Аппаратно-программный комплекс диагностики разрядов, инициируемых микроволновым излучением гиротрона в порошках металл-диэлектрик тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 01.04.03, кандидат наук Соколов Александр Сергеевич

• Соколов Александр Сергеевич
• кандидат наук
• 2021

Оглавление диссертации кандидат наук Соколов Александр Сергеевич

Введение

Глава 1. Использование микроволновых технологий и СВЧ пробоя в смесях порошков для задач синтеза материалов и модификации поверхностей

1.1. Устройство и применение гиротронов

1.2. Выращивание алмазных пленок с помощью гиротронов

1.3. Использование гиротронов для спекания керамик

1.4. Применение гиротронов в экологии

1.5. Эксперименты с разрядами в порошках металл-диэлектрик, инициированными излучением гиротрона в ИОФ РАН

Глава 2. Создание и напыление веществ с использованием излучения мощного импульсного гиротрона в реакторе ГР-1 на экспериментальном стенде

2.1. СВЧ разряд в смесях металл-диэлектрик в порошке со свободной верхней границей (с разлетом продуктов реакции)

2.2. Экспериментальный стенд для исследований синтеза материалов и модификации поверхностей ГР-1

2.3. Определение пороговых условий разряда

Глава 3. Диагностическая система экспериментального стенда

3.1. Балансные СВЧ измерения

3.2. Видеонаблюдение

3.3. Оптические диагностики

3.4. Оптические методы измерения температуры

3.5. Пример использования комплекса для одного эксперимента80

Глава 4. Характеристики плазмохимических процессов при синтезе и напылении в плазмохимическом реакторе ГР-1

4.1. Параметры разрядов в экспериментах по модификации поверхности металлов и диэлектрика

4.2. Параметры разрядов в экспериментах по синтезу структур алонов

4.3. Заключение к 4 главе

Заключение

Список используемых источников

ПРИЛОЖЕНИЕ 1. Акты о внедрении результатов диссертационной работы

Введение

Для многих научных и технологических задач сегодня важной проблемой является осаждение и напыление микро- и наночастиц с определенным размером и составом. Например, технология синтеза редкоземельных наночастиц [1] - магнитожестких нанокомпозитов нового поколения, характеризующихся рекордными значениями максимального магнитного продукта, что жизненно необходимо для развития наиболее перспективных направлений техники, например, электрического автомобилестроения и ветровой энергетики. Также отметим возможность получения сверхпрочных покрытий [2], например, создание металлического микрорельефа на поверхности диэлектрика для разработки катодов с низкой автоэлектронной эмиссией [3] и нанотрубок для электроники [4]. Для одних технологических применений используются тугоплавкие металлы (упрочнение/модификация поверхности, металлические аэрозоли), для других применений - диэлектрики (углеродные и неуглеродные нанотрубки, нанококоны) или композитные материалы.

Волновые методы, основанные на использовании разрядов разного типа, используются для плазмохимических технологий [5, 6]. ВЧ и СВЧ разряды могут быть инициированы различными генераторами, такими как лампы бегущей волны, магнетроны или гиротроны. Особый интерес вызывают именно гиротроны, так как они обладают уникальными характеристиками: рабочей частотой до террагерца, выходной мощностью до мегаватта, возможностью работы в непрерывном и импульсном режимах.

В Институте общей физики им. А.М. Прохорова был впервые разработан метод синтеза и модификации микро- и наноструктур на

основе микроволнового разряда в порошках металл-диэлектрик, инициируемого излучением мощного гиротрона.

Чтобы определить необходимые условия для синтеза композитов и создания покрытий для различных прикладных технологических задач, необходим контроль многих параметров волнового процесса. С этой целью, в волновой плазмохимический стенд необходимо интегрировать диагностический комплекс, который позволит измерять эволюцию во времени различных характеристик волнового технологического процесса: микроволнового плазменного разряда (баланса СВЧ энергии, эволюция свечения, температуры плазмы и др.), эволюции синтеза/осаждения веществ (молекулярного состава, скорости движения частиц, и др.). Особенностью такой системы является то, что совокупность всех диагностик в экспериментальных сессиях должна быть синхронизирована с запуском излучения гиротрона с необходимыми задержками.

Целью является одновременный сбор и запись всех входных и выходных условий эксперимента для последующего создания баз данных, в которых содержатся все параметры для каждого отдельного эксперимента, по которым впоследствии производится анализ проделанной работы и делаются выводы о протекающих процессах. Дальнейшая обработка полученных данных, в большинстве случаев, не описывается при работе стандартного оборудования (монохроматоров, видео камер, спектрометров и др.). Такая обработка проводится по оригинальным алгоритмам, включающим в себя определенные типовые пункты, такие как анализ длительности протекания разных стадий процессов, определение типов реакций, определение центров кристаллизации

веществ, что является важным параметром для определения получаемых веществ и результативности эксперимента в целом.

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Аппаратно-программный комплекс диагностики разрядов, инициируемых микроволновым излучением гиротрона в порошках металл-диэлектрик»

Цель работы

Разработка и создание аппаратно-диагностического комплекса для плазмохимического реактора ГР-1, который позволит измерять параметры микроволнового разряда и волнового плазмохимического процесса синтеза материалов и модификации поверхностей, инициируемого излучением мощного импульсного гиротрона в порошках. Создание такого комплекса даст возможность описать и управлять параметрами процессов синтеза для получения микро- и наноструктур веществ с заданными физико-химическими свойствами.

Для достижения поставленной цели были решены следующие задачи:

1. Была разработана система балансных СВЧ измерений, для оценки поглощенной в порошке мощности гиротрона, позволяющая определить коэффициент полезного действия и найти оптимальные режимы микроволновой плазменной технологии синтеза.

2. Создана система видеонаблюдения (а также видеозаписи), необходимая для определения во время экспериментов, пороговых условий развития экзотермических плазмохимических реакций, а также заряда и треков пылевых частиц, которые являются очагами кристаллизации микро- и нанокомпозитов.

3. Организован полуавтоматический сбор оптических (спектрометрических) данных, с помощью которых производятся

интегральные измерения спектров, анализируется эволюция спектров во времени, определяются атомный и ионный состав продуктов реакций, идентифицируются молекулярные спектры.

4. Разработана методика оценки температуры по полученным оптическим спектрограммам верхней и нижней поверхностей смесей порошков, плазменного слоя вблизи порошка, температуры газа внутри реактора.

5. Проведена серия тестовых экспериментов, в которых были успешно использованы вышеперечисленные системы.

Научная новизна

1. Впервые был создан аппаратно-диагностический комплекс для плазмохимического реактора ГР-1 с целью измерения эволюции параметров волнового процесса

2. Впервые получены микро- и наночастицы алонов микроволновым

методом, основанным на разрядах, инициируемых гиротроном в порошках металл-диэлектрик.

3. Впервые получено напыление частиц микроволновым методом,

основанным на разрядах, инициируемых гиротроном в порошках металл-диэлектрик. на поверхность пластин молибдена.

