Фильтр по тематике

Инновационные методы коррекции свойств RR- и RC-материалов электронными устройствами — генераторами волн СВЧ-диапазона частот

Современную жизнь затруднительно представить без СВЧ-энергии, как в быту, так и в научных исследованиях, которые не перестают нас удивлять своими открытиями. В статье проанализированы инновационные разработки изменения свойств некоторых материалов с помощью электронных устройств, функционирующих в СВЧ-диапазоне частот. Изменение материалов с помощью новейших электронных технологий в области СВЧ даёт огромные перспективы развитию и безопасности человека.

02.02.2024 1136 0
Инновационные методы коррекции свойств RR- и RC-материалов электронными устройствами — генераторами волн СВЧ-диапазона частот

Светоотражение как способ выживаемости

Явление, известное как эффект урбанизма, или «городская проблема сохранения света и тепла» (UHI), распространяется по всему миру. В основном – из-за непрекращающейся миграции жителей из сельской местности в города. Это приводит к увеличению количества транспортных средств, систем кондиционирования воздуха, электрических обогревателей, светофоров, уличных фонарей и других устройств современной электроники, выделяющих тепло при работе. Строительство домов, предприятий, дорог также способствует эффекту UHI, ибо при этом активно используются асфальт, бетон, металлы и кирпичная плитка, которые, с одной стороны, хорошо поглощают тепло, а с другой – не отражают световую (в том числе солнечную) энергию. Так, густонаселённые районы и территории (конгломерации и мегаполисы) потребляют около 75% вырабатываемой во всём мире электроэнергии, хотя занимают всего 2% поверхности Земли [1]. К проблематике постоянно приковано внимание не только специалистов в области экологии и защиты окружающей среды, но и разработчиков РЭА, поскольку результативность совместных исследований зависит от всестороннего вклада неравнодушных людей в свою жизнь и будущее своих детей.

С этой целью разрабатывается несколько стратегий для смягчения эффекта UHI. В целом их можно классифицировать как планирование городских конструкций с учётом экологического обеспечения (зелёные насаждения, устройства вентиляции и циркуляции для воздушного потока, зелёные крыши) и разработка систем пассивного энергосбережения в инновационном формате (стены с «солнечными панелями», модули «сбора» солнечной энергии на большой площади, поля с ровным (однородным) ландшафтом, фенестрация, теплоизоляция, аккумулирование и преобразование электроэнергии, энергосбережение и др.).

В соответствии с обозначенным трендом в стратегии пассивного энергосбережения больше внимания уделяют «холодным» поверхностям отделочных материалов, в основном пигментам, керамике, стеклу и стеклокерамическим материалам, а также световозвращающим материалам (RR) и материалам с изменённой фазой (PCM). RR и PCM обладают высокой отражательной способностью, особенно в видимом и инфракрасном диапазонах. Их использование снижает температуру воздуха в среднем на 2°C, хотя каждое инженерное решение оптимизируют для конкретной городской зоны из-за своих особенностей расположения, климата, среднегодовой солнечной активности и иных характеристик.

Так, например, изготовили образцы из шеелитовых и цирконовых стекол; изменения формы их кристаллов обусловили возможность создания новых эмалированных покрытий. Оказалось, что высокая преломляющая способность циркона препятствует кристаллизации шеелита, поэтому смесь двух стёкол приводит к возникновению некристаллизованных областей, которые, в свою очередь, влияют на оптические свойства (отражательную способность) поверхности. В некристаллизованных областях выявлено условно большое количество свободного кислорода, что привело к уменьшению коэффициента отражения солнечного света.

