ-разряда в комбинации с УФ-излучением

Аунг Мьят Хейн, Варгин А.Б., Васильева Т.М., Васильев М.Н.

Статья научная

Экспериментально исследована модификация гидрофильных свойств стоматоло- гических акриловых пластмасс, полиметилметакрилата (ПММА) и метилметакрила- та (ММА) в низкотемпературной сильнонеравновесной плазме ВЧ-разряда разных га- зов, а также при комбинированном воздействии плазмы ВЧ-разряда и УФ-излучения. Гидрофильные свойства поверхности сохранялись в течение семи дней после модифика- ции. При модификации полимеров в плазме ВЧ-разряда и УФ-излучением наблюдался синергизм этих факторов.

Бесплатно

Насыщающийся поглотитель на основе упорядоченных одностенных углеродных нанотрубок

Исмаил А., Арутюнян Н.Р., Образцова Е.А., Натсуми К., Юничиро К., Образцова Е.Д.

Статья научная

Рассматривается задача исследования оптических свойств упорядоченных вдоль одной оси, параллельно к плоскости образца, одностенных углеродных нанотрубок с целью создания насыщающегося поглотителя для волоконного эрбиевого лазера фемтосекундных импульсов, работающего в ближнем ИК-диапазоне. Возможность генерации ультракоротких импульсов с помощью исследуемого насыщающегося поглотителя в лазере данного типа была изучена методом численного моделирования. Результаты показывают возможность манипуляции выходными характеристиками излучения лазера данного типа посредством изменения угла ориентации трубок относительно оптической оси.

Бесплатно

Некогерентный предел уравнений Блоха: переход к балансному уравнению и скорости фотоиндуцированного процесса

Астапенко В. А., Сахно С. В.

Статья научная

Настоящая статья носит в значительной мере методологический характер. В ней рассматривается соответствие между двумя широко используемыми моделями при описании взаимодействия резонансного излучения и вещества: уравнениями для оптического вектора Блоха и балансным уравнением для населенности двухуровневой системы. Кроме того, при выводе балансного уравнения показано, как естественным образом получается выражение для вероятности в единицу времени (скорости) фотоиндуцированного процесса (фотопоглощения и стимулированного излучения).

Бесплатно

Нелинейное возбуждение квантового резонанса Фано

Головинский П.А., Яковец А.В., Астапенко В.А.

Статья научная

В работе исследовано нелинейное формирование асимметричного профиля Фано в резонансной двухуровневой системе, взаимодействующей с зоной уровней. Представлено динамическое описание резонанса и рассчитана заселенность зоны со- стояний в зависимости от времени. Обсуждается возможность управления формой за- селенности квазиконтинуума за счет изменения интенсивности внешнего поля.

Бесплатно

Нелинейное возбуждение квантового резонанса Фано

Головинский П.А., Яковец А.В., Астапенко В.А.

Статья научная

В работе исследовано нелинейное формирование асимметричного профиля Фано в резонансной двухуровневой системе, взаимодействующей с зоной уровней. Представлено динамическое описание резонанса и рассчитана заселенность зоны со- стояний в зависимости от времени. Обсуждается возможность управления формой за- селенности квазиконтинуума за счет изменения интенсивности внешнего поля.

Бесплатно

Нестабильность тока автоэлектронной эмиссии от катодов из углеродного волокна

Хтуе Й.М., Шешин Е.П., Аунг Ч.М., Хлаинг В.З., Аунг Х.В., Маджма Х.Х., Фролов В.И.

Статья научная

Предложена классификация углеродных материалов, упрощающая выбор углеродного материала для изготовления автоэлектронных катодов. Представлен обзор различных углеродных волокнистых материалов, представляющих интерес для применения автоэлектронной эмиссии в современной вакуумной электронике. Описаны способы и методы, позволяющие повысить стабильность эмиссионного тока катода. Более подробно представлены основные особенности автоэлектронной эмиссии углеродных волокон, в том числе нестабильность тока катода.

Бесплатно

Низкочастотные осцилляции в осмотических процессах

Стожков В.Ю., Лапушкин Г.И., Царьков М.В.

Статья научная

О существовании низкочастотных колебаний (1-10 Гц) в некоторых режимах мембранных процессов (обратный осмос, электроосмос, биоосмотические явления, топливные элементы) известно уже давно. Хотя осцилляции не считались важными для понимания процессов в мембранах, тем не менее многие отмечали эти особенности в своих исследованиях. Нами были впервые обнаружены колебания давления в осмотической ячейке в процессе прямого осмоса. Это позволяет предполагать, что колебания - следствие свойств именно самой мембраны и протекающего в ней транспорта воды внутрь ячейки без влияния других посторонних факторов, что позволит лучше понять механизмы процессов в мембране.

Бесплатно

О квантовом описании движения микрочастицы в среде с вязким сопротивлением

Сазонов С.В.

Статья научная

На основе формализма канонического квантования рассмотрено движение квантовой микрочастицы в среде с вязким сопротивлением. Показано, что начальное когерентное состояние микрочастицы асимптотически эволюционирует к состоянию, описываемому волновой функцией типа статического локализованного домена. Отслежена связь с соответствующим классическим движением. Детально проанализирована временная динамика соотношения неопределенности «координата-импульс». Установлено, что вязкое сопротивление подавляет квантовые свойства микрочастицы, выделяя с течением времени ее классические черты. Рассмотренную модель предложено использовать для описания движения нерелятивистских микрочастиц в регистрационных приборах типа пузырьковых камер.

Бесплатно

О механизмах разделения изотопов в сверхзвуковых потоках

Григорьев Г.Ю., Максимычев А.В., Меньшиков Л.И., Меньшиков П.Л., Набиев Ш.Ш.

Статья научная

Рассмотрены и решены две задачи, возникающие при анализе возможности разделения изотопов в сверхзвуковых струях. Предложена теория, позволяющая рассчитать инфракрасные спектры (ИК) поглощения молекул типа XF6 в сверхзвуковых струях газа-носителя Y, например, аргона. Совпадение с данными опытов с гексафторидами UF6 и SF6 при комнатной температуре позволяет утверждать, что применение данной теоретической схемы позволит по измеренным ИК-спектрам установить колебательную температуру гексафторидов в струе с погрешностью ∼ 10 К. Дано простое объяснение тонкой гребёнчатой структуры наблюдаемых ИК-спектров. Указан новый эффект - пороговая зависимость колебательного возбуждения многоатомных молекул от интенсивности лазерного излучения. Этот эффект должен учитываться при решении проблемы селективного возбуждения и изотопного обогащения в струях XF6 +Y.

Бесплатно