Научная и практическая ценность результатов

Представленная работа «Аппаратно-программный комплекс диагностики разрядов, инициируемых микроволновым излучением гиротрона в порошках металл-диэлектрик» посвящена разработке и созданию оригинального диагностического комплекса, который позволяет измерять, контролировать и с помощью полученной информации влиять на развитие и результат процессов синтеза

новых материалов и обработки поверхностей в плазмохимическом реакторе.

Для проведения исследований по синтезу и напылению веществ, нами был разработан стенд, состоящий из гиротрона с плазмохимическим реактором ГР-1 и диагностической системы. Научной значимостью исследований является описание параметров (микроволновых, плазменных, физико-химических) процессов синтеза веществ и модификации поверхностей, протекающих в разрядах, инициированных изучением мощного гиротрона в смесях порошков металла и диэлектрика при получении новых покрытий на молибдене и кварце, создании микро- и наноразмерных частиц керамик.

Практическая значимость работы заключается в создании диагностической системы, которая позволяет регистрировать и анализировать параметры микроволнового разряда, инициируемого излучением гиротрона, и процессов экзотермического синтеза веществ, развивающихся после окончания импульса гиротрона. Полученные с помощью диагностической системы данные позволяют утверждать или отрицать факты наличия различных процессов, таких, например, как самораспространяющийся высокотемпературный синтез или кристаллизации синтезируемых веществ на заряженных частицах веществ, взвешенных в объеме реактора. В результате будет получена возможность управления протекающими процессами, что является необходимым условием для развития созданных методик до уровня технологического процесса.

Данная система основана на микроволновых, видео и оптических методах и позволяет в полуавтоматическом режиме измерять,

записывать, сохранять и обрабатывать большое количество информации, получаемой в результате одной экспериментальной сессии (суммарный объем полученной за эксперимент информации, как правило, достигает несколько десятков гигабайт). В результате произведено описание микроволновых (поглощение микроволн в порошке, коэффициент полезного действия), плазменных (температура плазмы, состав пламенной смеси, заряд частиц пылевой плазмы и др.) и физико-химических (длительность горения, анализ атомных и молекулярных спектров и др.) параметров плазмохимических процессов, что позволило установить строгую связь между изменением условий экспериментов и получаемыми результатами.

Внедрение

Результат диссертационной работы был внедрен в научно-исследовательскую деятельность отдела физики плазмы Института общей физики им. А.М. Прохорова РАН и может быть использован в других плазмохимических установках.

По результатам диссертации были получены акты о внедрении: «Система видеорегистрации пылевых частиц в микроволновых разрядах в смесях порошков металлов и диэлектриков, инициированных импульсным излучением гиротрона, в плазмохимическом реакторе ГР-1» и «Система для напыления частиц на кварцевые и молибденовые пластины в микроволновых разрядах в смесях порошков металлов и диэлектриков, инициированных импульсным излучением гиротрона, в плазмохимическом реакторе ГР-1». По результатам работы был получен патент №2727958 «Способ получения облака заряженных частиц».

Аппаратно-программный комплекс диагностики разрядов, инициируемым микроволновым излучением гиротрона в порошках металл-диэлектрик, разработанный в работе, был использован при выполнении контракта №17706413348200001260/226/2921-Д от «28» августа 2020 г. «Получение образцов оксидных и нитридных материалов микро- и нано-размеров для катализаторов с контролируемыми химическими свойствами в смесях порошков металлов и диэлектриков в микроволновых разрядах, инициируемых излучением импульсного гиротрона». Контракт входит в федеральную целевую программу: оодпрограмма 7 «Разработка технологий управляемого термоядерного синтеза и инновационных плазменных технологий» государственной программы Российской Федерации «Развитие атомного энергопромышленного комплекса».

Положения, выносимые на защиту

1. Спроектирована и создана диагностическая система, позволяющая регистрировать и анализировать параметры микроволнового разряда, инициируемого излучением гиротрона в смесях порошков в реакторе ГР-1 на разных стадиях микроволновых и плазмохимических процессов: от СВЧ пробоя до синтеза микро- и наноструктур.

2. Впервые были получены микро- и наночастицы алонов (состава 9АШ3-5АШ (М23027Ш)) размерами 0,1...10 мкм и частицы шпинели MgAl2O3 размером 1.30 мкм, а также определены пороговые условия для данных реакций синтеза -мощность импульса 350...400 кВт, длительность импульса 4...6 мс.

3. Создан неоднородный рельеф на поверхности полированных пластин молибдена в плазменно-газовой фазе разряда, в порошках Mo/B при атмосферном давлении с мощностью излучения 350 кВт, длительностью импульса 10 мс и содержанием молибдена в порошке 40%. Осажденные частицы Mo являются агломератами зёрен, размером от 0,5 мкм до нескольких микрон.

4. Определена скорость заряженных частиц, составляющая 1...2 м/с, являющихся центрами кристаллизации микро- и наноструктур, в экспериментах в смесях порошков Ti/B, Ti/BN, Mo/B при мощностях гиротрона 200.400 кВт при длине импульса СВЧ 2.10 мс, а также определено наличие отрицательного заряд частиц.

Личный вклад автора

Представленные в диссертации результаты получены либо лично автором, либо при его непосредственном участии. Автор разрабатывал и создавал аппаратно-программный комплекс диагностики разрядов, инициируемых микроволновым излучением гиротрона в порошках. Проводил настройку систем сбора, анализа и обработки данных. Автор участвовал в экспериментах по микроволновому спеканию керамик и модификации поверхностей. Принимал участие в анализе полученных результатов. Готовил публикации по теме исследования.

Достоверность основных положений, выводов и результатов работы подтверждается: систематическим характером исследований, проведением различных типов тестовых экспериментов для задач синтеза и напыления композитов (керамик разного состава), созданием пылевых частиц из бора, окислов алюминия и реголита. В

этих тестовых экспериментах были успешно использованы разработанные методы обработки экспериментальных данных в разрядах, инициированных изучением мощного гиротрона в порошках металл-диэлектрик. Оценка параметров микроволнового разряда согласовывалась с результатами, опубликованными ранее в работах в отечественной и зарубежной научной печати.

Публикации. По теме диссертации опубликовано 11 научных работ, из них 3 статьи в журналах, рекомендованных ВАК, и 8 публикаций в научно-технических сборниках и трудах международных и российских конференций.

Диссертация состоит из: введения, четырех глав, заключения, списка используемых источников и приложения.

Апробация результатов работы

Результаты работы представлены в работах [7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15] и на следующих конференциях:

- 41, 43, 44 Международные конференции по физике плазмы и УТС, 2014, 2016, 2017, г. Звенигород;

- РАДИОИНФОКОМ, 2016, 2017, 2019, г. Москва;

- VIII International conference plasma physics and plasma technology, September 14-18, 2015, Minsk, Belarus;

- Х Всероссийский семинар по радиофизике миллиметровых и субмиллиметровых волн, 29 февраля - 3 марта 2016, г. Нижний Новгород;

- VIII Международный симпозиум по теоретической и прикладной плазмохимии ISTAPC-2018, 10-16 сентября 2018, г. Иваново;

- Школа для молодых учёных ИПФ РАН «Актуальные проблемы мощной вакуумной электроники СВЧ: источники и приложения», 13-15 июня 2019, г. Нижний Новгород;

- Регулярные семинары кафедры РТУ МИРЭА №343 «Моделирование радиофизических процессов» и отдела физики плазмы ИОФ РАН.

