Визначено вплив осаджених плівок на оптичні властивості зразків Mo, SS і Cu дзеркал після їх експозицій всередині трьох термоядерних установок і в стендах з плазмою. Застосовано метод відновлення коефіцієнта відбиття (КВ) у стенді з низькоенергетичними іонами D плазми. Досліджено в експериментах поведінку Be дзеркал, що моделюють дію атомів перезарядження з кисневою домішкою на поверхню дзеркал. Після бомбардування зразків Be дзеркал у стенді високоенергетичними іонами D плазми з малою кількістю кисню виявлено деградацію КВ завдяки часткового хімічного перетворення плівки оксиду Be на плівку дейтерованого гідроксиду Be. Доведено, що у тривалих експозиціях Be зразків до іонів низької енергії D плазми деградований КВ відновлювався завдяки розпиленню плівок.

  Скачати повний текст

Уперше розроблено тривимірну математичну модель магнетронної гармати з холодним вторинно-емісійним катодом, яка дає змогу досліджувати динаміку електронного потоку за його генерації, формування та транспортування у нестаціонарному режимі. Вивчено рух електронів у нестаціонарному електричному полі магнетронної гармати у двовимірному кінематичному наближенні з урахуванням впливу початкових швидкостей. Уперше одержано залежності енергії бомбардування катоду від початкової енергії первинних електронів та крутизни фронту наростання та спаду імпульсу анодної напруги. З використанням цих залежностей показано можливість вторинно-емісійного розмноження на спаді керувального імпульсу анодної напруги у магнетронній гарматі з холодним вторинно-емісійним катодом. Здійснено детальне комплексне дослідження механізму генерації, формування та транспортування електронного потоку в магнетронній гарматі з цим катодом за імпульсного способу ініціювання емісії. Одержано просторовий і часовий розподіл диференційних параметрів електронного потоку (координат і швидкостей), а також інтегральних параметрів (струму колектора, об'ємної щільності просторового заряду, розподілу частинок за енергіями бомбардування катода) у магнетронній гарматі з холодним вторинно-емісійним катодом.

  Скачати повний текст

Уперше запропоновано схему для використання керованих термоядерних реакцій у промислових цілях на базі теплової ізоляції високотемпературної плазми електричним полем. Установлено закономірності інерційно-електростатичного утримання плазми у разі інжекції електронних та йонних потоків у дрейфовий простір. Знайдено умови утворення потенційних бар'єрів для електронів і йонів у густій плазмі, а також новий тип розв'язання рівняння Ленгмюра, що характеризується утворенням у дрейфовому просторі серії віртуальних електродів, що чергуються: анодів і катодів, які володіють властивостями реальних електродів, але абсолютно прозорих для потоків заряджених частинок. Запропоновано та експриментально досліджено сферичне фокусування потоків заряджених частинок у центр електростатичної пастки. Досліджено питання просторово-часового фокусування потоків заряджених частинок, що дає змогу знизити критичні розміри електростатичної пастки, а також здійснити нагрівання твердої термоядерної мішені концентрованими йонними пучками. Знайдено умови захисту сіток від бомбардування електронними та йонними потоками з плазми магнітним полем струму, що протікає через витки сітки. Винайдено новий тип пастки для утримання високотемпературної плазми комбінованими електричними та магнітними полями - елекромагнітну пастку. Проведено теоретичне та експериментальне дослідження цих пасток. Розроблено проект джерела термоядерних нейтронів, що сполучає в одній установці плазмову мішень та інжектори високоенергетичних йонів. Створено концепційний проект термоядерного реактора на базі багатощілинної електромагнітної пастки. Наведено нові діагностичні методи для виміру параметрів плазми та електричних полів у електростатичних і електромагнітних пастках.

  Скачати повний текст

  Скачати повний текст

  Скачати повний текст

Показано, що вибивання збуджених частинок здійснюється, в основному, за рахунок двох типів процесів: розвитку каскаду зіткнень і кратних зіткнень іона, що налітає, з поверхневими атомами мішені. Показано, що за іонного бомбардування хімічних сполук і сплавів з'являється додатковий по відношенню до чистого металу канал утворення збуджених частинок, пов'язаний з розривом міжатомного зв'язку. Встановлено, що кінцевий збуджений стан розпиленої частинки визначається як резонансними процесами взаємодії між частинкою та поверхнею, та процесами, що відбуваються всередині самої частинки.