Первая СВЧ-печь

Довольно много споров идёт о том, как правильно называть вещи: «микроволновая печь» или «СВЧ-установка»? Свет на этот вопрос может пролить сама история изобретения бытовой СВЧ-печи. В 1945 году американский инженер из штата Мэн Перси Спенсер был принят в компанию Raytheon Technologies Corporation разработчиком активных радаров для военной промышленности. Занимаясь созданием прообраза современного магнетрона, мужчина заметил, что микроволны от экспериментального аппарата расплавили шоколадный батончик в кармане. Как нередко бывает, практический побочный эффект изобретения заинтересовал исследователя сильнее, чем результат выполнения поставленной задачи. Продолжая экспериментировать, Перси расположил рядом с трубкой магнетрона зёрна кукурузы, и те разогрелись настолько, что превратились в попкорн. Положил яйцо – и вскоре оно взорвалось [8]. При нагреве куриного яйца происходит денатурация белков, внутримолекулярная перегруппировка молекул: внутренняя структура вещества нарушается, а частицы протеинов собираются в более крупные – белок становится белым и твёрдым. Вместе с ассистентом Роли Хэнсоном инженеры сделали металлический ящик размерами 35×65 см, поместили туда магнетрон и, сами того не осознавая, дали старт первой в мире бытовой микроволновке. Очередное изобретение – одно из тех, которые люди делают иногда случайно, – получило название «Speedy Weenie» («Быстрая сосиска») [8]. Первая бытовая СВЧ и её счастливая обладательница представлены на рис. 1.

Разумеется, открытие Спенсера обусловило проведение множества экспериментов-исследований в сфере разогрева подключённым магнетроном сырых и готовых блюд. Интересно, что есть и такие результаты исследований по теме изменения свойств материалов под воздействием СВЧ-волн: оказывается, некоторые расщеплённые СВЧ органические материалы вполне можно восстановить. В 2015 году опубликована статья о том, как учёные из Калифорнийского университета в Ирвайне вернули приготовленное в СВЧ-устройстве яйцо в исходное состояние [10]. 

Известно, что волнами СВЧ можно провести термообработку при температуре, обеспечивающей безопасность употребления продукта человеком, даже сырое мясо. Для этого вовсе не обязательно строить ящик с металлическим экраном, потому что пища подогреется и вблизи открытого магнетрона, а экранированный корпус камеры СВЧ-печи бытового назначения нужен лишь для безопасности человека (уменьшения влияния радиоволн). Частотный выбор конкретного участка микроволнового диапазона определили опытным путем при многих исследованиях и экспериментах по уменьшению потерь энергии при тех же характеристиках импульсов, тока и напряжения, воздействующих на магнетрон. Тем не менее первые микроволновки делали размером с газовую печь и подключали к водопроводу – жидкостному охлаждению. Только в 1965 году разработчики придумали, как сбрасывать температуру магнетрона с помощью воздуха. В 1975 году изобретение произвело фурор, и микроволновки в США обогнали по продажам газовые плиты. Таков пример условной конверсии, когда на потребительском рынке технология в итоге оказывается более востребованной и прибыльной, чем на оборонном.

В качестве иллюстративного примера на рис. 2 показана СВЧ-установка Raytheon RadaRange на борту атомного грузового корабля NS Savannah (США), 1961 год. На рис. 3 представлен вид на современную бытовую СВЧ-печь, установленную в интерьере кухни.


Возможности современных СВЧ-печей крайне обширны. Например, в микроволновке можно приготовить даже эспрессо. Правда, для этого нужна специальная гейзерная кофеварка, сделанная из устойчивого к воздействию СВЧ-волн материала. Именно преобразование материалов обсудим в следующем разделе статьи. Микроволновая печь может использоваться в быту как замена духовому шкафу для производства выпечки, обеззараживания губок для мытья посуды; как водяная баня для продуктов, пароварка и способ приготовления яйца-пашот; для производства «облака мыла» для детей, а также во многих иных случаях. Магнетрон бытовой микроволновой печи выглядит так, как показано на рис. 4.

Мгновенное микроволновое спекание диоксида циркония с использованием новой каскадной стратегии

В области мгновенной обработки материалов микроволновая энергия представляет интересный способ уплотнения сложной формы благодаря бесконтактному объёмному нагреву. Достижение быстрого и равномерного нагрева до сих пор является проблемой во многих исследованиях. До последних пор в лабораторных разработках использовался гибридный нагрев керамики с использованием токоприёмников из карбида кремния. Однако новая стратегия (метод SiC) одновременного нагрева множественных элементов с помочью СВЧ при высоких скоростях нагрева до 1000 К/мин приводит к высокой стабильности воздействия на поверхность и мгновенному гибридному нагреву. Этот метод стали называть «методом мгновенного спекания», а уточнённые результаты появились недавно, в сентябре 2023 года [3, 6].

Мгновенное микроволновое спекание впервые позволило получить плотные (относительная плотность 97%) микроструктуры в течение 45 с во время импульсного воздействия микроволнового излучения. 

