Разработка акустико-эмиссионной системы для мониторинга состояния гидротехнического сооружения

В работе приведены исследования по разработке, изготовлению, градуировке и испытанию акустико-эмиссионной (АЭ) системы для неразрушающего контроля и мониторинга состояния бетонных конструкций гидротехнических сооружений. АЭ система содержит: четыре АЭ пьезодатчика, процессорный блок, состоящий из промыщленного компьютера, модуля счетчиков СЧМ-16 и программного обеспечения для сбора и обработки АЭ данных, клавиатуры и монитора. Проведена градуировка пъезоэлектрического детектора АЭ системы на полосе частот от 45 кГц до 75 кГц и от 95 кГц до 125 кГц по АЭ спектру дефектообразования в образце монокристаллического кремния, гамма-облученного источником ионизирующего излучения 60Со дозой ≥1×108 Рад. Проведены лабораторные испытания АЭ системы на бетонных стендах и получены АЭ спектры трещинообразования. При помощи АЭ системы определены трехмерные координаты x, y, z развивающейся трещины в бетонных образцах.

Эмиссионные свойства Mo, Pd и Pd-Ba при имплантации ионов бария и кислорода

Исследовано влияние ионного легирования на вторично-эмиссионные характеристики Mo, Pd и сплава Pd-Ва. Установлено, что в результате легирования ионами бария с низкой энергией в приповерхностном слое Pd образуется интерметаллическое соединение типа Pd-Ва. Образование химического соединения подложки с легирующей примесью способствует значительному (в 3 раза) росту коэффициента вторичной электронной эмиссии (ВЭЭ). Обнаружено, что образцы Pd и Pd-Ва после легирования большой дозой ионов Ва+ обладают почти одинаковыми вторично-эмиссионными параметрами. Легирование Pd-Ba сначала ионами бария, затем ионами кислорода с энергией Е0≤1 кэВ приводит к существенному увеличению коэффициента вторично-электронной эмиссии (ВЭЭ). В случае имплантации ионов Ва+ в Мо не наблюдается образования химической связи между атомами Ва и Мо. Поэтому эмиссионная эффективность в ионнолегированном слое увеличивается незначительно (1.3 раза) и увеличение максимального значения коэффициента вторичной электронной эмиссии σmax объясняется в основном уменьшением значения работы выхода eφ.

Влияние формы катода на скорость удаления при электроэрозионной обработке диэлектриков

Повышение скорости съема материала и качества электроэрозионной обработки расшисряет возможности полномасштабного применения диэлектрика в промышленности. Однако существующие работы недостаточно раскрывают зависимость скорости удаления от формы катодного торца, которая осуществляется в усовершенствованной установке, адаптированной для электроэрозии диэлектриков. Установлено, что скорость удаления материала при использовании конического торца катода в 3 раза выше, чем цилиндрического, и это является следствием «направленной» кавитации и наложения на него ультразвуковых и импульсных разрядов. В данной статье предлагается улучшенная форма катодного торца, обеспечивающая повышенную скорость удаления диэлектриков без изменения каких-либо физических параметров разряда.

Использование ИК спектроскопии для экспресс-анализа продуктов технологического процесса синтеза моносилана

Описана методика проведения экспресс-анализа триэтоксисилана и тетраэтоксисилана, являющихся промежуточными продуктами химических реакций, протекающих в рамках силановой технологии синтеза поликристаллического кремния. Для формирования методики использованы данные предварительных исследований триэтоксисилана и тетраэтоксисилана, полученные с помощью хромато-масс-спектрометра MSD 5975C–GC 7890 A. Непосредственно реализация экспресс-анализа триэтоксисилана и тетраэтоксисилана осуществлялась на ИК Фурье-спектрометре Agilent Technologies Cary 640 Series FTIR Spectrometer. При этом количественный экспресс-анализ, без необходимости наличия стандартов, производился на основе градуировочного графика, построенного с использованием соответствующих результатов хромато-масс-спектрометрических исследований.