  Скачати повний текст

Наведено порівняння результатів мас-спектрометричного дослідження даних комплексів за методами лазерної десорбції / іонізації, матрично-активованої лазерної десорбції / іонізації, графіто-активованої лазерної десорбції / іонізації та мас-спектромерії з іонізацією бомбардуванням швидкими атомами й електророзпиленням. Експериментально показано існування іонів-асоціатів з однією та двома молекулами води, що є наслідком "м'якої" іонізації полем, спричиненого взаємодією лазерного опромінення та приповерхневого шару вуглецьвмісного матеріалу. На підставі зміни значення інтенсивності піків мас-спектрів основних фрагментів комплексів вивчено особливості іон-молекулярних, зокрема, протонодонорних і протоноакцепторних реакцій в іонному джерелі мас-спектрометра. З урахуванням діелектричної проникності графіту проведено числові оцінювання величини локального електромагнітного поля на поверхні еліпсоїдальної частинки графіту.

  Скачати повний текст

Встановлено, що легування ГЦК залізо-нікелевого сплаву Mn або Co у комбінації з вуглецем сприяє посиленню магнітного порядку, що проявляється у підвищенні точки Кюрі та зростанні надтонких магнітних полів. У ГЦК сплавах Fe - Ni - X - C (X = Mn, Co) вивлено послаблення міжатомної взаємодії з підвищенням температури у разі наближення до точи Кюрі та прояв від'ємної об'ємної магнітострикції, зростаючої за абсолютним значенням у разі легування Co та дещо послабленої у разі додавання Mn. Встановлено, що металеві покриття, одержані з неінварного сплаву Fe - Ni - Co - Y методом осадження мікрокрапельного розплаву на Al і Cu підкладинки, виявляють інварну аномалію, яка є результатом еволюції магнітного порядку, викликаної перерозподілом атомів в аутсенітній фазі у процесі катодного іонного бомбардування (КІБ), в широкий інтервал температур 110 - 525 К прояву низького температурного коефіцієнта лінійного розширення (ТКЛР), що забезпечений підвищенням температури Кюрі та стабілізацією аустенітної фази за рахунок подрібнення структури. Встановлено, що легування вуглецем ГЦК Fe - Ni сплавів, які містять 20 - 25 % Ni, розширює температурні межі прояву антиінварного ефекту, виявлено його кореляцію з еволюцією нанорозмірних магнітних неоднорідностей у разі зміни температури в магнітоупорядкованому стані, а також вище температури Кюрі.

  Скачати повний текст

Досліджено процеси іонного розпилення твердих тіл у широкому інтервалі енергій первинних іонів методом мас-спектрометрії вторинних нейтральних частинок. Із цією метою створено установку для мас-спектрометричного аналізу розпилених нейтралей, що дозволяє працювати у діапазоні енергій первинних іонів до 170 кеВ, та розроблено відповідні методики досліджень. Запропоновано методику обчислення коефіцієнта трансмісії іонно-оптичної системи монопольного мас-аналізатора з енергофільтром як функції енергії іонів. Методом комп'ютерного моделювання траєкторій електронів та іонів у системі аналізу розпилених частинок визначено оптимальні потенціали іонно-оптичних елементів системи, що забезпечують максимальну чутливість установки, для кожного із трьох режимів роботи. Проведено дослідження емісії нейтральних кластерів міді, а також процесу переважного розпилення ізотопів молібдену під час бомбардування поверхні іонами аргону в діапазоні енергій від 30 до 170 кеВ.

  Скачати повний текст

Встановлено механізми й основні закономірності фізичних процесів, які відбуваються у твердих тілах і пов'язані з радіаційною пошкоджуваністю, еволюцією дефектної структури опромінених матеріалів та з імплантацією інертних газів і водню. На атомарному рівні досліджено конфігурації точкових дефектів і кластерів, дозові залежності нагромадження точкових дефектів. Встановлено закономірності просторово-концентраційних розподілів імплантованих водню, гелію, криптону, ксенону та радіаційних дефектів. Одержано інформацію про енергетичні розподіли атомів віддачі дейтерію. Виявлено якісну відмінність структур, що виникають на поверхні металів після опромінення плазмою, від таких, які утворюються під час опромінення моноенергетичними пучками іонів гелію. З'ясовано, що основним ефектом дії плазми є розпилення поверхневих шарів твердих тіл. Досліджено процеси нагромадження й утримання водню (дейтерію) в об'ємі матеріалів. Встановлено зв'язок процесів, які сприяють утворенню водню, зі структурою матеріалу.

