Электропроводность и разрядные характеристики неорганических диэлектриков с полупроводящим покрытием тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.09.02, кандидат технических наук Лебедь, Константин Валерьевич

• Лебедь, Константин Валерьевич
• кандидат технических наук
• 2011

Оглавление диссертации кандидат технических наук Лебедь, Константин Валерьевич

Введение

ОГЛАВЛЕНИЕ

Глава 1. Электрический разряд по поверхности твердых диэлектриков (Литературный обзор).

1.1 Классификация электрических полей.

1.2 Разряд по поверхности диэлектрика.

1.3 Влияние различных факторов на разряд по поверхности диэлектриков.

1.3.1 Вид и давление газа, жидкие среды.

1.3.2 Влияние температуры.

1.3.3 Материал и конфигурация электродов.

1.3.4 Контакт диэлектрик-электрод.

1.3.5 Профиль и геометрические размеры диэлектрика.

1.4 Повышение рабочей напряженности изоляционных конструкций

Глава 2. Методика и экспериментальная техника для исследования электрофизических свойств диэлектриков.

2.1 Оборудование для ионной имплантации материалов и выбор режима модификации.

2.2 Методы и экспериментальная техника для измерения диэлектрических свойств материалов.

2.2.1 Стенд для измерения диэлектрических свойств материалов при высоких температурах «Пирон-1».

2.2.2 Стенд для высоковольтных испытаний диэлектриков при высоких температурах «Пирон-2».

2.3 Методика измерений.

2.3.1 Измерение объемных диэлектрических свойств.

2.3.2 Измерение поверхностной проводимости диэлектриков.

2.4 Погрешность измерений.

Глава 3. Электрофизические свойства модифицированных диэлектриков.

3.1 Влияние вида легирующих ионов.

3.2 Флюенс легируемых ионов.

3.3 Постимплантационная термообработка.

3.4 Температура подложки.

3.5 Режим ионного перемешивания.

Глава 4. Математическое моделирование.

4.1 Аналитический расчет полупроводящего слоя.1.

4.2 Моделирование в среде Comsol Multiphysics.

Глава 5. Экспериментальные исследования.

5.1 Методика проведения эксперимента.

5.2 Характеристики поверхностного пробоя образцов с полупроводящим слоем, полностью перекрывающим разрядный промежуток.

5.3 Зависимость напряжения перекрытия от концентрации проводящей примеси в модифицированном слое.

5.4 Характеристики поверхностного пробоя при частичном закрытии изоляционного промежутка полупроводящим слоем.

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Электропроводность и разрядные характеристики неорганических диэлектриков с полупроводящим покрытием»

Актуальность работы

Развитие современного энергетического комплекса стимулирует создание мощных высоковольтных электрофизических установок, что, в свою очередь, предъявляет более высокие требования ко всем узлам таких установок, в том числе и к изоляционным конструкциям. К материалам, наиболее удовлетворяющим такие требования, относят неорганическую керамику, что связано с ее высокими электрофизическими характеристиками.

Одной из основных задач повышения надёжности работы электрофизического оборудования и уменьшения его габаритов является оптимизация изоляторов. Наиболее эффективное использование изоляции достигается в конструкциях с однородной напряженностью электрического поля. В большинстве узлов электротехнических устройств изоляция работает в неравномерных электрических полях, где ее отдельные участки несут повышенную электрическую нагрузку. Это может привести к быстрому разрушению таких участков и изолятора в целом. Снижения напряженности поля можно добиться изменением ёмкости или активной проводимости её I отдельных участков. К способам снижения напряженности поля относят выбор формы электродов и диэлектрика, применение внешних и внутренних экранов, применение конденсаторных обкладок, нанесение покрытий на электроды, применение барьеров, градирование изоляции, нанесение полупроводящих покрытий, использование активных делителей напряжения. Одним из наиболее простых способов выравнивания электрического поля является нанесение полупроводящих покрытий.

В качестве перспективного способа снижения поверхностного сопротивления рассматривается ионно-термическая модификация (облучение поверхности диэлектрика ускоренными ионами и последующая термообработка), т.к. обеспечивает высокую адгезию полу проводящего слоя к подложке, исключает необходимость согласования коэффициентов теплового расширения покрытия и основы, что повышает тепловую устойчивость конструкции, даёт возможность создания на изделии тонких полупроводящих покрытий однородных по' всей поверхности диэлектрика. Резистивные свойства модифицированного слоя определяются параметрами облучения и термообработки и могут варьироваться в пределах 1015-К03 Ом.

Таким образом, создание в приповерхностной области диэлектрика полупроводящего слоя с заданными электрофизическими характеристиками представляется перспективным с точки зрения повышения надежности работы высоковольтных конструкций и снижения их массогабаритных характеристик.

До настоящего времени в литературе отсутствуют какие-либо данные по влиянию модифицированного слоя на напряжение перекрытия изоляционного промежутка, поэтому исследование в данной области представляет научный и практический интерес.

Цель работы - установить влияние электропроводности полупроводящего покрытия, сформированного в приповерхностном слое изделия ионно-термическим воздействием, на разрядные характеристики электрической изоляции, разработать рекомендаций по управлению напряжением перекрытия изоляционного промежутка. (

Для достижения этой цели в работе поставлены следующие задачи:

1. Анализ факторов, влияющих на напряжение перекрытия изоляционного промежутка и способов повышения электрической прочности изоляционных конструкций.