Структурно диссертация включает в себя: введение, четыре главы, заключение, список используемых источников и приложение. Общий объем 117 страниц, в том числе 49 рисунков и 5 таблиц. Список литературы содержит 90 работ.

Глава 1. Использование микроволновых технологий и СВЧ пробоя в смесях порошков для задач синтеза материалов и модификации поверхностей

1.1. Устройство и применение гиротронов

XXI век характеризуется большим масштабом применения мощных электровакуумных источников когерентного электромагнитного излучения миллиметрового и

субмиллиметрового (терагерцового, субтерагерцового) диапазонов длин волн в различных областях, например, в горнодобывающей промышленности [16], химико-металлургических процессах [17], экологических приложениях [18,19], создании материалов и модификации поверхностей [20]. Параметры генераторов, такие как длина волны, длительность импульса, мощность, работа в стационарном и/или импульсном режиме выбираются из условий, необходимых для решения определенных прикладных задач.

Среди источников микроволнового излучения наиболее широко используются магнетроны, клистроны, и, в последние годы, гиротроны. Гирорезонансные генераторы занимают первое место по уровню выходной мощности в СВЧ диапазоне. В приборах такого типа винтовой поток электронов взаимодействует с высокочастотными полями электродинамических систем. Обязательным условием является отсутствие в таких системах малых, по сравнению с длиной волны, элементов. В таких генераторах получены выходные мощности до 1 МВт, на длине волны 1,7 мм при работе в непрерывном режиме. Такие гиротроны для международного термоядерного реактора ITER созданы российской фирмой «ГИКОМ» [21] и японской фирмой Toshiba [22].

Гиротроны представляют собой мазеры на циклотронном резонансе, в которых используется резонансное взаимодействие электронов, движущихся по винтовым траекториям в магнитостатическом поле с волнами, распространяющимися почти поперёк направления магнитного поля [23, 24]. На рис.1.1. представлена схема гиротрона и фотография двух гиротронов, которые в настоящее время используются для электронно-циклотронного нагрева плазмы в стеллараторе Л-2М в отделе физики плазмы ИОФ РАН.

Рис.1.1. Общая схема гиротрона: 1 -катод, 2 -анод, 3 -электронный пучок, 4 -резонатор, 5- коллектор, 6 -выходное окно, 7- магнитная система

На рис.1.1. и рис.1.2. представлены схема и фотография одночастотного гиротрона (мощностью до 800 кВт). Гиротрон произведен на предприятии GYCOM (Нижний Новгород, Россия) и используется для электронно-циклотронного нагрева плазмы в стеллараторе Л-2М в отделе физики плазмы ИОФ РАН. Одночастотный трехэлектродный гиротрон «Борец 75/0,8» с

рекуперацией энергии электронного пучка также является основным микроволновым генератором плазмохимического стенда.

Рис.1.2. Фотография гиротрона «Борец 75/0,8» (второй) комплекса МИГ-3 для электронно-циклотронного нагрева плазмы в стеллараторе Л-2М

Электронный пучок взаимодействует с высокочастотным полем внутри области, называемой резонатором. Резонатор расположен в

магнитном поле, которое создает система на основе соленоида или постоянного магнита. Генерация излучения происходит вследствие группировки электронов таким образом, что в определенной фазе их вращения в магнитном поле, часть их вращательной энергии отбирается за счет торможения высокочастотным полем [25, 26, 27, 28, 29, 30]. Из резонатора излучение выводится в виде волны, сохраняющей поперечную структуру рабочей моды. Электронный пучок после взаимодействия с высокочастотным полем осаждается на коллектор, система охлаждения которого рассчитывается с учетом допустимой тепловой нагрузки. Основным достоинством гиротронов является возможность достижения высокого уровня мощности в миллиметровом и субмиллиметровом диапазонах длин волн [31,32, 33,34,35].

Вскоре после своего изобретения в 1966 г. гиротроны зарекомендовали себя как наиболее мощные приборы коротковолновой части СВЧ диапазона, способные работать в режиме непрерывной генерации или длинных импульсов. Среди источников излучения СВЧ диапазона гиротроны превосходят другие источники СВЧ излучения на несколько порядков, по таким параметрам, как непрерывная и средняя мощность, а также по энергии излучения в длинных импульсах. Первые гиротроны были использованы для электронно-циклотронного нагрева плазмы в установках управляемого термоядерного синтеза (УТС). Позднее их стали использовать для решения прикладных задач промышленности, прикладных исследований, а также создания РЛС на основе гиротронов.

В настоящее время сформировались основные приложения гиротронов и их специализированные разновидности с требуемым набором параметров для решения задач:

• управляемого термоядерного синтеза (УТС);

• спектроскопии и диагностики различных сред;

• микроволнового синтеза и обработки материалов.

Развитие гиротронов для управления параметрами плазмы (нагрева плазмы, создания дополнительного тока) в установках УТС происходило по линии повышения мощности, коэффициента полезного действия (КПД) и длительности импульса (вплоть до непрерывного режима) и рабочей частоты. К настоящему времени эти генераторы работают на всех типах крупномасштабных установок УТС: на токамаках (Т-10, TCV, ASDEX), стеллараторах (TJ-II, LHD, Л-2М) и прямой ловушке (ГДЛ) [36, 37]. Планируется их использование на строящейся установке T-15D и токамаке-реакторе ITER. Для электронно-циклотронного нагрева плазмы и управления током (дополнительной генерации тока) в установках УТС, сегодня, как правило, требуются гиротроны, работающие на частотах 50-170 ГГц в квазинепрерывном (с длительностью импульса от десятков миллисекунд до десятков минут) режиме генерации при выходной мощности порядка одного мегаватта. Магнитные поля гиротронов для УТС создаются криомагнитными системами. В совокупности, все вышеперечисленное, делает комплексы на крупномасштабных установках УТС, состоящие из нескольких гиротронов, чрезвычайно сложными и дорогостоящими.

Вторая область применения гиротронов - диагностика и спектроскопия различных сред, создание систем связи и мониторинг окружающей среды. Ряд научных направлений нуждается в источниках СВЧ излучения, вплоть до террагерцового диапазона частот. Например, для динамического ядерного магнитного резонанса [38].

Третья, все более расширяющаяся область применения гиротронов, связана с их использованием для прикладных задач синтеза материалов и модификации поверхностей. Как правило, это непрерывные гиротроны малой мощности, в отличие от УТС применения. Очень часто это задачи, которые решаются также с использованием непрерывных магнетронов. Поэтому гиротроны, разрабатываемые для технологических комплексов микроволновой обработки материалов должны сочетать в себе возможность долговременной (до нескольких сотен часов) работы с высоким КПД в непрерывном режиме генерации с надежной и дешевой конструкцией и быстрым управлением выходной мощностью в широких пределах.