  Скачати повний текст

Встановлено загальні закономірності та виявлено найважливіші фізичні фактори, відповідальні за формування складу та структури тонких плівок, отримуваних термоіонним і реакційним термоіонним осадкуванням, різними модифікаціями магнетронного розпилення, методами активованого плазмою хімічного осадження та лазерного випаровування. Вирішено важливу фізико-технічну проблему плівкового матеріалознавства, що дозволяє науково обгрунтовано підходити до вибору оптимального методу одержання плівок з необхідними характеристиками. Установлено, що вигляд плівкоутворювальних частинок (атоми, атомні кластери, молекули) й енергія часток, які надходять на поверхню росту, для всіх методів осадження плівок є універсальними факторами, що визначають їх склад і структуру. Ці фактори визначаються методом осаджування плівки і залежать від фізико-технологічних параметрів процесу. Показано, що умовами, які визначають повну керованість властивостями плівок, є атомарний склад плівкоутворювальних частинок і регульована енергія частинок, що бомбардують поверхню росту. Присутність на поверхні конденсації поряд з атомами молекул сполук і неконтрольоване бомбардування швидкими частинками зростаючої плівки істотно перешкоджають формуванню плівок з досконалим складом і структурою та ускладнюють керування процесом їх осаджування. Отримані результати дозволяють прогнозувати характеристики плівок залежно від методу їх осаджування та керувати ними.

  Скачати повний текст

Досліджено питання молекулярно-динамічного (МД) моделювання атомних переміщень у каскадах зіткнень, а також утворення вакансій, міжвузлових і радіаційно-адсорбованих атомів в однокомпонентних Al, Ni, Cu та двошарових кристалах Al/Ni і Ni/Al, що описуються багаточастинковими атомними потенціалами у разі бомбардування іонами Ar і Xe з енергіями 15 - 100 еВ за температур 0 К - 750 К. Розглянуто можливість використання стабільного і квазістабільного МД методів для розрахунків параметрів моделей іонного перемішування (ІП) та радіаційно-прискореної дифузії (РПД): коефіцієнтів розпилення та ІП, середньої швидкості дрейфу атомів віддачі, розподілу генерації вакансій і міжвузлових атомів за глибиною кристала. Розраховано пошарові профілі концентрації псевдомаркера (ІП і РПД) у Cu та Ni, а також маркера з низькою концентрацією Al в Ni (ІП).

  Скачати повний текст

Досліджено структурні й електрофізичні характеристики нанокристалічних Cr - N та V - N покриттів, а також їх радіаційну стійкість і механічну міцність. Для одержання даного типу покриттів використано технологію іонно-стимульованого осадження, яка об'єднує випаровування атомів і молекул металу та бомбардування газовими іонами, які мають енергію у декілька десятків keB. На підставі результатів математичного моделювання даного процесу доведено, що внаслідок різниці у глибинах залягання іонів та утворюваних дефектів умови, за яких зароджується та формується структура є різними. На підставі вивчення особливостей створення покриттів зроблено висновок, що структура сформованого Cr - N матеріалу є нанокристалічною з розміром зерна 3 - 6 нм з вузькими межами. Показано, що бомбардування іонами азоту таких покриттів на початковому етапі призводить до заповнення вільних зв'язків між атомами металу та азоту, внаслідок якого утворюються стехіометричні фази CrN та VN. Встановлено влив підвищення дози опромінення CrN покриття на зростання великих (100 - 200 нм) зон з різною текстурою росту, внаслідок якого електроопір зростає. Встановлено відсутність видимих змін у структурі VN композиту та підвищення електроопору. У разі опромінення іонами гелію основна його частина дифундує на межі зерен і утворює газові комплекси - He - Nv. З'ясовано, що у разі застосування максимальних доз опромінення відбувається збільшення тиску у цих комплексах і руйнування Cr - N покриттів. Показано, що V - N покриття більш стабільні. Виявлено, що за умов підвищення тиску у газових комплексах частина гелію дифундує по межі зерен до поверхні покриття та залишає його, а руйнування не відбувається. Встановлено, що використання високоенергетичних іонів в іонно-стимульованій технології суттєво активізує процес зчеплення покриттів з основою. Виявлено, що збільшення кількості пор у покритті посилює зчеплення. Показано, що інтенсивне перемішування покриття з більш м'яким матеріалом підкладки негативно позначається на твердості покриття. З'ясовано, що даний ефект призводить до зменшення твердості за умов збільшення адгезії.