На рис. 5 представлена иллюстрация работы установки для мгновенного спекания материалов под воздействием энергии СВЧ-волн.

Мгновенное спекание – сверхбыстрый процесс уплотнения частиц материала за несколько секунд. Впервые о явлении заговорили в Колорадском университете в работе Cologna et al – подробнее в [3, 5], по результатам научных экспериментов. Особенность типичной конфигурации лабораторной установки в том, что электрическое поле и мгновенное воздействие создают с помощью электродов из платины, приложенных к образцу в форме собачьей кости. При определённых полевых и температурных условиях отрицательный температурный коэффициент (ОТК) удельного сопротивления керамики, как и диоксида циркония, способствует резкому увеличению процесса Джоулева нагрева [9]. Чтобы избежать плавления образца, температурный разгон управляется регулятором тока. На рис. 6 представлен график зависимости изменения свойств разных составов (материалов) от температурного воздействия в СВЧ.


Так, стекло ZG является наиболее тугоплавким стеклом с более высокой температурой спекания, в то время как SG спекается при относительно низкой температуре. Смеси SG-ZG демонстрируют промежуточные температуры спекания, хотя они аналогичны температуре спекания SG. Кроме того, стекло SG также имеет более низкую температуру начала растекания по подложке (площадь 30%), а более высокая температура соответствует смеси 25/75-SZ. Согласно рис. 6, смесь 75/25-SZ устойчива к воздействию широкого диапазона температур без изменения площади материала (870…1070ºC). 

То же проявляется и для других смесей, хотя диапазон температур уменьшается с увеличением концентрации ZG. Область, где площадь материала не испытывает изменений под воздействием температуры, соответствует формированию сферической формы в ВСМ. Эффект указывает на то, что из-за высокой тугоплавкости ЗГ частицы обоих типов стекол могут взаимодействовать в интервале температур без уменьшения формы образца, и тогда для начала растекания необходимо приложить дополнительный СВЧ-нагрев.

Изменения в свойствах материалов определяются и оригинальной структурой стёкол SG и ZG. В табл. 1 представлены сведения зависимости и характеристик зоны отражения эмали, полученной под воздействием СВЧ-волн. К примеру, в силикатных стёклах в сравнении с металлами (и металлокерамикой) щелочные катионы и ионы по-разному взаимодействуют в химическом процессе.

Известно, что кристаллизация циркона начинается примерно при 1000ºC и очень быстро увеличивается между 1100ºC и 1200ºC. Согласно кривым, суспензии обжигали при температуре 1170ºC – выше температуры сферы, когда вязкость достаточна для «растекания». В результате воздействия эмаль становилась «непрозрачной», что свидетельствовало о кристаллизации шеелита и циркона. На рис. 7 представлен график зависимости облучения СВЧ для разных типов эмалей.

Значения Eg 4,09 и 5,69 эВ получены для кристаллов шеелита, тогда как из экспериментальных УФ-видимых ИК-спектра зарегистрированные значения Eg варьировались от 4,2 до 6,8 эВ [11]. Для металлических сплавов, а также для огнеупорной или крайне огнеупорной керамики применяют метод электроискрового плазменного спекания – ИПС (SPS). Отличительные особенности: высокое давление (>100 МПа) и регулируемая сила тока в установке для воздействия на проводников – материалов с положительным температурным коэффициентом удельного сопротивления (РТС). 

Ещё одна особенность метода в том, что используется графитовая фольга для предварительного нагрева образца. 

С помощью мгновенного SPS изготовлены образцы огнеупорной керамики ZrB₂, HfB₂, TiB₂, SiC, MnO₄ и др. Используя установку СВЧ, можно контролировать изменение формы образца при нагреве, в том числе чтобы обеспечить сверхбыстрое уплотнение материалов с различными электрическими характеристиками, таких как Ni, ZrO₂, а также MoSi₂, SiC или даже сложных химических соединений, как CaCu₃Ti₄O₁₂.

Микроволновое импульсное воздействие изучалось на частоте гиротрона 24 ГГц и частоте магнетрона 2,45 ГГц. Волны СВЧ, создающие электромагнитное поле, позволяют сверхбыстро изменять свойства разных материалов и их сплавов, в том числе соединений полупроводника и диэлектриков за счёт биполярного взаимодействия. 

