CC BY
61
15. Butenkov S. Granular Computing in Image Processing and Understanding // In Proc. of IASTED International Conf. on AI and Applications “AIA-2004”, Innsbruk, Austria, February 10-14, 2004.
16. Erwig M., Schneider M. Vague Regions// 5th Int. Symp. on Advances in Spatial Databases (SSD). - 1997. - LNCS 1262. - P. 298-320.
17. Бутенков C.A. Алгебраические модели в задачах иителлектуальиого анализа многомер-
// 2009 ( -2009). -
дов международной научно-технической конференции. - М., 2009. - С. 93-101.
Бутенков Сергей Андреевич
Технологический институт федерального государственного образовательного учреждения высшего профессионального образования «Южный федеральный университет» . .
E-mail: saab@tsure.ru.
347928, Таганрог, пер. Некрасовский, 44.
.: 88634371668.
Кривша Наталья Сергеевна E-mail: vit@tsure.ru.
Тел.: 88634371606.
Кривша Виталий Владимирович
Butenkov Sergey Andreevich
Taganrog Institute of Technology - Federal State-Owned Educational Establishment of Higher Vocational Education “Southern Federal University”.
E-mail: saab@tsure.ru.
44, Nekrasovskiy, Taganrog, 347928, Russia.
Phone: +78634371668.
Krivsha Natal’ya Sergeevna
E-mail: vit@tsure.ru.
Phone: +78634371606.
Krivsha Vitaliy Vladimirovich
УДК 621.383.734: 621.9.048.7
E.B. Луговой, C.H. Петров, П.В. Серба
РАСЧЕТ ОПТИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК СТЕКОЛ, МОДИФИЦИРОВАННЫХ ЭЛЕКТРОННЫМ ЛУЧОМ
Исследовались оптические характеристики поверхности стекла СТК 19 после электронно-лучевой обработки методами лазерной эллипсометрии. Установлено, что поверхность образцов после обработки характеризуется как стекло с более высоким показате-,
лантана, повышающих показатель преломления на 3 %.
Электронно-лучевая обработка; эллипсометрия; модификация.
E.N. Lugovoy, S.N. Petrov, P.V. Serba
THE CALCULATION OF GLASS OPTIC CHARACTERISTICS, MODIFIED
BY ELECTRON BEAM
Optical characteristics of the glass STK 19 surface of after electron beam treatment using laser ellipsometric were investigated. It is established that the surface of samples after processing
is characterised as glass with higher indicator of refraction, thanks to occurrence in the modified surface lantanium metaborits raising a refraction indicator on 3 %.
Electron beam treatment; ellipsometry; modification.
В работе исследовались оптические характеристики поверхности стекла ме-
. 19, -
товленные по стандартной технологии полировки и после электронно-лучевой ( ). -лучены эллипсометрические параметры материала поверхности (^имут поляризации / и фазовый сдвиг А ) для областей исходной необработанной поверхности,
отожженной при температуре 450° С и после ЭЛО. Установлено, что поверхность образцов после ЭЛО характеризуется как стекло с более высоким показателем , -тов лантана повышающих показатель преломления на 3 % [1]. Следствием такой модификации поверхности стекла СТК 19 является повышение механической
30 % , -
сительно необработанной поверхности.
В электронных приборах, преобразующих и формирующих оптическое излу-, . стеклообразующего материала стекла, оптические детали электронных приборов имеют различную стойкость к воздействию окружающей среды.
Высокая химическая устойчивость по отношению к агрессивным средам -сохранять оптическую плотность материала и сопротивляемость прибора к внеш.
- 19,
к боролантановой группе, - характеризуется налетоопасностью и пятнаемостью. Величина механической и химической устойчивости зависит от глубины модифи-.
По налетоопасности СТК 19 относится к группе неналетоопасных, а по пят- , -.
Ранее в литературе указывалось, что использование ЭЛО позволяет в 1,8-2,1 раза повысить устойчивость стекла к растягивающим напряжениям и в 3-4 увеличить прочность изделий [2].
Для оценки повышения химической и механической стойкости нами проводились исследования оптических параметров поверхности - показателя преломления и глубины модифицированного слоя.
Исходные образцы стекла СТК 19 были обработаны по стандартной технологии механической полировки. ЭЛО образца проводилась в специализированной
2-2,5
50-100 / 2, .
Для анализа оптических характеристик образца использовался метод эллпсо-, -верхностные свойства структурно и химически неоднородных объектов.
-3
при длине волны 632,8 нм и углах падения 45° и 54° для трех областей: исходной , -
.
Эллипсометр работает следующим образом. Источник излучения генерирует , -ляется на образец под заданным углом к поверхности образца. Пройдя оптические элементы плеча поляризатора, пучок отражается от образца, а затем попадает в . ,
который направляет его либо на экран, либо на фотоприемник (после предварительного гашения на экране для предотвращения засветки фотоприемника световым потоком большой интенсивности).
Для вычисления искомых параметров используется основное уравнение эл-липсометрии:
tg Т • ехр(г - А) = р.
Оно устанавливает связь между микроскопическими и макроскопическими
К - ^1
характеристиками образца и называется азимутом поляризации - ^ =
2
А = - 4(Р1 - Ро) + 4п
а угол А - ^ - фазовым сдвигом разности фаз составляющих
отраженной волны относительно падающей. Величину р называют относительным коэффициентом отражения поляризованного излучения.
Вычисление А и Т соответствует прямой задаче эллипсометрии.
Обратная задача эллипсометрии состоит в определении показателя преломления, глубины модифицированного слоя по полученным значениям А и Т.