Желание упросить и удешевить технологические комплексы привело к тому, что магнитные системы технологических гиротронов, как правило, строятся на основе "теплых" соленоидов с водяным или масляным охлаждением. Естественно, что с целью снижения энергопотребления соленоида, размер его рабочего пространства желательно минимизировать, что, в свою очередь, требует минимизации всех элементов гиротрона. На современном этапе лабораторных исследований с использованием относительно небольших объемов вещества требуемая выходная мощность составляет несколько киловатт. Совершенствование

технологических комплексов на основе гироприборов требует, в первую очередь, реализации устойчивых режимов одномодовой генерации на гармониках гирочастоты с высоким КПД.

Представим три задачи, в которых использованы гиротроны для решения задач синтеза материалов, в которых получены наиболее значимые к настоящему времени результаты. Это применение плазменных СВЧ реакторов для высокоскоростного осаждения алмазных пленок из газовой фазы, уплотнения керамик при микроволновом нагреве и разрушение вредных газовых смесей (свалочных газов) в СВЧ разрядах.

1.2. Выращивание алмазных пленок с помощью гиротронов

В литературе [39] описано применение для высокоскоростного осаждения алмазных пленок из газовой фазы. Изобретение относится к области плазменных СВЧ реакторов химического осаждения из газовой фазы углеродных пленок на подложках из различных материалов, в частности, для получения алмазных пленок и пластин. Осаждение алмазных пленок из газовой фазы осуществляется так называемым CVD (chemical vapor deposition) методом. Установка для нанесения алмазной пленки содержит гиротрон, передающую линию, оканчивающуюся квазиоптической электродинамической системой, и реакционную камеру с установленной в ней подложкой для осаждения алмазной пленки. Свойства синтетического алмаза сейчас эксплуатируется в широком спектре приложений. Особенно, поликристаллические CVD алмазные диски находят свое применение в качестве выходных окон мощных источников излучения (особенно гиротронов) для

исследования термоядерного синтеза [40, 41, 42]. Осаждение этих радикалов на подложку обеспечивает формирование алмазной пленки в результате целого комплекса поверхностных реакций. Установка для нанесения алмазной, содержит гиротрон, передающую линию, оканчивающуюся квазиоптической электродинамической системой, и реакционную камеру с установленной в ней подложкой для осаждения алмазной пленки. Свойства синтетического алмаза сейчас эксплуатируется в широком спектре приложений. Особенно, поликристаллические CVD алмазные диски находят свое применение в качестве выходных окон мощных источников излучения (особенно гиротронов) для исследования термоядерного синтеза.

8

б

10

12

н

02

НЕ

п

Н,

01

Рис. 1.3. Установка для нанесения алмазной пленки. 1 -реакционная камера, 2 - подложка для осаждения, 3 - алмазная пленка, 4 - зеркала квазиоптической системы, 5 - обзорные окна камеры, 6 - вспомогательные зеркала, 7 - область создания плазмы, 8 - клапан закачка газа, 9 - клапан откачки газа, 10 - СВЧ генератор, 11 - передающая линия, 12 - расщепитель, 13 - система водяного охлаждения

Поликристаллический CVD алмаз может демонстрировать очень низкий уровень микроволнового поглощения в сочетании с самой высокой теплопроводностью, и то, и другое необходимо, чтобы избежать тепловых утечек, делая CVD алмазы лучшим материалом для микроволновых окон. Алмазные гиротронные окна могут работать при комнатной температуре и передавать мегаваттную микроволновую мощность, а конкурирующие материалы требуют сложных систем криоохлаждения, и могут передавать только часть мощности. Применение микроволновых окон сильно стимулировало усилия на улучшении диэлектрических свойств CVD алмазов в миллиметровом диапазоне. В настоящее время реакторы MPACVD позволяют выращивать CVD алмаз диски с тангенсом угла диэлектрических потерь 10-5 10-6 (при частоте 100-200 ГГц), [43] и теплопроводностью 19-20 Втсм-1. Единственный недостаток этих качественных алмазных дисков - это их высокая стоимость, обусловленная низкой скоростью роста (не выше 1 ммч-1), поэтому любое существенное улучшение скорости роста такого алмаза с низкими потерями, без существенного ухудшения качества имеет первостепенное значение.

Увеличение скорости роста, с использованием более высокого содержания метана, не подходит для применения, из-за сильной деградации качества и диэлектрических свойств выращиваемого материала. Также хорошо известно, что незначительные добавки

азота могут ускорить рост алмазов [44], однако, добавление азота обычно увеличивает плотность дефектов в пленке, и также приводит к включению атомов азота в алмазную решетку или границы зерен. Поэтому, важно уточнить возможность использовать добавление азота при применении микроволновых окон для достижения более высоких темпов роста.

В работе [45] было определено количество азота, добавляемого в рабочий газ, которое позволяет выращивать CVD диски высокого качества (подходящих для применения в микроволновых окнах) в 2,5 раза быстрее по сравнению с азотным синтезом. Были выполнены две серии экспериментов при двух разных плотностях микроволновой мощности (40 и 110 Втсм-3) с использованием цилиндрической микроволновой печи 2,45 ГГц реактор. В результате двух экспериментальных серий было найдено, что оптимальное количество азота сильно зависит от удельной мощности. Кроме того, был продемонстрирован развитый режим осаждения с добавлением азота путем выращивания качественного толстого поликристаллического алмазного диска и измерение его параметров, которые сравнивались с параметрами диска, выращенного в тех же условиях без добавления азота. Полученные результаты значимы для применения в промышленных CVD реакторах.

Схема установки, используемая для изучения скорости роста поликристаллической пленки в плазме микроволнового разряда, показана на рисунке 1.4. Описание диагностического комплекса приведено для стенда с использованием вместо гиротрона магнетрона [46]. В этот комплекс входят оптические диагностики, основанные на наблюдении свечения в образце по одному

направлению в отдельных оптических интервалах (выделенных монохроматором).

Рис.1.4. Экспериментальная установка: цилиндрический резонатор (1), коаксиальный волновод (2), прямоугольный волновод (3), циркулятор с абсорбером отраженной СВЧ-мощности (4), магнетронный блок (5), СВЧ-разряд (6), кварцевая трубка (7), буферный вакуумный объем (8), система вакуумирования (9), система газоснабжения(10), блок питания магнетрона (11), управляющий компьютер (12), диагностическое окно (13), SOLAR TII монохроматор (14), фотоэлектрический умножитель (15), цифровой осциллограф (16), компьютер (17), блок управления монохроматором (18)

1.3. Использование гиротронов для спекания керамик

К настоящему времени разработаны микроволновые установки, на которых проводятся исследования эффекта сверхбыстрого спекания, наблюдающегося при нагреве компактированных порошковых материалов интенсивным микроволновым излучением. В докладе Ю.В. Быкова «Гиротронные комплексы миллиметрового

диапазона для высокотемпературной обработки материалов» [46] подробно представлена эта методика.