Особенности мгновенного спекания для получения прикладного результата

Воздействие на изменение свойств материалов посредством микроволновой энергии потенциально перспективно для мгновенного спекания металлических порошков и изменения свойств различных материалов, причём не только содержащих металлы (и сплавы на их основе), но даже каменные породы, образованные много веков назад естественными природными процессами. При определённых температурных условиях в вакууме охлаждающие заготовку потоки создают температурные градиенты и для материалов NTC, что даёт большие перспективы развития науки и инженерной мысли. В качестве простых примеров можно привести изменения свойств горных пород (в области добычи полезных ископаемых и драгоценных металлов), повышение степени защиты людей и производств, электроустановок в шахтах и в условиях сейсмической опасности в районах возможного извержения вулканов. Ещё один практический вариант – горноспасательные работы, а также строительные работы в районах, насыщенных гранитом, в том числе при строительстве дорог и тоннелей. Разумеется, сфера применения полезных разработок шире: можно спекать даже глинозём (что в перспективе позволит осушать болота и труднопроходимые места, дороги в межсезонную распутицу).

К слову, необычные камни автор встречал в центральных и южных районах Румынии. Их называют тровантами и условно наделяют чертами живых существ. Расщеплять эту породу также удаётся с помощью СВЧ. Строение камня далеко от волшебного. Если аккуратно распилить тровант пополам, то можно увидеть отличающиеся по толщине и цвету кольца, как на древесном спиле. В самом центре находится небольшое твёрдое ядро. Слои эти состоят не только из песчаника. Оттенки разных цветов им придаёт высокое содержание разных минеральных солей. Поэтому, когда камень намокает, он расширяется и «растёт». Увеличение размеров трованта связано с последовательной цементацией песка на его поверхности столетие за столетием, слой за слоем. Так и появляются новые трованты: сначала на поверхности глыбы появляется новый бугорок, увеличивается в размерах, а затем отпадает от материнского камня. Иллюстрация минералов представлена на рис. 8.

Попытки и результаты расщепления тровантов с помощью СВЧ говорят о том, что мы имеем дело с не описанным ранее геологическим процессом. В Румынии трованты используют в качестве строительного и отделочного материала. Кроме того, на деревенских кладбищах юга страны шарообразные глыбы устанавливают в качестве памятников. Самые большие трованты под открытым небом достигают 10 метров в высоту. Камни, похожие на трованты, есть и в других местах планеты: в Казахстане, России и даже Лаосе. Они отличаются от румынских по химическому составу и цвету, но очень схожи своими свойствами [4].

Вот и ещё одна идея прикладного применения технологии СВЧ: расщепление камней и каменных пород с помощью микроволн. На рис. 9 представлена иллюстрация расщепления минерального состава камня под воздействием СВЧ.

Чтобы добиться успеха в гибридном нагреве, используются токоприёмники из материалов для микроволновой связи, таких как SiC, помогающие стабилизировать температурное поле и инициировать нагрев диэлектриков; последние соединяются (изменяют свою структуру – мгновенно спекаются) только при сверхвысоких температурах.

Мгновенное спекание посредством СВЧ-волн контролируется управлением электронного контроллера установки СВЧ. Для нагрева диоксида циркония используется система ПИД-регулирования и каскадная конфигурация с несколькими токоприёмниками, специально разработанная для гомогенизации температурного поля [3]. Нагрев индуцируется SiC-приёмниками, а флеш-гибридный нагрев образца обеспечивается плотными 3D-печатными приёмниками из диоксида циркония. Исследования микроволнового спекания путём увеличения рампы нагрева проводились в лабораторных условиях. Данные по мощности микроволн в термическом цикле воздействия и относительной усадке представлены для экспериментов при температурном режиме 600, 750 и 900°С/мин. (воздействие соответствующей температурой в течение 1 минуты) на рис. 5. Рассеиваемая мощность лабораторной СВЧ-установки – в пределах 100 Вт при высокой скорости охлаждения материалов.

Мгновенное микроволновое спекание образцов материалов исследуют в лабораторных масштабах с использованием оригинальной каскадной стратегии (применяют устройства с несколькими токоприёмниками) [1, 3]. Несмотря на высокую температуру в ядре материала из-за объёмного СВЧ-нагрева, в результате получают и высокую стабильность гибридного нагрева. Причём разница температур внутри образца не оказывает существенного влияния на свойства материала, так как спекание посредством воздействия волн СВЧ происходит за очень короткое время – от доли секунд до минуты.