2. Определение режимных параметров облучения и термообработки, позволяющих получить на поверхности диэлектрика термостабильный полупроводящий слой с заданными электрофизическими свойствами.

3. Разработка математических моделей для определения влияния поверхностного сопротивления на распределение электрического поля в изоляционном промежутке.

4. Экспериментальное исследование разрядных характеристик неорганических диэлектриков с полупроводящим покрытием.

Объекты и методы исследования. Поставленные в работе задачи решались экспериментальными и аналитическими методами. Исследования электрофизических и разрядных характеристик выполнены в соответствии с ГОСТ на разработанных в НИИ ВН при ТПУ высокотемпературных стендах «Пирон-1» и «Пирон-2», позволяющих проводить исследования в диапазоне температур от комнатной до 2500 К. В области теории электромагнитных полей использовался метод эквивалентных электрических схем замещения, программные пакеты Maple, MathCAD. Для численного расчета электрического поля использовался метод конечных элементов реализуемый в пакете Comsol Multiphysics. Объектом исследования в данной работе является неорганическая керамика на основе оксидов и нитридов.

Достоверность результатов, полученных в диссертационной работе, подтверждается качественным согласием теоретических и экспериментальных результатов. Результаты, полученные при расчете математической модели, не противоречат ранее известным моделям основанных на схеме замещения изоляционной конструкции в декартовой системе координат, что также подтверждает адекватность нашей модели и достоверность полученных результатов.

Научная новизна и основные положения, выносимые на защиту:

1. Впервые экспериментально исследованы разрядные характеристики керамики с полупроводящим слоем, созданным ионно-термическим воздействием. Установлено, что изменение величины удельного

1 "7 17 поверхностного сопротивления в пределах 10 -И0 Ом не влияет на напряжение перекрытия, а покрытие с поверхностным сопротивлением 108-1012 Ом способствует его увеличению на 30-40 %.

2. Разработаны математические модели, позволяющие оценить оптимальное значение поверхностного сопротивления изоляционной конструкции с целью увеличения напряжения перекрытия.

I i

3. На основании результатов моделирования предложен способ i регулирования электрического поля путем нанесения на поверхность диэлектрика материалов с высокой диэлектрической проницаемостью. Практическая значимость работы: ч

1. Показана возможность создания в приповерхностной области диэлектрика термостабильного полупроводящего слоя устойчивого к окислению на воздухе до 750 К.

2. Установлено, что снижение поверхностного сопротивления вакуумной изоляции снижает напряжение перекрытия изоляционной конструкции.

3. Показано, что в полупроводящем слое с сопротивлением ниже

V 8

10-10 Ом, образующиеся включения новой фазы усиливают напряженность электрического поля, снижая разрядное напряжение вдоль границы раздела твердого диэлектрика и окружающей среды.

4. Результаты, полученные в данной работе, могут быть использованы при создании различных высоковольтных устройств и электрофизической аппаратуры, в которых электрическая прочность изоляционного промежутка определяется разрядным напряжением по поверхности твердого диэлектрика.

Апробация работы

Основные результаты и положения диссертационной работы i докладывались и обсуждались и на Международной научно - практической конференции студентов и молодых ученых «Современные техники и технологии» (г. Томск, 2007 - 2009 гг.), XXXVIII Международной конференции по физике взаимодействия заряженных частиц с кристаллами г.Москва, 2008 г.), 9th (International Conference on Modification of Materials with Particle Beams and Plasma Flows (Russia, Tomsk, 2008 г.), Всероссийской научной конференции молодых ученых «Наука, технологии, инновации» г. Новосибирск, 2008 г.), 8-ой Международной конференции

Взаимодействие излучений с твердым телом» (г. Минск, 2009 г.), IV

Всероссийской конференции молодых ученых «Материаловедение, 7 технологии и экология в Ш-м тысячелетии» (г. Томск, 2009 г.), XIX Международном совещании «Радиационная физика твёрдого тела» (г. Севастополь, 2009 г.), Всероссийской научно-технической конференции «Электроэнергия: от получения и распределения до эффективного использования» (г. Томск, 2010 г.).

Публикации. По теме диссертационной работы автором опубликовано 12 печатных работ, включая 2 статьи в изданиях, рекомендованных ВАК РФ.

Структура и объем диссертационной работы. Диссертационная работа состоит из введения, пяти глав, заключения, списка использованных источников из 149 наименований и 3 приложений. Работа изложена на 159 страницах машинописного текста, включая 65 рисунков и 7 таблиц.

Заключение диссертации по теме «Электротехнические материалы и изделия», Лебедь, Константин Валерьевич

Выводы по главе

В настоящей работе впервые исследованы разрядные характеристики изоляторов из неорганических диэлектриков с полупроводящим покрытием, созданным ионно-термической модификацией.

На основании выполненных экспериментов можно заключить, что поверхностное сопротивление диэлектрика значительно влияет на распределение электрического поля в межэлектродном промежутке, а его изменение является эффективным способом повышения разрядных характеристик изоляторов. Так увеличение поверхностной проводимости способствует выравниванию электрического поля вдоль границы раздела твердого диэлектрика и окружающей среды и тем самым повышает напряжение перекрытия изоляционной конструкции.