Study of stabilization of self-assembly processes in fullerene C60 solution

The dynamics of changes in the values of the refractive index of solutions of C60 in xylene at various concentrations has been studied by the refractometric method. It was found that the deviation from the linear form of the dependence of the refractive index on the C60 concentration occurs at a C60 concentration of 1.8 mg/ml. The deviation is associated with the largest number of molecular interactions between C60−C60 and the formation of large nanoclusters on their basis in solution. It was found by the dynamic light scattering (DLS) that the final size of C60 nanoclusters in solution depends on the initial concentration of the solute. A higher initial concentration of C60 leads to the synthesis of nanoclusters with a larger diameter. Using the method of optical spectroscopy, the processes of self-organization of fullerene C60 molecules in a xylene solution in time are studied. The character of stability of synthesized fullerene nanoclusters in solution is discussed. The results obtained are of particular importance for numerous applications of nanotechnology for understanding self-assembly processes and the development of new nanomaterials.

Исследования наночастиц карбида вольфрама, полученных плазмохимическим методом

Разработана экспериментальная установка для плазмохимического синтеза нанопорошков карбида вольфрама, которая позволяет получать их непосредственно из оксида вольфрама, для создания наноструктурных твердых сплавов. Синтез нанопорошков карбида вольфрама осуществлен в плазме электродугового разряда низкого вакуума. Изучены возможности использования различных связующих для изготовления брикетов (таблеток) из порошков оксида вольфрама. Полученные нанопорошки карбида вольфрама были проанализированы рентгенофазовым анализом (порошковый дифрактометр), рамановской спектроскопией и микроскопией. Выяснено, что при синтезе нанопорошков карбида вольфрама формируются различные фазы, такие как WC, W2C и WC1-x, которые объясняются параметрами электродугового разряда и распределением прекурсоров.

Морфологические, структурные и электрические свойства пленок Sb2Se3, полученных методом ХМПО от отдельных источников элементов Sb и Se, для солнечных элементов

Методом химического молекулярно-пучкового осаждения (ХМПО) получены высококристаллические пленки Sb2Se3 от отдельных источников элементов Sb и Se при температуре подложки 500°С. Исследовано влияние соотношения состава Sb/Se на морфологические и электрические свойства пленок Sb2Se3. На основе представленных изображений сканирующего электронного микроскопа и рентгеноструктурного анализа выявлено, что все пленки имеют кристаллическую (орторомбическую) структуру, размеры кристаллитов составляют 2−3 мкм. Электропроводность пленок, измеренных методом Ван-Дер Пау, варьируется в пределах 4.3×10−5 −1×102 (Ом⋅см) −1 в зависимости от соотношения состава парциального давления элементов Sb/Se.

Growth onset of perylene-based nanocrystals

The wide application of organic nanocrystals requires a deeper understanding of their nucleation mechanisms. In particular, the onset of nucleation still needs to be elucidated, although tremendous efforts have already been made in both experimental and simulation studies. In this research, we conduct molecular dynamics (MD) simulations, supported by quantum mechanical (DFT) calculations, to understand the mechanisms of the nucleation onset of organic perylene nanocrystals. Our DFT calculations indicate that face-to-face and face-to-edge molecular stacking can ultimately lead to the formation of a herringbone-style perylene nanocrystal. On the other hand, the results of MD simulations show the formation of clusters, which continues with the crystal nucleation in the form of unidirectional or multidirectional growth, depending on the feeding rate of perylene molecule in vacuum. This research helps to better understand the control of the growth of organic nanocrystals in modern nanotechnology.

Эффект Стеблера-Вронского в аморфном кремнии и нанофрактальная спиновая химия

Теоретически рассмотрен эффект Стеблера-Вронского в аморфном кремнии. Показано что имеющиеся экспериментальные результаты удаётся корректно интерпретировать в рамках представлений спиновой химии с учётом нано-фрактальных свойств микрополостей. Выявлены специфические свойства 2D/3D материалов у аморфного кремния, когда вклад в уровни Ферми объёма и поверхности соизмерим. Показано, как на этой основе может реализоваться лавинная адсорбция/десорбция со свойствами, характерными для самоорганизованной критичности, тестом которой служит фрактальная зависимость.

Material based on multilayer periodic structures with GeSiSn pseudomorphic layers

The growth of multilayer structures with Ge0.3Si0.7-yGey/Si heterojunction at tin content from 0 to 18% was studied. The X-ray diffractometry method shows the presence of strict periodicity of layers and a high level of tin content. It has been established that GeSiSn compounds are thermally stable in the annealing temperature range of 300-550 °C. A photoluminescence signal in the infrared range of about 3 microns is observed from a structure with pseudomorphic GeSiSn layers.