Что касается металлов, керамики, стекла, камня и даже пигментов, известных как холодные материалы, для них основной характеристикой является высокая отражательная способность солнечного света в видимом и инфракрасном диапазонах. 

Из новых разработок уместно привести в пример керамические пигменты с широким спектром поглощения тепла (красный, синий, розовый, жёлтый и др.). Уже разрабатываются керамические материалы для износостойких покрытий – черепица и даже плитка, элементы дорожного покрытия и, в частности тротуара – с высокой видимой отражательной способностью, что особенно востребовано в регионах с высокой солнечной активностью и бесснежными зимами. Именно там широко используются белые или цветные поверхности (плитка), состоящие из глиняной подложки с тонким слоем ангоба и внешним (поверхностным) слоем с высокой механической устойчивостью с добавлением «холодных» керамических пигментов. Ангобный слой содержит концентрации силиката циркония (ZrSiO4) и производных циркония, обладающих высокой белизной для обеспечения высоких оптических свойств верхнего слоя.

Верхний слой – прозрачный, непрозрачный матовый или глянцевый – в основном состоит из стекла или стеклокерамического материала, известного как глазурь или эмаль. 

Для непрозрачных белых верхних слоёв основным компонентом является циркон из-за высокого показателя преломления (1,94–1,96), что приводит к высокой солнечной отражательной способности, составляющей около 80–90%. Поэтому циркон добавляют в виде микрометрических частиц в процессе кристаллизации во время обжига, когда верхний слой уже сформирован. Тогда образуются кристаллы в субмикрометровом диапазоне (малых размеров) сферической и/или игольчатой формы.

Из-за колебаний цен на цирконий для экономии производства отражающих материалов применяют метод «отбеливания». В последнее время шеелит признан стратегическим материалом для получения плиток с высокой белой поверхностью из-за высокого показателя преломления света (1,90–1,93) и особого характера кристаллизации в виде бипирамид менее 1 мкм. Шеелит легко кристаллизовать с помощью широкого спектра синтетических процедур, таких как химическое растворение, совместное осаждение, золь-гель, гидротермальный синтез, метод Чохральского и других. Однако доказано, что лучший метод получения бипирамидальных кристаллов заключается в зародышеобразовании-кристаллизации из матрицы кварцевого стекла, содержащего оксиды кальция и вольфрама. Тем не менее результаты свидетельствуют об отсутствии какой-либо композиционной тенденции. Оба стекла с близкими показателями преломления света (1,90–1,93 для шеелита и 1,94–1,96 для циркона) почти не изменяют свойства (характеристики), такие как цвет, блеск и SR, не зависят от концентрации SG, а это говорит о том, что оптические свойства в основном зависят от микроструктуры материалов.

Ещё один важный аспект. Под воздействием СВЧ-облучения наблюдается быстрое увеличение отражательной способности от УФ-видимой области до ближней ИК-области, причём в последней области отражательная способность материала, содержащего циркон и шеелит, остаётся практически постоянной. Чуть более высокая отражательная способность наблюдается у эмали марки 100Z, за которой следует 100S, что указывает на высокое рассеивание света из-за мелких кристаллических частиц в эмалях. С другой стороны, кривые отражения смешанных эмалей зависят от соотношения в материале «вставок» шеелит-циркон. Средние значения коэффициента отражения в УФ-, видимой и ближней ИК-областях находятся в том же диапазоне, что и у других циркониевых материалов. Поэтому приготовленные посредством СВЧ-облучения эмали имеют более высокую отражательную способность в видимой и ближней инфракрасной областях, чем в УФ. Принимая во внимание, что БИК-область представляет более 50% всего энергетического спектра, такие эмали рекомендуют к использованию в зданиях для смягчения эффекта UHI.