Величина сопротивления пол у проводящего слоя, при котором обеспечивается увеличение напряжения перекрытия, определяется геометрическими параметрами изоляционной конструкции. и электрофизическими свойствами диэлектрика и окружающей среды, т.к. именно от них зависит величина тока утечки с поверхности на электроды, являющегося одной из основных причин увеличения степени неоднородности электрического поля.

Вследствие «шунтирования» поверхностного сопротивления нитрида бора поверхностной емкостью диэлектрика, его снижение до 1012 Ом не оказывает заметного влияние на напряжение перекрытия. Оптимальный диапазон варьирования удельного поверхностного сопротивления с целью управления напряжением перекрытия изоляционного промежутка составляет о 1Л

10-40 Ом. Наибольшее увеличение напряжения перекрытия в данной системе электродов достигается созданием полупроводящего слоя с 1 сопротивлением порядка 108 Ом. Дальнейшее его снижение ведет к увеличению тока утечки через полу проводящий слой и, как следствие этого, повышению температуры покрытия, а также усилению напряженности электрического поля на проводящих включениях разного размера и формы, которые образуются в модифицированном слое при Ф>10 см" , что способствует снижению напряжения перекрытия.

Таким образом, с одной стороны снижение поверхностного сопротивления способствует выравниванию электрического поля в межэлектродной области, а с другой ведет к повышению активной составляющей тока утечки, что в свою очередь способствует дополнительному нагреву диэлектрика. Последнее отражается на разрядном напряжении вакуумных изоляционных промежутков. Показано, что в области малых давлений (Р<1-5 Па) напряжение перекрытия образцов с низким поверхностным сопротивлением значительно ниже, чем при перекрытии немодифицированных образцов, т.е. полупроводящий слой в этом случае только снижает электрическую прочность изоляционной конструкции.

Резюмируя вышеизложенное можно заключить, что электрическая прочность границы раздела твердого диэлектрика и рабочего газа зависит от степени неоднородности электрического поля, которая в свою очередь определяется максимальной напряженностью электрического поля (для данной системы электродов - вблизи потенциального электрода). Снижение максимальной напряженности электрического поля увеличением проводимости только вблизи внутреннего электрода не приводит к желаемому результату (повышению напряжения перекрытия), что говорит о высокой степени неоднородности электрического поля у внутренней поверхности заземленного электрода. На основании вышеизложенного можно заключить, что увеличение разрядного напряжения исследуемой изоляционной конструкции следует ожидать при снижении поверхностного сопротивления вблизи обоих электродов. Данное заключение требует проведения дополнительных экспериментальных исследований в этой области.

Результаты, полученные в данной работе, могут быть использованы при создании различных высоковольтных устройств и электрофизической аппаратуры, в которых электрическая прочность изоляционного промежутка определяется разрядным напряжением по поверхности твердого диэлектрика.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

На основании результатов, полученных при выполнении диссертационной работы, основные выводы можно сформулировать следующим образом:

1. Проведенные исследования модификации поверхности неорганических диэлектриков показывают, что ионная имплантация значительно меняет структуру и свойства приповерхностного слоя, вплоть до перевода его в полупроводящее состояние. Резистивные свойства модифицированного слоя определяются параметрами облучения и последующей термообработки и могут варьироваться в пределах

1С о

10 ^-10 Ом. Наибольшие изменения свойств поверхности достигаются при облучении флюенсом 1016-1017 см"2 (ограничено процессом распыления подложки) и в режиме ионного перемешивания. Полупроводящий слой, созданный в режиме перемешивания, обладает меньшим р5, высокой термостабильностью, низким температурным коэффициентом сопротивления (10"3-10"4 град"1) и устойчив к окислению на воздухе до 750 К.

2. Экспериментально исследовано влияние величины удельного сопротивления полупроводящего слоя, сформированного ионно-термической модификацией, на напряжение перекрытия изоляционного промежутка. Показано, что его изменение значительно влияет на разрядное напряжение вдоль поверхности твердого диэлектрика.

3. Экспериментально установлено, что вследствие «шунтирования» поверхностного сопротивления диэлектриков поверхностной емкостью, его снижение до Ю12Ом не оказывает заметного влияния на напряжение перекрытия.

4. В интервале р/=109-^1012 Ом наблюдается возрастание напряжения перекрытия до 30 %, обусловленное выравниванием электрического поля.

5. Разработаны математические модели, которые позволяют установить зависимость между геометрическими параметрами электродов, приложенным напряжением, объемными и поверхностными свойствами твердого диэлектрика, свойствами окружающей его среды и характером распределения напряжения вдоль границы раздела диэлектрических сред. Данные модели не противоречат ранее известным и вполне удовлетворительно согласуются с экспериментальными результатами.

6. Показано, что выравнивать электрическое поле вдоль поверхности изделия можно увеличением удельной проводимости всей поверхности диэлектрика (что является наиболее простым способом) или ее распределением по определенному закону в зависимости от электрофизических свойств и геометрических параметров конструкции. Последний способ более предпочтителен, так как снижаются активные утечки, и, следовательно, резистивный нагрев поверхности и потери.

7. Опираясь на результаты выполненных расчетов, предложен способ регулирования электрического поля вдоль разрядного промежутка варьированием удельной поверхностной емкости. Выравнивание электрического поля в данном случае происходит за счет уменьшения рассеяния силовых линий электрического поля и сгущения их в приповерхностной области изолятора.

