CC BY
31
Секция физики
УДК 534.222
СЛ. Голосов
ПОЛЕ ПАРАМЕТРИЧЕСКОЙ АНТЕННЫ ЗА ПЛОСКОПАРАЛЛЕЛЬНОЙ ПРЕГРАДОЙ, В ЗАВИСИМОСТИ ОТ РАЗНОСТНОЙ ЧАСТОТЫ
Предыдущие работы [1,2] были посвящены рассмотрению вопросов влияния форм области нелинейного взаимодействия акустических волн на характеристики параметрического излучателя. Данная работа рассматривает зависимость характеристик параметрического излучателя от изменения волны разностной частоты, при наличии плоскопараллельной преграды в области нелинейного взаимодействия.
Исследования, проведенные ранее, выявили следующую закономерность: , -
ствия исходных волн, практически не искажает вторичного поля. Однако эти измерения были проведены для фиксированной волны разностной частоты и поэтому не дают ответа на вопрос: "Как будет изменяться поле волны разностной частоты в зависимости от изменения исходных частот?".
С целью выяснения этого вопроса был проведен следующий эксперимент. Пластина помещалась под оптимальным углом при минимальной разностной час, . снималась диаграмма направленности и сравнивалась с характеристикой в свобод.
Проведенный эксперимент подтвердил возможность эксплуатации ранее раз.
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
1. Голоса в СЛ., Заграй ИМ. Влияние формы области нелинейного взаимодействия на поле параметрической антенны. // Научно-технический сборник: Судостроительная промышленность. Акустика. - Л.: ЦНИИ "Румб". Вып. 6. 1990. - С. 83-84.
2. Голосов СП. Границы двух сред в области нелинейного взаимодействия. // Известия ТРТУ. Тематический выпуск "Материалы научно-технической конференции. Медицинские информационные системы. МИС-2002". -'Таганрог: Изд-во ТРТУ. 2002. - С. 142-148.
УДК 621.382.002.
..
МЕХАНИЗМ ВОЗДЕЙСТВИЯ ВЫСОКОВОЛЬТНЫХ ИМПУЛЬСНЫХ РАЗРЯДОВ НА КРИСТАЛЛЫ СИНТЕТИЧЕСКИХ ПОЛУПРОВОДНИКОВЫХ АЛМАЗОВ
В работе рассматриваются процессы, происходящие при воздействии высоковольтных импульсных разрядов (ВИР) на кристаллы синтетических полупроводниковых алмазов (СПА). Для обработки использовались кристаллы СПА с теплопроводностью порядка 30 Вт\смК. Электрические и тепловые характеристики ВИР :
♦ регулируемое напряжение электродного пространства в момент пробоя промежутка 2-10 кВ;
♦ удельная мощность разряда 103 - 108 Вт\см2;
Известия ТРТУ
Специальный выпуск
♦ длительность разряда 103 - 108 с;
♦ температура канала разряда 103 - 106 0С.
В результате решения дифференциального уравнения теплопроводности получены выражения для расчета температурных полей в зоне обработки кристаллов
.
Установлено, что наиболее достоверные результаты получаются при значениях параметра, характеризующего поперечный пробег электронов, в пределах 0,5-2.
По мере удаления от центра зоны обработки температурное поле по поверхности спадает медленнее, чем вглубь кристалла. В то же время температурные поля как по поверхности, так и по глубине спадают значительно быстрее, чем мощ-.
Полученные данные показывают, что импульсные разряды представляют собой высококонцентрированный источник энергии и сопровождаются созданием больших температурных градиентов (порядка 106 0С\см). Механизм воздействия импульсного разряда на СПА можно разбить на несколько этапов.
Первым этапом является достижение условий для образования электрического пробоя в газе и ионизация межэлектродного пространства при движении электронов. При этом происходит выделение большого количества тепла, достаточного
для графитизации поверхности слоя алмаза. Образуется слой графитовой пленки -
,
кристалла и тормозит процесс графитизации. На границе «графит-газ» образуется отрицательная плазма (светящийся участок над поверхностью образца), которая , 20-30 .
Вторым этапом воздействия разряда на кристалл является образование термических и термоупругих напряжений, вызываемых большим градиентом температур и ударной волной. Для компенсации отрицательно заряженной плазмы из объема к поверхности кристалла СПА начинают перемещаться положительно заряженные носители заряда, что приводит к появлению в зоне обработки точечных ( , ). кристаллической решетки приводит к образованию упругих деформаций (Е= 108 -1010 дин/см2).
Третьим этапом является создание условий к разрыву связей между атомами за счет градиента температур. Разрыв связей сопровождается возникновением дислокационных структур в местах электрического пробоя. Дополнительный отжиг , -
жающей среды происходит закалка точечных дефектов. Нарушенный стой с по-
100-200 .
Образование графитовой пленки обусловлено интенсивным энергетическим воз, -
2000 0 , , , превращениями. Все поступающее тепло отводится внутрь кристалла путем тепло. ( 10-6 ) графитизированного материала является незначительным.
Расчеты показывают, что при увеличении теплового потока до 1,6 х1012 Вт/м, толщина слоя достигает 104 А.
, -
пульсным разрядом большой энергии (1012 Вт/м2) и последующей деграфитизации кристаллы теряют в среднем 0,2 % своей массы. Показано также, что плотность дислокаций практически прямопропорциональна градиентам температуры. Аналогичный характер распределения плотности дислокаций наблюдается в исследованиях по избирательному травлению и катодолюминисценции.