Достигнутые результаты свидетельствуют о перспективных возможностях для смежных сфер: с помощью волн СВЧ можно не только изменять свойства материалов, но и достигать высококачественной полировки поверхности материалов и их отражательной способности. Более того, итоговый материал под воздействием СВЧ-излучения становится «закалённым» по отношению к внешним воздействиям. Для иллюстрации к проведённым исследованиям сообщается, что перед наблюдением образцы вырезались и полировались наждачной бумагой SiC зернистостью 1200. Для определения уровня белизны (цвета), прозрачности и отражательной способности полученного материала, а также характеристики шероховатости поверхности использовали оптический профилометр Zeta-20, Zeta Instruments. Параметр Ra (в микронах) уточняли путём нанесения 30 линий на поверхность участка материала площадью 30×30 мм² с разрешением 13 нм. Рентгеновские снимки получены с поверхности эмали дифрактометром Brucker D8 Advance с напряжением 40 кВ. Микроструктуру эмали наблюдали с помощью сканирующего электронного микроскопа FE-SEM, Hitachi 4700-S. Дополнительные возможности открываются в производстве материалов для РЭА и промышленности: керамических конструкций миниатюрных проходных фильтров для подавления электромагнитных помех в устройствах СВЧ-диапазона частот [2].

Заключение

У дальнейших исследований изменений свойств различных материалов под воздействием СВЧ есть большие перспективы. Так, высококачественные образцы однослойного нейтрального графена демонстрируют крайне высокое магнитосопротивление. Также обсуждаются гипотезы о том, что сопротивление зависит от индукции магнитного поля. Дираковская плазма по-разному чувствительна к электронно-дырочным рекомбинациям и, как следствие, к температуре. Для объяснения экспериментальных закономерностей нужны новые модели и разработки в области СВЧ-технологий. Также требуется решение проблемы распределения плотности СВЧ-энергии, то есть равномерного покрытия для воздействия в каждой точке камеры, особенно когда решается задача изменения свойств неоднородных материалов. Так, для производства двухмерной формы циркония используют плоские электроды, сочетая роботизированное литьё с мгновенным спеканием. 

В результате получают плоские и стойкие к высокотемпературному воздействию формы и решётчатые структуры керамики разных свойств (к примеру, YSZ); твердотельные электролиты на основе оксидов – методом реактивного мгновенного воздействия. При совмещении мгновенного метода принудительной механической деформации материалов в условиях СВЧ-облучения (SPS-метод) разработчики уже получили 30-мм модели сложной конфигурации из диоксида циркония с субмикронной микроструктурой. Наглядным примером могут быть износостойкие шестерёнки как элементы электромеханических конструкций, рассчитанных на практически вечную работу. Преимущество метода состоит также и в том, что для трёхмерных сложных форм бесконтактный объёмный нагрев – лучшее решение для мгновенного изменения свойств оксидов.

В июне 2023 года в рамках Саммита дизайн-центров электроники технический директор АО «НИИЭТ» Игорь Семейкин представил доклад на тему «СВЧ и силовая ЭКБ на основе GaN, перспективные микроконтроллеры для гражданского рынка» в рамках кооперационной сессии «Российская ЭКБ и модули для гражданского рынка» [7]. Производство СВЧ-кристаллов, сборки ВЧ- и СВЧ-транзисторов, в том числе LDMOS, интегральных схем, а также испытаний ИС- и СВЧ-компонентов было в центре внимания специалистов и разработчиков РЭА. Выпускаемые на основе нитрида галлия (GaN) силовые и высокочастотные электронные компоненты разработаны по собственной (НИИЭТ) топологии и конструкции производства кристаллов нитрида галлия на кремнии (GaN-on-Si). Кроме того, уже реализован запуск некоторых GaN-приборов в серию по фаблесс-модели. Таким образом, можно говорить и о частичном импортозамещении некоторых электронных компонентов в рассматриваемой области.