Список литературы диссертационного исследования кандидат технических наук Лебедь, Константин Валерьевич, 2011 год

1. Ушаков В.Я. Изоляция установок высокого напряжения. М.: Энергоатомиздат, 1994. -496 е.: ил.

2. Куртенков Г.Е. Основы проектирования изоляции высоковольтного электрооборудования: Учеб. пособие. Томск: Издательство НТЛ, 1999.- 276 е.: ил.

3. Бажов В.Ф., Лавринович В.А. Техника высоких напряжений: курс лекций. Томск: Изд-во ТПУ, 2008. - 150 с.I

4. Сканави Г.И. Физика диэлектриков (область сильных полей). М.: ГИФМЛ, 1958. - 908 е.: ил.

5. Бенинг П. Электрическая прочность изоляционных материалов и конструкций: пер. с нем. / под ред. A.A. Воробьева; пер. М.А. Мельников. -М.,Л.: Госэнергоиздат, 1960.-216 е.: ил.

6. Техника высоких напряжений: учебное пособие / Бутенко В.А., Важов Ф.В., Кузнецов Ю.И. и др. Томск: Изд-во ТПУ, 2008. - 118 с.

7. Хамидов Н. Электрический разряд вдоль поверхности твердых диэлектриков в вакууме. Ташкент: Фан, 1985. - 258 с.

8. Сливков И.Н., Михайлов В.И., Сидоров Н.И., Настюха А.И. Электрический пробой и разряд в вакууме / под ред. Б. М. Гохберга. -М.: Атомиздат, 1966.-298 с.

9. Месяц Г.А. Законы подобия в импульсных газовых разрядах // Успехи физических наук.-2001.-Т. 176.-№10.-С. 1069-1091.

10. Черненко В.П. Электрофизические и разрядные характеристикиIпиронитрида бора: диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук / В.П. Черненко; Томский политехнический институт.- Томск, 1984. 176 е.: ил. -Библиогр.: С. 152-167.

11. Расчет электрических полей устройств высокого напряжения: учебное пособие / Белоедова И.П., Елисеев Ю.В., Колечицкий Е.С. и др. М.: Изд. дом МЭИ, 2008. - 248 е.: ил.-(

12. Татаринова H.B. Повышение электрической прочности вакуумного промежутка с изолятором // Приборы т техника эксперимента. 1999. -№5. -С. -74-78.

13. Богатенко И.М., Бочаров Ю.Н., Гумерова Н.И. и др. Техника высоких напряжений. СПб.: Энергоатом из дат. Санкт-Петербургское отд-ние, 2003.-608 е.: ил.

14. Вдовико В.П. Частичные разряды в диагностировании высоковольтного оборудования. Новосибирск: Наука, 2007. - 155 с.

15. Кучинский Г.С. Частичные разряды в высоковольтных конструкциях. -JL: Энергия. Ленингр. отд-ние, 1979. 224 е.: ил.

16. Куртенков Т.Е. Расчет вводов высокого напряжения и силовых конденсаторов: Учеб. пособие к курсовому проектированию. Томск: Изд-во ТПИ им. С.М. Кирова, 1987. - 76 с.

17. Сергеев A.C. Выравнивание распределения напряжения вдоль изолирующей конструкции при помощи экрана // Известия вузов. Энергетика. 1979. - №3. - С. 23-28.

18. Дмитревский B.C. Расчет и конструирование электрической изоляции: Учеб. Пособие для вузов. М.: Энергоиздат, 1981. - 392 е.: ил.

19. Вопросы расчета подвесных нелинейных ограничителей перенапряжений Электронный ресурс.: Режим доступа http://www.positron.ru/filelib/libl 180615684.pdf, свободный, 20.07.2010.

20. Александров Г.Н., Сергеев A.C. Оптимальное экранирование опорных изоляционных конструкций электрических аппаратов // Электричество. 1980.-№11.-С. 12-17.

21. Мантров М.И. Электрический расчет высоковольтных вводов: конспект по курсу "Расчет и конструирование электрической изоляции"/ Московский энергетический институт (МЭИ). М.: МЭИ, 1962. - 104 с.

22. Базуткин В.В., Ларионов В.П., Пинталь Ю.С. Техника высоких напряжений-М.: Энергоатомиздат, 1986. -464 е.: ил.

23. Меркулов В.И. Математическое моделирование в электроизоляционных конструкциях : учебное пособие. Томск: Изд-во ТПУ, 2001 - 152 е.: ил.

24. Кучинский Г.С., Кизеветтер В.Е., Пинталь Ю. С. Изоляция установок высокого напряжения: Учебник для вузов. М.: Энергоатомиздат, 1987. -368 е.: ил.

25. Возлинский В.Н., Ермоленко Г.В. Исследование электрического поля высоковольтных электродных систем с полупроводящими покрытиями // Электричество. 1988. - №3. - С. 68-71.

26. Калинин Е.В. Применение полупроводящей глазури на фарфоровых изоляторах // Электричество. 1956. - №10. - С.90-92.

27. Левшунов Р.Т. Исследование изоляторов, покрытых полупроводящей глазурью // Электрические станции. 1954. - №4. - С. 36-41.

28. Лебедь К.В. Применение полупроводящих покрытий в изоляции высоковольтных электрофизических установок // Доклады XIII Международной научно-практической конференции «Современные техника и технологии» Томск: Изд-во ТПУ, 2007. - Т. 1. — С. 60-62.