С помощью спекания нанометровых порошков в условиях микроволнового нагрева, может быть достигнута желаемая мелкозернистая структура, необходимая для реализации поликристаллических материалов высокой прочности. Основными особенностями этого метода являются: возможность объемного нагрева диэлектриков; уменьшение времени технологических процессов; возможность локального нагрева сфокусированными волновыми пучками; уменьшение масштаба температурной неоднородности при снижении длины волны излучения. Эффект нагрева обеспечивается либо достаточно высокой проводимостью, либо различными механизмами диэлектрических потерь. Известен эффект нелинейности при микроволновом нагреве из-за температурной зависимости проводимости или температурной зависимости диэлектрической постоянной. Так, например, для воды известен эффект уменьшения диэлектрической постоянной с ростом температуры, что приводит к уширению области проникновения излучения в водяной слой и прогреву более толстого водяного слоя. На рисунке 1.5. показана подготовка к спеканию керамического композита (а) и уплотнению готового изделия (б) на технологическом гиротронном комплексе для микроволнового нагрева в ИПФ РАН.

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Соколов Александр Сергеевич, 2021 год

Список используемых источников

1 N. Jones, The pull of stronger magnets // Nature. V. 472, 2011. P. 22.

2 Погребняк А.Д., Шпак А. П., Азаренко Н.А., Береснев В. М., Структура и свойства твёрдых и сверхтвёрдых нанокомпозитных покрытий // Успехи физ. наук. 2009. 179, № 1. С. 35.

3 Архипов А.В., Габдуллин П. Г., Гнучев Н.М. и др. Низковольтная автоэлектронная эмиссия из углеродных пленок, полученных методом магнетронного распыления // Письма в ЖТФ. 2014. Т. 40, С. 58.

4 Ивановский А. Л., Неуглеродные нанотрубки: синтез и моделирование // Успехи химии. 2002. Т. 71, № 3. С. 203.

5 http://www.wiley-vch.de/publish/en/joumals/bySubject/2089. Журнал «Advanced Materials».

6 http://www.nims.go.jp/mana/news/publications.// Отчеты японского института «National Institute for Materials Science».

7 Батанов Г.М., Борзосеков В.Д., Скворцова Н.Н., Соколов А.С., Степахин В.Д., Харчев Н.К., Обратное рассеяние необыкновенной волны при ЭЦ нагреве плазмы на стеллараторе Л-2М // XLI Международная (Звенигородская) конференция по физике плазмы и УТС, 10-14 февраля 2014 г.

8 Скворцова Н.Н., Степахин В.Д., Малахов Д.В., Соколов А.С., Смирнов В.А., Харчев Н.К., Создание рельефа на молибденовых и кварцевых пластинах в разрядах, инициируемых излучением гиротрона в порошках металл-диэлектрик// XLIII Международная (Звенигородская) конференция по физике плазмы и УТС, 8-12 февраля 2016 г.

9 Летунов А.А., Скворцова Н.Н., Харчев Н.К., Малахов Д.В., Соколов А.С., Возможности диагностики разрядов

инициируемых излучением гиротрона в порошковых смесях, по оптическим спектрам // XLIV Международная (Звенигородская) конференция по физике плазмы и УТС, 13-17 февраля 2017 г

10 Рябикина И.Г., Летунов А.А., Скворцова Н.Н., Соколов А.С., Оптические методы определения параметров гиротронного разряда в порошках металл-диэлектрик, РАДИОИНФОКОМ, 2015

11 Соколов А.С., Малахов Д.В., Скворцова Н.Н., Треки пылевых частиц в магнитном поле в разряде, инициированном гиротроном в смесях порошков металла и диэлетрика, РАДИОИНФОКОМ, 2017

12 Степахин В.Д., Скворцова Н.Н., Малахов Д.В., Соколов А.С., Смирнов В.А., Харчев Н.К., Создание рельефа на молибденовых пластинах в разрядах, инициируемых излучением гиротрона в порошках металл_х0016_диэлектрик // Х Всероссийский семинар по радиофизике миллиметровых и субмиллиметровых волн, 29 февраля -3 марта 2016г, Н. Новгород

13 Скворцова Н.Н., Батанов Г.М., Борзосеков В.Д., Соколов А.С., Харчев Н.К., Синтез частиц микро- и наноразмеров в разрядах, инициируемых, излучением гиротрона в порошках металл-диэлектрик // XLШ Международная (Звенигородская) конференция по физике плазмы и УТС, 8-12 февраля 2016 г

14 Летунов А.А., Скворцова Н.Н., Харчев Н.К., Малахов Д.В., Соколов А.С., Спектральная диагностика разрядов, инициируемых излучением гиротрона в порошковых смесях // Х Всероссийский семинар по радиофизике миллиметровых и субмиллиметровых волн, 29 февраля - 3 марта 2016г,Нижний Новгород

15 Скворцова Н.Н., Ахмадуллина Н.С., Батанов Г.М., Соколов А.С., Степахин В.Д., Шишилов О.Н., Синтез микро- и наноструктур в цепных плазмохимических реакциях, инициируемых

микроволновым излучением гиротрона в смесях порошков металла и диэлектрика // XV Школа по плазмохимии для молодых учёных России и стран СНГ Иваново, 10-15 сентября 2018 г.

16 Микроволновая технология в горнодобывающей деятельности, Верхозин С.С // https://zolotodb.ru/article/11011.

17 Туманов Ю.Н., Плазменные высокочастотные микроволновые и лазерные технологии в химико-металлургических процессах // Москва, Физматлит, 2010г.

18 Ryszard Parosa, Rendering of Waste by Application of Microwave Energy // AMPERE Newsletter Issue 92 April 23, 2017г.

19 K.V. Artem'ev, G.M. Batanov, N.K. Berezhetskaya, A.M. Davydov, I.A. Kossyi, V.I. Nefedov, K.A. Sarksyan and N.K. Kharchev, self-sustained discharge initiated by a microwave beam in a large volume of high- Subthreshold pressure gas // IOP Conf. Series: Journal of Physics: Conf. Series 907 (2017) 012022.

20 Батанов Г.М., Бережецкая Н.К., Коссый И.А. и др., Импульсный нагрев тонких слоев из смеси порошков микроволнами высокой интенсивности // ЖТФ, 2001, т. 71, №7, с. 119.

21 http: //www. gycom.ru/products/pr 1. html.

22 www.iter/org.

23 А. с. № 223931 СССР. Прибор для генерации электромагнитных колебаний в сантиметровом, миллиметровом и субмиллиметровом диапазонах длин волн // Гапонов А.В., Гольденберг А.Л., Петелин М.И., Юлпатов В.К., 3аявл. 24.03.1967, опубл. 25.03.1976г.