  Скачати повний текст

Охарактеризовано та встановлено природу неперервного (НВ) випромінювання в іонно-фотонній емісії срібла. З'ясовано, що імовірність збудження поверхневих плазмонних коливань електронів Ag визначається внутрішньою енергією системи іон - метал, зокрема, передача енергії плазмонам відбувається за рахунок процесу оже-нейтралізації іона поблизу поверхні. Встановлено зв'язок між фізико-хімічними характеристиками поверхні та характеристиками плазмонного випромінювання срібла.

  Скачати повний текст

Проведено дослідження взаємозв'язку оптичних властивостей з атомно-електронною структурою як полікристалічних металевих матеріалів, опромінених іонами металів та газів, так і аморфних металевих сплавів на основі заліза, отриманих з варіацією термодинамічних умов їх виготовлення та способу обробки стрічки. З'ясовані закономірності модифікації оптичних властивостей полікристалічних металів при бомбардуванні іонами металів та інертних газів. Особливості оптичних властивостей пов'язані зі змінами мікрорельєфу поверхні за рахунок імплантації іонів та осадження на ній відповідних плівок. Показані переваги еліпсометричного експерименту у взаємозв'язку із нейтронографічним дослідженням атомної будови для вивчення закономірностей модифікації атомно-електронної структури аморфних металевих стрічок при варіації термодинамічних умов гартування та наступного тривалого опромінення нейтронами.

  Скачати повний текст

Системно досліджено характеристики поверхневого шару пера лопаток з титанового сплаву ВТ8М у взаємозв'язку з режимами комплексної обробки та їх вплив на опір втомі й ударну міцність. Науково обгрунтовано технологічне забезпечення несучої здатності лопаток компресора двигуна ТВ3-117. Особливостями технології обробки є ультразвукове зміцнення протягом п'яти хвилин і наступне нанесення покриття TiN за методом конденсації у вакуумі на поверхню деталі речовини з плазмової фази з іонним бомбардуванням. Установлено, що покриття нітриду титану текстуровано з переважною кристалографічною орієнтацією напрямку [111] щодо поверхні лопатки. Найкраще розмірне та структурне співвідношення спостережено між площинами (111) ГЦК гратки нітриду титану та (0001) ГЩП гратки alpha-фази титанового сплаву. За такого сполучення обох граток суттєво знижується питома поверхнева енергія межі розділу фаз, що сприяє підвищенню зносостійкості лопаток. Сприятливі умови для росту зерен у покритті TiN створюються у процесі попередньої ультразвукової обробки для його зміцнення протягом п'яти хвилин. За цього збільшується кількість зерен alpha-фази у титановому сплаві, орієнтованих площинами (0001) щодо поверхні лопатки. Виявлено, що у разі ушкодження вхідної крайки зона максимальних напруг зміщується у місце ушкодження, а максимальні напруги збільшуються удвічі.