29. Абрамов В.Д., Хомяков1 M.B. Эксплуатация изоляторов высокого напряжения. -М.: Энергия, 1976. 264 с.

30. Мантров М. И. Расчет разрядных напряжений высоковольтных изоляторов: конспект по курсу "Расчет и конструирование электрической изоляции".-М.: МЭИ, 1966. 100 е.: ил.

31. Эпштейн Г.Л. Применение в области электротехники изолирующих материалов с повышенной проводимостью // Доклады Академии Наук СССР. Электротехника. 1947. - Т. LVIII. - №3. - С. 409-412.

32. Левшунов Р.Т. Грязеразрядные напряжения и тепловая устойчивость изоляторов с полупроводящей глазурью // Электричество. 1969. - №10. - С. 82-84.

33. Ден Ду Хван Влияние полупроводящей глазури на разрядные явления поiзагрязненной поверхности фарфора // Электричество. — 1955. №5. -С. 45-49.

34. Левшунов Р.Т., Гельман Н.Л., Лысаковский Г.И., Хомяков* М.В. Опытная эксплуатация изоляторов с глазурью повышенной проводимости // Электрические станции. 1968. - №8. - С. 60-63.

35. Алиев A.A. Результаты эксплуатации вводов ПНБ-35 с повышенной проводимостью // Электрические станции. 1969. - №5. - С. 81-82.

36. Ткачев В.И., Тен-Хо-Гир, Тегай P.C. Результаты опытной эксплуатации изоляторов с полупроводящей глазурью // Электрические станции. -1969.-№8.-С. 93.

37. Левшунов Р.Т., Лысаковский Г.И. Результаты опытной эксплуатации подвесных изоляторов П-4,5 с полупроводящей глазурью // Электрические станции. — 1957. №2. — С. 90-91.

38. Мухина A.A., Якобсон И.А. Опыт эксплуатации изоляторов, покрытых полупроводящей глазурью // Электрические станции. 1957. - №2. -С. 89.

39. Калинин Е.В., Мерхалев С.Д., Соломоник Е.А. По поводу статьи Р.Т.I

40. Левшунова и др. «Опытная эксплуатация изоляторов с глазурью повышенной проводимости» // Электрические станции. 1968. - №8. -С. 64-66.

41. Алиев A.A. Опытная эксплуатация линейных изоляторов, покрытых полупроводящей глазурью // Электрические станции. 1958. - №9. -С. 75-76.

42. Кабышев A.B., Лебедь К.В. Электропроводность и разрядныехарактеристики диэлектриков после ионно-термической модификации //140

43. Известия высших учебных заведений. Физика. 2011. - Т. 54. - №1. -С. 314-319.

44. Балоян Б.М., Колмаков А.Г., Алымов М.И., Кротов А'.М. НАНОМАТЕРИАЛЫ. Классификация, особенности свойств,применение и технологии получения. Учебное пособие. М.:

45. АгроПрессДизайн, 2007. 125 с.

46. Ивановский Г.Ф., Петров В.И. Ионно-плазменная обработка материалов. М.: Радио и связь, 1986. - 232 е.: ил.

47. Юрасова В.Е., Еловиков С.С., Зыкова Е.Ю. Распыление монокристалловIнитрида бора разной структуры // Поверхность. Рентгеновские, синхронные и нейтронные исследования. 2007. - №6. - С. 38-52.

48. Бужинский О.И., Кабышев A.B., Лопатин В.В. Обработка поверхности нитридокерамических изоляторов ионами углерода // Поверхность. Физика, химия, механика. 1989. - №5. - С. 137-141.

49. Аксенов А.И., Бугаев С.П., Дац A.B. и др. Широкоапертурный источник ионов установки имплантации металлов // Приборы и техника эксперимента. 1988. - №4. - С. 133-135.

50. Бугаев С.П., Литвинов Е.А., Месяц Г.А., Проскуровский Д.И. Взрывная эмиссия электронов // Успехи технической физики. -1975. Т. 115. -Вып. 1.-С. 101-120.

51. Литвинов Е.А., Месяц Г.А., Проскуровский Д.И. Автоэмиссионные и взрывоэмиссионные процессы при вакуумных разрядах // Успехи технической физики. 1983. - Т. 139. - Вып. 2. - С. 265-302.

52. Аксенов А.И., Бугаев С.П., Емельянов В.А. и др. Получение широкоапертурных пучков ионов металлов // Приборы и техника эксперимента. 1987. -№3. - С. 139-142.

53. Рябчиков А.И., Арбузов Н.М., Насыров P.A. Формирование сложных по составу потоков ионов // Журнал технической физики. — 1990. Т. 60. -№5.-С. 106-111.

54. Пучкарева Л.Н., Чесноков С.М., Шулепов И.А. Имплантация ионов вольфрама в частотно-импульсном режиме // Физика и химия обработки материалов. 1998.-№3.-С. 21-25.

55. Кабышев A.B., Лопатин В.В. Влияние структурно фазовых изменений и дефектообразования на электропроводность нитрида бора после ионно-термической модификации // Поверхность. Физика, химия, механика. -1994.-№7-С. 86-93.

56. Бужинский О.И., Бутенко В.А., Крысанов С.И., Лопатин В.В., Черненко В.П. Установка для электрофизических исследований диэлектриков // Приборы и техника эксперимента. 1981. - №3. - С. 236-238.