При этом показатель преломления определяется по формуле
-1У
N0 = фн| Р_ ^2ф1 +1
р +1)
где N0 - показатель преломления модифицированного слоя; N - показатель преломления подложки; ф1 - угол падения; р - относительный коэффициентом отражения поляризованного излучения.
Глубина модифицированного слоя определятся методом Холмса.
2d • ео8 в.
В этом случае, если величина X — ехр(-2 • г • (----'-)) есть экспонента с
Л
чисто мнимым показателем, т.е. (X ( — 1, то
^ = -ВВ2 -4АС
X —-------------------,
2 А
а = (N2 - N1 )(р + 1) + (ио5и1ри2я - и0ри1^и2р )(р- 1),
Ь = (N22 - ^2)(и0рЩ* + и0Лр )(Р + 1) + (N02 + ^)(М1 ри2, - иии2р )(Р - 1), с — N1 [(N22 - Nо)(р +1) + ири2s - и0ри2р)(р-1)
Ие х = 0,
= ^N 2 - N2 8ІИ2 р2 , и ■
и ____ _-Р .. = N = Nl
--2— г-2, -]Р с°ф ^ 2 - N 28Ь2 ф2 ■
,
Лarctg (1т х)
выражением: й = ■
2ки,
І5
Среднее значение глубины нарушенного слоя при соответствующем угле падения для каждой области поверхности представлено в таблице.
Исходная поверхность образца
ф N d,HM
45 1,774±0,003 б0,841±1,324
54 1,770±0,005 б7,598±1,982
Область после нагрева
ф N d,HM
45 1,785±0,00б 48,02±8,452
54 1,777±0,002 49,289±3,34
Исходная поверхность образца
ф N d,HM
45 1,812±0,011 41,972±5,285
54 1,813±0,013 27,103±9,210
Сравнивая результаты вычислений, можно видеть, что показатель преломления модифицированного слоя области, обработанной электронным лучом, стал больше, а высота слоя уменьшилась.
Таким образом, проводя анализ стекол группы «сверхтяжелый крон», было , -ния растет при увеличении компонентов окислов лантана и бора. Это свидетельствует об удалении из стекла поверхности слабо связанных модификаторов стекла.
,
бората сублимирует на метабориты, которые способствуют синтезу метаборатов
,
, .
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
1. Виноградова КН., ДмитрукЛ.Н., Петрова О.Б. // ФХС. - 2004. - Т. 30. - № 1. - С. 3-8.
2. Дудко Г.В., Кравченко А А., Чередниченко ДМ. // ФХС. - 1987. - Т. 13. - № 5. - С. 740-746.
Луговой Евгений Владимирович
Технологический институт федерального государственного образовательного учреждения высшего профессионального образования «Южный федеральный университет» . .
E-mail: euglugovoy@yandex.ru.
347928, Таганрог, пер. Некрасовский, 44.
Тел.: +7604695926; 88634371940.
Серба Павел Викторович
E-mail: serba@tsure.ru.
Петров Сергей Николаевич
ОАО "Научно-производственное предприятие космического приборостроения "Квант". E-mail: sinoptic60@mail.ru.
344090, . - - , . , 7.
Тел.: 8632240656; +79885100614.
Lugovoy Evgeny Vladimirovich
Taganrog Institute of Technology - Federal State-Owned Educational Establishment of Higher Vocational Education “Southern Federal University”.
E-mail: euglugovoy@yandex.ru.
44, Nekrasovskiy, Taganrog, 347928, Russia.
Phone: +7604695926; +78634371940.
Serba Pavel Victorovich
E-mail: serba@tsure.ru.
Petrov Sergey Nicolaevich
“Scientific production association of space device making "Kwant".
E-mail: sinoptic60@mail.ru.
7, Milchakova street, Rostov-on-Don, 344090.
Phone: 8632240656; +79885100614.
УДК 53.004
BA. Жорник, ЮЛ. Прокопенко
МОДЕЛИРОВАНИЕ ПРОЦЕССА НАНЕСЕНИЯ СТЕКЛЯННЫХ ПОКРЫТИЙ НА ВНУТРЕННИЕ ПОВЕРХНОСТИ МЕТАЛЛИЧЕСКИХ
ТРУБ
Рассматриваются процессы, происходящие на контактной поверхности при получении покрытий из неорганического стекла на внутренних поверхностях металлических труб. Вводится граничное условие, характеризующее степень проскальзывания труб относительно друг друга. Проводится сравнение расчетных характеристик напряженного состояния цилиндров с экспериментальными данными.
Покрытие; осевые температурные напряжения; коэффициент термического рас.
V.A. Zhornik, Yu.A. Prokopenko
GLASS COATING OF METAL TUBES' INNER SURFACES PROCESS
MODELING
Processes occurring on the contact surface at nonorganic glass covering obtaining on inner surfaces of metallic tubes are considered. Boundary condition characterizing the slipping rate of the tubes one against another is introduced. Comparison of calculated stress state characteristics of the cylinders with experimental data is performed.
Covering; axial temperature stresses; thermal expansion coefficient.
Металлические трубы с внутренним стеклянным покрытием находят широкое применение в различных отраслях промышленности. Одним из методов нанесения покрытий является баллонный метод, который заключается в раздувании стеклянного баллона внутри металлической трубы, разогретой до температуры нанесения покрытия T , выдержки при ней и медленного охлаждения изделия. Составы стекол
для внутренних покрытий подбираются с таким расчетом, чтобы коэффициент термического расширения стекла был ниже коэффициента термического расширения металла. Из-за этой разницы в стеклянном покрытии создавались напряжения сжатия, положительно влияющие на рабочие свойства покрытий [1].
Экспериментальные [2] и теоретические [3] исследования процессов нанесения покрытий из стекла на внутренние поверхности стеклянных труб показали, что