  Скачати повний текст

Удосконалено систему регенерації гороху посівного (Pisum sativum L.) шляхом органогенезу та проведено гістологічне вивчення процесів регенерації у вихідних і трансгенних лініях. Використано з метою генетичної трансформації "shooty" мутант Agrobacterium tumefaciens pGV2206 отримано трансгенні високорегенераційні лінії гороху для чотирьох комерційних сортових ліній: 912097, 912074, 911160 та 911136. Апробовано методики другого етапу подвійної генетичної трансформації регенераційних ліній гороху за допомогою A.tumefaciens та електропорації протопластів і вперше розроблено методику генетичної трансформації регенераційних ліній з використанням бомбардування мікрочастинками золота. З використанням даної методики трансформації за допомогою A.tumefaciens отримано фосфінотрицинстійкі рослини гороху та їх нащадки. Доведено успадкування введених генів до п'ятого покоління включно. Молекулярно-біологічний аналіз підтвердив трансгенну природу отриманих ліній та їх нащадків. За допомогою методу електропорації протопластів вперше отримано трансгенні рослини гороху, що містять ген стійкості до L-фосфінотрицину. Трансгенну природу трансформантів підтверджено молекулярно-біологічним аналізом. Наведено методику трансформації гороху шляхом бомбардування мікрочастинками золота та отримано канаміцинстійкі трансгенні фертильні рослини гороху, що містять ген gus. Молекулярно-біологічними методами доведено трансгенну природу отриманих ліній.

  Скачати повний текст

Досліджено вплив бомбардування високоенергетичними частинками (іонами, протонами, нейтронами, гамма-квантами, альфа-частинками) на механічні й електричні властивості напівпровідників і прикладних шаруватих структур на їх основі. Для вивчення формування тонких шарів силіцидів металів наноелектроніки використано Резерфордівське зворотне розсіювання. Розроблено систему вимірювання модуля пружності кремнію у процесі опромінення. Створено пристрій для дослідження зразків під час опромінення в горизонтальному каналі ядерного реактора. Досліджено механічні напруження в іонно-легованих шарах кремнію, виявлено його розпухання під час імплантації та виникнення дислокаційних систем поблизу межі легована-нелегована область. Розроблено практичні рекомендації для підвищення експлуатаційних характеристик і радіаційної стійкості приладних структур мікроелектроніки. Встановлено, що процес термоелектротренування суттєво підвищує радіаційну стійкість елементів.

  Скачати повний текст

Вперше простежено залежність квантового виходу випромінювання вибитих збуджених атомів металу від ступеня заповнення d-оболонки атома металу. Встановлено кореляцію між квантовим виходом випромінювання вибитих збуджених частинок і ступенем іонності хімічної сполуки - зсувом центру ваги електронної хмари зв'язку від середини (ковалентний зв'язок) у бік одного з партнерів. Показано, що за іонного бомбардування металевих сполук спостерігається додатковий (у порівнянні з металом) механізм утворення збуджених частинок, обумовлений розривом хімічних зв'язків. Встановлено істотний вплив процесів електронного обміну (переважно резонансного типу) між збудженою частинкою, що відлітає, і твердим тілом на швидкісний склад збуджених частинок, що відлітають. Зазначено, що випромінювання повільних збуджених частинок спостерігалося тільки для рівнів, розташованих у резонансно заповненій частині зони провідності металів або забороненій зоні напівпровідників і діелектриків; для збуджених рівнів, розташованих у резонансно вільній частині зони провідності металів або зоні провідності напівпровідників і діелектриків спостерігалися тільки швидкі частинки внаслідок існування великої імовірності безвипромінювальної втрати збудження за рахунок процесів електронного обміну. Показано, що розподіл непружної енергії зіткнення за станами збудження частинок, що відлітають від поверхні твердого тіла, відбувається у межах статистичного розподілу непружної енергії за можливими станами збудженої системи, що розпадається: тверде тіло - атом, що відлітає. Відзначено різну константу даного розподілу для різних процесів зіткнення (каскадних та кратних).

  Скачати повний текст

Одержано експериментальні результати, які дозволяють оцінити зміни в структурі поверхні, що призводять до змін оптичних властивостей неіржавіючої сталі (SS) у результаті опромінювання іонами водню. Показано, що варіація енергії іонів за постійного флюенсу робить істотний вплив на структуру пошкодження, що формується на поверхні SS-дзеркал. Розглянуто пошкоджений шар у моделі наближення ефективного середовища, що складається з суміші металу та порожнеч. Вивчено зміни оптичних властивостей поверхні алюмінієвого сплаву D16 у разі дії іонів дейтерієвої плазми за умов, які імітують вплив середовища на внутрішні дзеркала в термоядерному експериментальному реакторі. Запропоновано механізм для пояснення експериментальних даних на підставі аналізу експериментальних результатів і результатів розрахунку в моделі ефективного середовища.

  Скачати повний текст