24 Гапонов-Грехов А. В., Петелин М. И., О безынверсионном стимулированном излучении неравновесных коллективов

классических осцилляторов // Наука и человечество. М.: Знание, 1980. С. 283

25 Гапонов А.В., Взаимодействие непрямолинейных электронных потоков с электромагнитными волнами в линиях передачи // Изв. ВУЗов Радиофизика, 1959, 2, 3, с.450

26 A.V. Gaponov, V.V. Zheleznyakov, On coherent radiation of excited oscillator systems, // Proc. XIII Central Assembly URSI, Commission VII on Radioelectronics, 1960, XII, 7, p. 109.

27 Гапонов А.В., Петелин М.И., Юлпатов В.К., Индуцированное излучение возбужденных классических осцилляторов и его использование в высокочастотной электронике // Изв. ВУЗов Радиофизика, 1967, 10, 9-10, с. 1414.

28 Гольденберг А.Л., Петелин М.И., Формирование винтовых электронных пучков в адиабатической пушке // Изв. ВУЗов Радиофизика, 1973, 16, 1, с. 141.

29 Гольденберг А.Л., Панкратова Т.Б., Адиабатическая теория электронных пушек МЦР // Электронная техника, Электроника СВЧ, 1971,9, с. 81.

30 Андронов А.А., Витт А.А., Хайкин С.Э., Теория колебаний, М., Физматгиз, 1959, 912с.

31 Гольденберг А.Л., Петелин М.И., Шестаков Д.И., К расчету адиабатической электронной пушки МЦР // Электронная техника, Электроника СВЧ, 1973, 5, с. 73.

32 Гинзбург Н.С. и др., Экспериментальное исследование МЦР с релятивистским сильноточным электронным пучком // ЖТФ, 1979, 49, 2, с. 378.

33 Гапонов - Грехов А.В, Релятивистская высокочастотная электроника // ИПФ АН СССР, 1979.

34 Физика микроволн, сборники отчетов по научным проектам // МНТП России "Физика микроволн" // Нижний Новгород, 1996-2001, т. 1,2.

35 Власов С.Н., Орлова И.М., Петелин М.И. и др., Открытые резонаторы в виде волноводов переменного сечения // Изв. ВУЗов Радиофизика, 1969, 12, 8, с. 1236.

36 J. Stober, Overview of ECH experiments in Europe and their future prospects. 10th International Workshop Strong Microwaves and Terahertz Waves: Sources and Applications. Russia, 2017.

37 Соломахин А.Л., Багрянский П.А., Калинин П.В., Коваленко Ю.В., Савкин В.Я., Тумм М., Яковлев Д.В., Первые результаты ЭЦР нагрева плазмы на гдл // XL международная (Звенигородская) конференция по физике плазмы и УТС, Россия, 2013г.

38 Том LIV, № 8-9 Известия вузов. Радиофизика 2011 УДК 621.385.69 ЭВОЛЮЦИЯ ГИРОТРОНОВ В.Е. Запевалов Институт прикладной физики РАН, г. Нижний Новгород.

39 Вихарев А.Л., Горбачев А.М., Денисов Г.Г., Соболев Д.И. // Патент РФ. Плазменный реактор для высокоскоростного осаждения алмазных пленок из газовой фазы. № RU 2416677, 2011г.

40 A.G. Litvak, G.G. Denisov, V.E. Myasnikov, E.M. Tai, E.A. Aziziv, V.I. Ilin, // J. Infrared, Millimeter Terahertz Waves 2011, 32, 337.

41 M. Thumm, IEEE Trans. Plasma Sci. 2011, 39, 971.

42 M. Thumm, Diamond Relat. Mater. 2001, 10, 1692.

43 B.M. Garin, V.V. Parshin, V.I. Polyakov, A.I. Rukovishnikov, A. Serov, O.S. Mocheneva, Ch.Ch. Jia, W.Z. Tang, F.X. Lu, Recent Advances in Broadband Dielectric Spectroscopy, NATO Science for Peace and Security Series B: Physics and Biophysics, 79, Springer, New York 2013.

44 W. Muller-Sebert, E. Worner, F. Fuchs, C. Wild, P. Koidl, // Appl. Phys. Lett. 1996, 68, 759.

45 Sergey Bogdanov, Anatoly Vikharev, Aleksei Gorbachev, Anatoly Muchnikov, Dmitry Radishev, Nikolai Ovechkin and Vladimir Parshin // Growth-rate Enhancement of High-quality, Low-loss CVD-produced Diamond Disks Grown for Microwave Windows Application.

46 https://lemc-lab.mephi.ru/content/file/news/bykov.pdf.

47 Ryabakov V.I., Semenov V.E., Link G., Thumm M., // J.: Apple Phys, 2007, 101,084915.

48 Быков Ю.В., Егоров С.В., Еремеев А.Г., Плотников И.В., Рыбаков К.И., Сорокин А.А., Холопцев В.В., Сверхбыстрое спекание оксидных керамических материалов при микроволновом нагреве // Журнал технической физики, 2018, том 88, вып. 3.

49 S.V. Egorov & A.A. Sorokin & I.E. Ilyakov & B.V. Shishkin & E.A. Serov & V.V. Parshin & K.I. Rybakov & S.S. Balabanov & A.V. Belyaev, Terahertz Dielectric Properties of Polycrystalline MgAl2O4 Spinel Obtained by Microwave Sintering and Hot PressingJournal of Infrared, Millimeter, and Terahertz Waves (2019) 40:447-455

https://doi.org/10.1007/s10762-019-00582-4.

50 K.V. Artem'ev, G.M. Batanov, N.K. Berezhetskaya, A.M. Davydov, I.A. Kossyi, V.I. Nefedov, K.A. Sarksyan and N.K. Kharchev,

Subthreshold self-sustained discharge initiated by a microwave beam in a large volume of high-pressure gas // IOP Conf. Series: Journal of Physics: Conf. Series 907 (2017) 012022.

51 Kossyi I.A., Gritsinin S.I. and Davydov A.M., 2012 8th Int. Workshop Microwave Discharges: Fundamentals and Applications Book of Abstracts Zvenigorod, Russia, (STC "PLAZMAIOFAN") 39.

52 Kossyi I.A., 2011 Proc. of 8th Int. Workshop Strong Microwaves and Terahertz Waves Sources and Applications, N. Novgorod - St. Petersburg, Russia (Institute of Applied Physics RAS).

53 Артемьев К.В., Батанов Г.М., Бережецкая Н.К., Борзосеков В.Д., Давыдов А.М., Кожевникова Н.А., Коссый И.А., Сарксян К.А., Степахин В.Д., Сысоев С.О., Темчин С.М., Харчев Н.К., Подпороговый разряд в микроволновом пучке как основа плазмохимического реактора, предназначенного для очистки воздушной среды, содержащей избыточную концентрацию SO2.

54 Давыдов А.М., Артемьев К.В., Батанов Г.М., Бережецкая Н.К., Борзосеков В.Д., Кожевникова Н.А., Коссый И.А., Сарксян К.А., Степахин В.Д., Сысоев С.О., Темчин С.М., Харчев Н.К., Подпороговый разряд в микроволновом пучке, как основа плазмохимического реактора, предназначенного для очистки воздушной среды, содержащей избыточную концентрацию H2S.