57. Бутенко В.А., Кабышев A.B., Касенов Ф.К., Лопатин В.В., Черненко В.П. Установка для высоковольтных испытаний диэлектриков при температурах 300-И 600 К. // Приборы и техника эксперимента. 1987. -№3.-0.216-218.

58. ГОСТ Р 50499-93. Материалы электроизоляционные твердые. Методы определения удельного объемного и поверхностного сопротивления. -Введ. 01.01.94.

59. Шарупин Б.Н. Структура и свойства пиронитрида бора // Химическое газофазное осаждение тугоплавких неорганических материалов. .Подред. B.C. Шпака, Р.Г. Аварбэ. Л.: ГИПХ, 1976. - С. 66-101.1

60. Казарновский Д.М., Тареев Б.М. Испытание электроизоляционных материалов и изделий: учебник. 3-е изд. перераб. и доп. - Л.: Энергия, 1980.-213 е.: ил.

61. Завадовская Е.К., Трескина М.Н. Измерение электропроводности твердых диэлектриков в широком интервале температур // Заводская лаборатория. 1961. - Т. 27. - №5. - С. 569-572.

62. Мантров М.И. Расчет и измерение удельного поверхностного сопротивления твердых диэлектриков с учетом объемного тока // Электротехника. 1977. - №7- С. 46-49.

63. Соболев В.Г. Механизм поверхностной проводимости твердых диэлектриков // Электричество. 1983. - №5. - С. 51-54.

64. Бондаренко JI.C. Погрешность при определении Удельного поверхностного сопротивления // Измерительная техника. 1971. -№6. -С. 57-58.

65. Левшина Е.С., Новицкий П.В. Электрические измерения физических величин. Измерительные преобразователи: учебное пособие. Л.: Энергоатомиздат, 1983. - 320 е.: ил.

66. Измерения в электронике : Справочник / Под ред. В. А. Кузнецова. М.: Энергоатомиздат, 1987. - 509 с.

67. Тейлор Дж. Введение в теорию ошибок: пер. с англ. М.: Мир, 1985. -272 е.: ил.

68. Румшиский Л.З. Математическая обработка результатов эксперимента. -М.: «Наука», 1971. 192 е.: ил.

69. Светозаров В.В. Основы статистической обработки результатов измерений. Учебное пособие. М.: Изд. МИФИ, 2005. - 40 с.

70. Риссел X., Руге И. Ионная имплантация: пер. с нем. М.: Наука, 1983. -360 е.: ил.

71. Белоус В.А., Лапшин В.И., Марченко И.Г., Неклюдов И.М. Радиационные технологии модификации поверхности. I. Ионная очистка и высокодозовая имплантация // ФИП. 2003. - Т. 1. - №1. - С. 40-48.

72. Заболотный В.Т. Ионное перемешивание в твердых телах. М.: МГИЭМ(ТУ), 1997. - 62 с.

73. Кабышев A.B., Конусов Ф.В. Влияние радиационных дефектов и их комплексов на оптическое поглощение поликристаллического оксида алюминия // Перспективные материалы. 2002. - №1. - С. 25-33.

74. Степанов А.Л. Синтез наночастиц меди в сапфире методом ионной имплантации // Письма в Журнал технической физики. Т. 28. - №20. -С. 58-66.

75. Качурин Г.А., Черкова С.Г., Володин В.А., Марин Д.М., Тетельбаум Д.И., Becker Н. Влияние имплантации ионов бора и последующихотжигов на свойства нанокристаллов Si // Физика и техника полупроводников. 2006. - Т. 40. - №1. - С. 75-82.

76. Сергеев В.П., Федорищева М.В., Воронов A.B., Сергеев О.В. Структура и механические свойства покрытий на основе корбонитрида титана при магнетронном напылении в условиях ионнолучевой обработки // Перспективные материалы. 2005. - №5. - С. 72-77.

77. Naoki Nakamura, Kiyoshi Hirao and Yukihiko Yamauchi Improvement in Wear Resistance of High-Strength and High-Toughness Silicon Nitride Modified by Ion Implantation // J. Am. Ceram. Soc. 2004. - V. 87. - №6. -P.1167-1169

78. Углов В.В., Занг Дж., Черенда H.H., Бурова Е.А., Абрамов И.И., Данилюк А.Л., Литвинович Г.В., Сокол В.А. Модификация свойств анодного оксида алюминия имплантацией титана и молибдена // Перспективные материалы. 2000. - №2. - С. 76-87.

79. Пичугин В.Ф., Франгульян Т.С. Действие ионного облучения на структуру и свойства оксидных диэлектриков // Перспективные материалы. 2000. - №6. - С. 26-35.

80. Кабышев A.B., Конусов Ф.В., Кураков А.Г., Лопатин В.В. Свойства оксидной и нитридной керамики после ионно-термической модификации // Перспективные материалы. 2001. -№1. - С. 70-81.

81. Ивановский Г.Ф., Петров В.И. Ионно-плазменная обработка материалов. М.: Радио и связь, 1986. - 232 е.: ил.

82. Взаимодействие заряженных частиц с твердым телом : пер. с англ. / Под ред. А. Грас-Марти и др. М.: Высшая школа, 1994. - 744 е.: ил.

83. Кабышев А.В., Лебедь К.В. Влияние режима имплантации и вида ионов на поверхностные свойства диэлектриков // Известия высших учебных заведений. Физика.-2008.-Т. 51. -№11. -С. 121-125.