Литература

  1. Ян Дж., Ван З.-Х., Калуш К.Э.  Воздействие отражающих материалов на окружающую среду // Energy Rev., 2015. URL: https://www.scopus.com/record/display.uri?eid=2-s2.0-84926058911&origin=inward&txGid...
  2. Джуринский К. Миниатюрные помехоподавляющие фильтры СВЧ диапазона частот // Современная электроника. 2023. № 7 URL: https://www.soel.ru/online/miniatyurnye-pomekhopodavlyayushchie-filtry-svch-diapazona-chastot/
  3. Журнал Европейского керамического общества. Т. 43, вып. 11, 9–2023. С. 5014–5025. URL: https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0955221923002820#fig0025
  4. Живые камни – трованты // URL: https://emosurff.com/post/9595?utm_source=world&utm_medium=med0&utm_campaign=camp0&a...
  5. Мгновенное спекание глинозёма: влияние различных условий эксплуатации на уплотнение // Журнал Европейского керамического общества. Т. 43, вып. 11. 2023. Сент. URL: https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0955221923002819.
  6. Муру К. и др. Стратегии Cool Surface (2022) // URL: https://www.scopus.com/record/display.uri?eid=2-s2.0-85124522483&origin=inward&txGid....
  7. СВЧ и силовая ЭКБ на основе GaN, перспективные микроконтроллеры для гражданского рынка от АО «НИИЭТ» // URL: https://www.soel.ru/novosti/2023/svch_i_silovaya_ekb_na_osnove_gan_perspektivnye_mikrokontrollery_dl...
  8. Факты об СВЧ-печах // URL: https://masterok.livejournal.com/8928722.html?utm_source=3userpost
  9. Ковтун В.А., Пасовец В.Н. Оптимизация технологических режимов процесса электроконтактного спекания наноструктурированных метаполимерных композиционных материалов // Вестник ГГТУ им. П.О. Сухого. 2020. № ¾. URL: https://elib.gstu.by/bitstream/handle/220612/23893/24-33.pdf?sequence=1&isAllowed=y
  10. Shear-Stress-Mediated Refolding of Proteins from Aggregates and Inclusion Bodies // URL: https://chemistry-europe.onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/cbic.201402427.
  11. Understanding Ceramic Capacitors: types – MLCC, C0G, X7R, Y5V, NP0, etc. // URL: https://www.electronics-notes.com
© СТА-ПРЕСС, 2024

Если вам понравился материал, кликните значок - вы поможете нам узнать, каким статьям и новостям следует отдавать предпочтение. Если вы хотите обсудить материал - не стесняйтесь оставлять свои комментарии : возможно, они будут полезны другим нашим читателям!

02.02.2024 1136 0
Комментарии
Рекомендуем
Модель потенциального рассеяния в задаче диагностики слоистых диэлектриков

Модель потенциального рассеяния в задаче диагностики слоистых диэлектриков

Для решения ряда практических задач, связанных с идентификацией дефектов и повреждений в материалах, установлением состояния конструкций, выявлением неоднородностей в оптически непроницаемых средах и визуализацией их структуры, необходимо обрабатывать информацию, полученную дистанционно, что предусматривает оценку материальных параметров объектов исследования и установление их пространственного распределения. В отличие от математической теории обратных задач рассеяния, которая направлена главным образом на доказательство теорем о существовании и единственности решения, важное прикладное значение имеет разработка вычислительных процедур, которые позволят найти параметры рассеивателей при реальных условиях проведения измерений. Целью статьи является повышение эффективности средств оценивания параметров неоднородных сред по известному распределению рассеянного электромагнитного поля путём решения обратных задач рассеяния. Рассмотрен метод решения обратной задачи рассеяния по коэффициенту отражения для многослойных структур без потерь, высокая точность которого достигается за счёт конечного количества коэффициентов решений Йоста, что позволило избежать вычислений коэффициентов безграничных тригонометрических последовательностей в элементах матрицы рассеяния. Полученные результаты позволили осуществить оценку количества слоёв диэлектрической структуры, установить диэлектрическую проницаемость и ширину каждого слоя по значениям комплексного коэффициента отражения, который известен по результатам измерений на дискретном множестве частот в ограниченном диапазоне. Это дало возможность анализировать диэлектрические материалы неразрушающим методом и идентифицировать расслоение и отклонения параметров слоёв от технологически заданных значений. Разработан метод определения распределения диэлектрической проницаемости вдоль поперечной координаты в диэлектрических плоскослоистых структурах, и развитые алгоритмы идентификации поверхностей раздела по коэффициенту отражения нормально падающей плоской волны использованы как процедуры обработки сигналов в средствах подповерхностной радиолокации, что позволило избежать ложного обнаружения неоднородностей при анализе структуры сред.
04.07.2025 138 0

ООО «ИнСАТ» ИНН 7734682230 erid = 2SDnjd5pUmj
ООО «ИнСАТ» ИНН 7734682230 erid = 2SDnjbxbMrV
  Подписывайтесь на наш канал в Telegram и читайте новости раньше всех! Подписаться