55 Артемьев К.В. , Батанов Г.М., Бережецкая Н.К. , Борзосеков В.Д. , Давыдов А.М. , Кожевникова Н.А., Коссый И.А. , Сарксян К.А., Степахин В.Д. , Сысоев С.О., Темчин С.М. , Харчев Н.К., Подпороговый разряд в микроволновом пучке как основа плазмохимического реактора, предназначенного для очистки воздушной среды, содержащей избыточную концентрацию SO2

56 Давыдов А.М., Артемьев К.В., Батанов Г.М., Бережецкая Н.К., Борзосеков В.Д., Кожевникова Н.А., Коссый И.А., Сарксян К.А., Степахин В.Д., Сысоев С.О., Темчин С.М., Харчев Н.К., Подпороговый разряд в микроволновом пучке, как основа плазмохимического реактора, предназначенного для очистки воздушной среды, содержащей избыточную концентрацию H2S

57 Ковнеристый Ю.Н., Лазарева И.Н., Раваев А.А. Материалы, поглощающие СВЧ излучение. М.: Наука, 1982, 164с.

58 Батанов Г.М., Бережецкая Н.К., Коссый И.А., Магунов А.Н., Силаков В.П. // ЖТФ, 2001, т. 71, №7, с. 119-123.

59 Голубев С.В., Грицинин С.И., Зорин В.Г., Коссый И.А., Семенов В.Е. Высокочастотный разряд в волновых полях. М.: ИПФ АН СССР, Горький, 1988, с. 136.

60 Мержанов А.Г., Твердопламенное горение, Черноголовка: ИСМАН, 2000, с. 224.

61 Батанов Г.М., Бережецкая Н.К., Коссый И.А. и др., Импульсный нагрев тонких слоев из смеси порошков микроволнами высокой интенсивности // ЖТФ, 2001, т. 71, №7, с. 119.

62 Batanov G.M., Berezhetskaya N.K., Kossyi I.A., et al, Interaction of high-power microwave beams with metal-dielectric media // Eur. Phys. J.: Appl. Phys. 2004. V.26. P.11.

63 Батанов Г.М., Бережецкая Н.К., Копьев В.А. и др., Микроволновый ячеистый разряд в мелкодисперсных порошковых смесях // Физ. плазмы, 2002, т. 28, №10, с .945.

64 Батанов Г.М., Бережецкая Н.К., Копьев В.А. и др., Микроволновый ячеистый разряд в мелкодисперсных порошковых смесях // Физ. плазмы. 2002. Т.28, №10. С.945.

65 Батанов Г.М., Колик Л.В., Харчев Н.К., Авторское свидетельство 2523471 РФ, МКИ. Способ получения нанодисперсных порошков нитрила бора и ди-борида титана. Заявл. 16.05.2014.

66 G.M. Batanov, V.I. Belousov, Yu.F. Bondar et al. A New MIG-3 Gyrotron Complex for Creation and Heating of Plasma in the L-2M Stellarator and the First Experimental Results. Plasma Physics Reports, 2013, Vol. 39, No. 13, pp. 1088-1095.

67 German M. Batanov, Valentin D. Borzosekov, et al. Microwave method for synthesis of micro- and nanostructures with controllable composition during gyrotron discharge // Journal of Nanophotonics, vol. 10(1), 2016,012520-1.

68 Укрюков Г.В., Малахов Д.В., Скворцова Н.Н., Сорокин А.А., Степахин В.Д., Поглощение СВЧ мощности в разряде, инициируемой гиротроном в смесях порошков металла и диэлектрика, в режиме развития экзотермических химических реакций // Инженерная физика № 2, 2017.

69 Скворцова Н.Н., Степахин В.Д., Малахов Д.В.,Сорокин А.А., Батанов Г.М., Борзосеков В.Д., Глявин М.Ю., Колик Л.В., Кончеков Е.М., Летунов А.А., Петров А.Е., Рябикина И.Г., Сарксян К.А., Соколов А.С., Смирнов В.А., Харчев Н.К. // Создание рельефа на молибденовых пластинах в разрядах, инициируемых излучением гиротрона в порошках металл—диэлектрик.

70 Самохин А.В., Алексеев Н.В., Цветков Ю.В. // Химия высоких энергий. 2006, т. 40, № 2, с. 120.

71 Golberg D., Bando Y., Tang C.C., Zhi C.Y. // Adv.Mater. 2007, v. 19, p. 2413.

72 Батанов Г.М., Колик Л.В., Харчев Н.К., Петров А.Е., Сарксян К.А., Скворцова Н.Н, Борзосеков В.Д., Малахов Д.В., Кончеков Е.М., Письма в ЖЭТФ, т. 106, вып. 3-4, 2017.

Н.Н. Скворцова, Д.В. Малахов, В.Д. Степахин, И.А. Коссый, И.А. Щербаков, с. 2523471 РФ, МКИ, Способ получения нанодисперсных порошков нитрида бора и диборида титана. Заявл.16.05.2014.

73 G.M. Batanov, V.D. Borzosekov, D. Golberg, L.D. Iskhakova, L.V. Kolik, E.M. Konchekov, N.K. Kharchev, A.A. Letunov, D.V. Malakhov, F.O. Milovich, E.A. Obraztsova, A.E. Petrov, I.G. Ryabikina, K.A. Sarksian, V.D. Stepakhin and N.N. Skvortsova, J. Nanophoton, 10(1), 012520 (2016).

74 В.А. Кабанов (гл. ред.), Энциклопедия полимеров, т. 3, Советская энциклопедия (1977), с. 260-271.

75 Ахмадуллина Н.С., Скворцова Н.Н., Образцова Е.А., Степахин В.Д., Кончеков Е.М., Каргин Ю.Ф., Коновалов А.А., Шишилов О.Н., синтез оксинитрида алюминия посредством разряда сверхмощного гиротрона в смесях al/aln Ml/al2o3// четвертый междисциплинарный научный форум с международным участием "новые материалы и перспективные технологии", Москва, 27-30 ноября 2018г.

76 Укрюков Г.В., Малахов Д.В., Скворцова Н.Н., Сорокин А.А., Степахин В.Д., Поглощение СВЧ мощности в разряде, инициируемой гиротроном в смесях порошков металла и диэлектрика, в режиме развития экзотермических химических реакций // Инженерная физика № 2, 2017.

77 Батанов Г.М., Харчев Н.К., Колик Л.В., Кончеков Е.М., Тараканова Е.Н., Борзосеков В.Д. и др., Устройство для ответвления и регистрации прямой и отраженной микроволновой мощности в квазиоптическом тракте [Патент]: 2548392. RU, Февраль 2015г.

78 Скворцова Н.Н., Батанов Г.М., Борзосеков В.Д., Колик Л.В., Кончеков Е.М., Летунов А.А., Малахов Д.В., Образцова Е.Д., Образцова Е.А., Петров А.Е., Рябикина И.Г., Сарксян К.А., Степахин В.Д., Соколов А.С., Харчев Н.К. // Синтез частиц микро- и наноразмеров в разрядах, инициируемых излучением гиротрона в порошках металл-диэлектрик. XLIII Международная (Звенигородская) конференция по физике плазмы и УТС, 8-12 февраля 2016г.