84. McHargue C.J., Sklad P.S., White C.W. The structure of ion implantated ceramics //Nucl. Instrum. and Meth. Phys. Res. 1990. - V. B46. - No. 1-4. -P. 79-88.

85. Martin P., Dufour M., Ermolieff A., Marthon S., Pierre F., Dupuy M. Electrical surface conductivity in quartz induced by ion implantation // J. Appl. Phys.,-1992. -V. 72. -№7. P. 2907-2911.

86. Prawer S., Hoffman A., Petravic M. and Kalish R. Conductivity'in insulators due to implantation of conducting species // J. Appl. Phys. 1993. - V. 73. -№8.-P. 3841-3845

87. Рябчиков А.И., Насыров P.A. Получение высоких концентраций примеси при импульсно-периодической имплантации ионов // Поверхность. Физика, химия, механика. 1992. - №3. - С. 98-105.

88. С. Marques, Е. Alves, С. McHargue, L.C. Ononye, Т. Monteiro, J. Soares, L.F. Allard. Influence of annealing atmosphere on the behavior of titanium implanted sapphire. // Nuclear Instruments and Physics Research. 2002. -B. 191.-P. 644-648.

89. Кабышев A.B., Конусов Ф.В. Влияние имплантации ионов титана и газовой среды на электрофизические свойства оксида алюминия // Журнал технической физики. 2007. - Т. 77. - №6. - С. 57-61.

90. Кабышев А.В., Лопатин В.В. Влияние структурно-фазовых изменений и дефектообразования на электропроводность нитрида бора после ионно-термической модификации // Поверхность. Физика, химия, механика. -1994.-№7.-С. 86-92.

91. Бушнев Л.С., Кабышев А.В., Лопатин В.В. Модификация структуры и свойств поверхности имплантированного нитрида бора // Физика и химия обработки материалов. 1990. - №2. — С. 5-11.

92. Киприч В.И., Корнич Г.В. Моделирование процесса напыления тонких пленок низкоэнергетической ионной бомбардировкой с учетом ионного перемешивания // Поверхность. Рентгеновские, синхронные и нейтронные исследования. 2006. - №8. - С. 58-62.

93. Погребняк А.Д., Мартыненко В.А., Михалев А.Д., Шабля В.Т., Яновский В.П. Некоторые особенности ионного перемешивания при одновременной ионной имплантации и осаждении покрытий из металлов // Письма в ЖТФ. 2001. - Т. 27. - №14. - С. 88-94.

94. Иванов В.И. Оптимизация процессов диффузионной сварки материалов // Материалы VII Международной научно-технической конференции «INTERMATIC-2009», г. Москва, 7-11 декабря 2009 г. М.: МИРЭА, 2009.-Ч. 2.-С. 231-234.

95. Борисов П.А., Осипов Ю.М. Потенциальные электрические поля. Учебное пособие по курсам ТОЭ (часть вторая) ТЕОРИЯ ЭЛЕКТРОМАГНИТНОГО ПОЛЯ. Электромагнитные поля и волны. -СПб: СПб ГУИТМО, 2006. - 108 с.

96. Резвых К.А. Расчет электростатических полей в аппаратуре высокого напряжения. -М.: «Энергия», 1967. 120 с.

97. Колечицкий Е.С. Расчет электрических полей устройств высокого напряжения. -М.: Энергоатомиздат, 1983. 168 е.: ил.

98. Бинс К., Лауренсон П. Анализ и расчет электрических и магнитных полей: пер. с англ. М.: «Энергия», 1970. - 376 е.: ил.

99. Говорков В.А. Электрические и магнитные поля, изд. 3-е, перераб. и доп. -М.: «Энергия», 1970. -488 е.: ил.

100. Бессонов Л.А. Теоретические основы электротехники. Электромагнитное поле: Учебник для электротехн., энерг., приборостроит. спец. Вузов. 8-е изд., перераб. и доп. - М: Высш. шк., 1986.-263 е.: ил.

101. Бухгольц, Г. Расчет электрических и магнитных полей: пер. с нем. / Под ред. М. С. Рабиновича, Л. Л. Сабсовича. М.: Иностранная литература, 1961.-712 е.: ил.

102. Дьяконов В., Круглов В. Математические пакеты расширения MATLAB. Специальный справочник. СПб.: Питер, 2001. - 480 е.: ил.

103. Ануфриев И.Е., Смирнов А.Б., Смирнова E.H. MATLAB 7. СПб.: БХВ-Петербург, 2005. - 1104 е.: ил.

104. Дьяконов В.П. MATLAB 6.5 SP1/7 + Simulink 5/6®. Основы применения. Серия «Библиотека профессионала». М.: СОЛОН-Пресс, 2005. - 800 е.: ил.

105. Дьяконов В.П. Mathematica 5.1/5.2/6. Программирование и математические вычисления. М.: ДМК-Пресс, 2008. - 576 е.: ил.

106. Половко A.M. Mathematica для студента. СПб.: БХВ-Петербург, 2007. - 368 е.: ил.

107. Макаров Е.Г. Mathcad: Учебный курс (+CD). СПб.: Питер, 2009. -384 е.: ил.