79 Летунов А.А., Скворцова Н.Н., Харчев Н.К., Малахов Д.В., Соколов А.С. // Спектральная диагностика разрядов, инициируемых излучением гиротрона в порошковых смесях. Х Всероссийский семинар по радиофизике миллиметровых и субмиллиметровых волн, 29 февраля - 3 марта 2016г, Нижний Новгород.

80 Скворцова Н.Н., Ахмадуллина Н.С., Батанов Г.М., Колик Л.В., Кончеков Е.М., Харчев Н.К., Летунов А.А., Малахов Д.В., Образцова Е.А., Петров А.Е., Сарксян К.А., Соколов А.С., Степахин В.Д., Шишилов О.Н. // Синтез микро- и наноструктур в цепных плазмохимических реакциях, инициируемых микроволновым излучением гиротрона в смесях порошков металла и диэлектрика, XV Школа по плазмохимии для молодых учёных России и стран СНГ, Иваново, 10-15 сентября 2018г.

81 Г.М. Батанов, Н.К. Бережецкая, В.А. Копьев И.А. Коссый, А.Н. Магунов. // Инициирование реакции самораспространяющегося

высокотемпературного синтеза импульсным микроволновым разрядом //ЖТФ, 2008, т. 78, в. 10, с. 135—138.

82 Летунов А.А., Скворцова Н.Н., Харчев Н.К., Малахов Д.В., Рябикина И.Г., Соколов А.С., Тройнов В.И., Зимин А.М. // Использование атомных и молекулярных спектров для диагностики разрядов, инициируемых гиротроном в порошках металл-диэлектрик. // VII Международный симпозиум по теоретической и прикладной плазмохимии (Плес, Россия): сборник трудов, 2014г., с. 326-327.

83 Hermann J., Perrone A. and Dutouquet C., Analyses of the TiO-ysystem for temperature measurements in a laser-induced plasma //J. Phys. B: At. Mol. Opt. Phys. 2001, 34, p. 153-164.

84 https://webbook.nist.gov/chemistry/

85 Скворцова Н.Н., Степахин В.Д., Малахов Д.В., Сорокин А.А., Батанов Г.М., Борзосеков В.Д., Глявин М.Ю., Колик Л.В., Кончеков Е.М., Летунов А.А., Петров А.Е., Рябикина И.Г., Сарксян К.А., Соколов А.С., Смирнов В.А., Харчев Н.К. // Создание рельефа на молибденовых и кварцевых пластинах в разрядах, инициируемых излучением гиротрона в порошках металл-диэлектрик, XLIII Международная (Звенигородская) конференция по физике плазмы и УТС, 8-12 февраля 2016г.

86 Г.В. Укрюков, Д.В. Малахов, Н.Н. Скворцова, А.А. Сорокин, В.Д. Степахин, Поглощение СВЧ мощности в разряде, инициируемой гиротроном в смесях порошков металла и диэлектрика, в режиме развития экзотермических химических реакций // Инженерная физика № 2, 2017.

87AtomicSpectraDatabase

88https://www. nist.gov/pml/atomic-spectra-database

89 Степахин В.Д., Скворцова Н.Н., Малахов Д.В., Сорокин А.А., Батанов Г.М., Борзосеков В.Д., Глявин М.Ю., Колик Л.В., Кончеков Е.М., Летунов А.А., Петров А.Е., Рябикина И.Г., Сарксян К.А., Соколов А.С., Смирнов В.А., Харчев Н.К. // Осаждение веществ на молибденовых и кварцевых пластинах в разрядах, инициируемых излучением гиротрона в порошках металл-диэлектрик // Х Всероссийский семинар по радиофизике миллиметровых и субмиллиметровых волн, 29 февраля - 3 марта 2016г, Нижний Новгород.

90 Скворцова Н.Н., Степахин В.Д., Малахов Д.В., Сорокин А.А., Батанов Г.М., Борзосеков В.Д., Глявин М.Ю., Колик Л.В., Кончеков Е.М., Летунов А.А., Петров А.Е., Рябикина И.Г., Сарксян К.А., Соколов А.С., Смирнов В.А., Харчев Н.К. // Создание рельефа на молибденовых и кварцевых пластинах в разрядах, инициируемых излучением гиротрона в порошках металл-диэлектрик. XLIII Международная (Звенигородская) конференция по физике плазмы и УТС, 8-12 февраля 2016г.

ПРИЛОЖЕНИЕ 1. Акты о внедрении результатов диссертационной работы

Министерство науки и высшего образования Российской Федерации

А

ИОФ РАН

Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт общей фи цц,ц нм. Л.М. Прохор«»;« Российской академии наук

> 1»»|, П Н I. Москве, V.!. Пни ............... Тел: И«'>) 503-87-34; Факс: (4ЧЧ) »«-87-23;

1.-141111: иНПсеОДр!-»; ЙКр:,'/««*»,(¡iit.ru; ОКНО 02700457; 11111] 7736029700; КПП 773601001.

нс\, М' [ 1214 -на №

от от

20

20

Акт о внедрении результатов

Настоящий акт составлен в том, чти в отделе физики плазмы ИОФ РАН были внедрены следующие результаты диссертационной работы Соколова Александра Сергеевича «Аппаратно-программный комплекс диагностики разрядов, инициируемых микроволновым излучением гиротрона в порошках, для прикладных плазмохимических исследований»: система видео регистрации пылевых частиц в микроволновых разрядах в смесях порошков мегаллов и диэлектриков, инициированных. импульсным излучением гиротрона, в плазмохимичесоком реакторе ГР-1.

Заведующий отделом физики плазмы

В.А. Иванов

В.А. Иванова заверяю

.....

'„ 1 ;В1'Й1") учЙ^ога секретаря ИОФ РАН

д.ф.-м.н. ГлушкивВ.В.

ИОф РАН

Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт общей физики им. А.М. Прохорова Российской академии нау]

119991, ГГП-1, Мпсква, ул. Вавилова, 38; Тел: («9) 50Э-Н7-34; Факс: [phone]; К-таВ: сГПсеЙда.п,: ОКПО 02700457; ИНН 773Ш9700; КПП 773601001.

на Л"

20

Акт о внедрении результатов

Настоящий акт составлен в том, что в отделе физики плазмы ИОФ РА1 I были внедрены следующие результаты диссертационной работы Соколова Александра Сергеевича «Аппаратно-программный комплекс диагностики разрядов, инициируемых микроволновым излучением гиротрона в порошках, для прикладных нлазмохимических Исследований»: система для напыления частиц на кварцевые и молибденовые пластины в микроволновых разрядах в смесях порошков металлов и диэлектриков, инициированных импульсным излучением гиротрона, в плазмохииическом реакторе ГР-1.

Заведующий отделом физики плазмы

В.Л. Иванов

Подпись В А. Иванова заверяю

ВРИО ученого секретаря ИОФ Рдгт ' - . д.ф.-м.н, Гд>шковВ В

V ,

У