108. Черных И.В. Применение пакета MATHCAD 2001i для электротехнических расчетов. Учебное электронное текстовое издание Электронный ресурс.: Режим доступа http://study.ustu.ru/view/aid/327%5Cl/Chernyh.pdf, свободный, 03.02.2011.

109. Охорзин В.А. Прикладная математика в системе MATHCAD: Учебное пособие. 2-е изд., испр. и доп. СПб.: Издательство «Лань», 2008. -352 е.: ил.

110. Сдвижков O.A. Математика на компьютере: Maple 8. М.: СОЛОН-Пресс, 2003.- 176 е.: ил.

111. Коптев A.A., Пасько A.A., Баранов A.A. Maple в инженерных расчетах: Учебное пособие. Тамбов: Изд-во Тамб. гос. техн. ун-та, 2003. - 80 с.

112. Дьяконов В.П. Maple 9.5 10 в математике, физике и образовании М.: СОЛОН-Пресс, 2006. - 720 е.: ил.

113. Голоскоков Д.П. Уравнения математической физики. Решение задач в системе Maple. Учебник для вузов. СПб.: Питер, 2004. - 539 е.: ил.

114. П. Сильвестер, Р. Феррари Метод конечных элементов для радиоинженеров и инженеров-электриков: пер. с англ. М.: Мир, 1986. - 229 е.: ил.

115. Галлагер Р. Метод конечных элементов. Основы: пер. с англ. М.: Мир, 1984.-428 е.: ил.

116. Стренг Г., Дж. Фикс Теория метода конечных элементов: пер. с англ. -М.: Мир, 1977.-351 с.

117. О. Занкевич, К. Морган Конечные элементы и аппроксимация: пер. с англ. -М.: Мир, 1986. 318 е.: ил.

118. ELCUT. Моделирование двумерных полей методом конечных элементов. Версия 5.7. Руководство пользователя. Электронный ресурс.: Режим доступа http://www.tor.ru/elcut/demo/manual.pdf, свободный, 20.06.2010.

119. Арбузов В.Н. Применение комплекса программ ELCUT для решения задач электростатики. Учебное пособие для студентов заочного отделения. М.: МИЭЭ, 2008. - 27 с.

120. COMSOL User's Guide, Version: January 2004, FEMLAB 3.0

121. COMSOL Multiphysics Электронный ресурс.: Режим доступа http://www.cae-services.ru/index.php?option=comcontent&view=article&id =146&Itemid= 166, свободный, 25.06.2010.

122. COMSOL AC/DC MODULE 3.5a Расчет вихревых токов (осесимметричная постановка) Электронный ресурс.: Режим доступа http://cae-services.ru/data/272M.pdf, свободный, 20.06.2010.

123. В.И.Егоров Применение ЭВМ для решения задач теплопроводности. Учебное пособие. СПб: СПб ГУ ИТМО, 2006. - 77 с.

124. И.Е. Лысенко, М.А. Денисенко, Е.В. Шерова, Н.К. Приступчик Моделирование элементов микросистемной техники в программе ANSYS. Часть П. Учебно-методическое пособие. Таганрог: Изд-во Технологического института ЮФУ, 2009. - 28 с.

125. Чигарев A.B., Кравчук A.C., Смалюк А.Ф. ANSYS для инженеров: Справочное пособие. М.: Машиностроение-1, 2004. - 512 с.

126. Вишняков C.B., Гордюхина Н.М., Федорова Е.М. Расчет электромагнитных полей с помощью программного комплекса ANS YS.I

127. Учебное пособие. Электронная версия Электронный ресурс.: Режим доступа http://vvk2.mpei.ac.ru/ANSYS/Main.htm, свободный, 20.06.2010.

128. Пасынков В.В., Сорокин B.C. Материалы электронной техники. СПб.: Издательство «Лань», 2003. - 368 с.

129. Лайнс М., Гласе А. Сегнетоэлектрики и родственные им материалы: пер. с англ. -М.: Мир, 1981. 736 е.: ил.

130. Аппарат для испытания масла АИМ-90 Электронный ресурс.: Режим доступа http://www.aim-90.ru/, свободный, 15.03.2011.

131. Харитонов Е.В. Диэлектрические материалы с неоднородной структурой. -М.: Радио и связь, 1983. 128 е.: ил.

132. Эрфос А.Л. Физика и геометрия беспорядка. М.: Изд. «Наука», 1982. -264 е.: ил.

133. Холодный С.Д., Каменский М.К. Расчет напряженности электрического поля на поверхности полупроводящего экрана // Электричество. 2004. — №9. - С. 63-65.

134. Расчет распределения напряжения вдоль границы раздела твердого диэлектрика и окружающей его среды

135. Для схемы замещения диэлектрика в коаксиальной системе электродов (глава 5, рисунок 5.1) имеем дифференциальное уравнение второго порядка:dUl1. Yz -Us-Yy-iUo-Us)pR dUs 11)dr2 V ' ') 2-n dr r

136. Л Y s 1 N h с / | -BesselYt / \ \1. J- -2 p (Y + Y )r; 11. ГГ I SK / 1. J- O. (Y + Y ^ X V ) " I1. J~K~ i1 J- 2p A¥A2 yj Я1. Y BesselY 0,r21. У BesselY1. Y + BesseLJ 0,1. BesseLJ0,i21 / 2 р (У + У \ г1 ) Вез5еи 0, 1 ^- < 1 *-у )1 У-ЗРЛП+П) г3у/К^