В работе рассматривается влияние нейтронов деления, приходящих из бланкета термоядерной установки в плазму, и которые могут усилить реакции синтеза, включая воспроизводство трития через ³ He(n,p)T-реакцию.

В работе представлен обзор статей по генерации мощных потоков частиц и излучений высоких энергий в неравновесной плазме с сильным магнитным полем. Особое внимание уделено источнику нейтронов и концепции магнитно-инерциального термоядерного синтеза, основанной на обжатии замагниченной мишени лазерными пучками или высокоскоростными плазменными струями.

Пленка кристаллического неона была конденсирована на подложке из золота и измерен спектр характеристических потерь энергии обратно рассеянных электронов (СХПЭ) при температуре 5К. Также были теоретически исследовано конденсированное ГЦК-состояние неона методами теории функционала плотности и многочастичной теории возмущений, приближения случайных фаз и уравнения Бете−Салпетера. Теоретический спектр СХПЭ был рассчитан как в приближении независимых электронов, так и с учетом многочастичных эффектов – экранирования локального поля, появления электронно-дырочных пар и связанных состояний (экситонов). Получена ширина запрещенной зоны – 21.5 эВ. Показано, что в СХПЭ неона пики потерь энергии от 17.8 до 21.5 эВ являются чисто экситонными. Кристаллическая пленка неона, являясь широкозонным диэлектриком, рассматривается как перспективный материал для имплантации Th и изучения уникального ядерного перехода в 229Th с энергией 8.2 эВ.

Методом реакционного импульсного лазерного осаждения созданы модельные тонкопленочные покрытия, содержащие ламинарные пленки WS₂ и пленки углерода нанометровой толщины. Для активирования роста графитоподобного состояния, пленки углерода (g-C) осаждались на поверхность пленок никеля или титана, формируемых между слоями WS₂ и g-C. Обнаружена склонность покрытия WS₂/Ni/g-C/WS₂ к проявлению очень низкого коэффициента трения (менее 0.013) при испытаниях в сухом воздухе без смазки. Покрытие с титановой интерфейсной пленкой такими свойствами не обладало. Структурное состояние покрытия до и после трибоиспытания контролировалось методом микрорамановской спектроскопии (МРС). Выявлены возможные причины различного поведения покрытий с выбранными металлическими пленками-катализаторами.

В работе рассмотрен процесс лазерной наплавки порошка на основе меди с добавками дисульфида молибдена на образцы стали 40Х с использованием непрерывного излучения и поперечных колебаний луча с частотой 216 Гц. Показано влияние массовой доли дисульфида молибдена на коэффициент трения, сопротивление задиру и изменение интенсивности изнашивания. Изучено влияние поперечных колебаний на производительность наплавки.

Рассмотрена система регистрации импульсного силового воздействия, состоящая из баллистического маятника и датчиков перемещения, силы, ускорения и акустической эмиссии. Проведен анализ амплитудно-частотных и импульсных характеристик измерительных каналов и представлены результаты испытания модельных систем. Установлены конструктивные и аппаратные ограничения на временное разрешение гибридной системы регистрации воздействия газовой струи. Показана возможность регистрации динамических составляющих силы воздействия с временным разрешением не хуже 100 мкс и порогом по силе 0.1 Н при использовании серийных пьезокерамических датчиков.

В настоящее время в литературе существуют формулы для флуктуаций индуцированного заряда, обусловленных захватом ловушками электронов и дырок. Однако существующие формулы получены или для случая равномерной ионизации в объеме плоскопараллельного полупроводникового детектора, а те, которые учитывают ослабление потока рентгеновских квантов по мере их проникновения в детектор, содержат ошибки. В данной работе получены формулы для флуктуаций индуцированного заряда на электродах плоскопараллельного полупроводникового детектора, обусловленных флуктуациями точки поглощения рентгеновского кванта, с учетом закона ослабления потока рентгеновских квантов. Полученные формулы демонстрируют роль ковариации флуктуаций зарядов, индуцированных электронами и дырками на электродах детектора, обусловленной случайными процессами, происходящими в детекторе при регистрации рентгеновского излучения.

Построенные цилиндрическая и сферическая модели лазерно-плазменного ионного источника портативного генератора нейтронов позволили провести анализ динамики ионных токов на основе их представления в виде взаимодействия парциальных и предельных токов и резко упростить численный алгоритм. Для выбранных параметров разрядного промежутка и лазера получены значения ионных токов на катоде. Проведено сравнение расчетных значений ионных токов с экспериментальными данными.

Исследуются коллективные эффекты в проектируемом в настоящее время источнике синхротронного излучения четвертого поколения “СИЛА”. В процессе взаимодействия заряженных частиц с элементами вакуумной камеры накопителя пучок наводит поля, которые могут приводить к неустойчивостям, ограничивающим либо заряд в сгустке (односгустковые неустойчивости), либо суммарный ток накапливаемого пучка (многосгустковые неустойчивости). Проведена оценка порогов возникновения односгустковых неустойчивостей в накопительном кольце.

Представлены результаты проектирования ускоряющей структуры компактного линейного ускорителя электронов для установки радиационной терапии. Получены оптимизированная геометрия и электродинамические характеристики структуры.

Для проведения имитационных экспериментов одновременно двумя пучками ионов (тяжелыми и легкими) разработана и изготовлена мишенная камера. Мишенная камера оборудована элементами диагностики пучка, контроля температуры мишени. В камере предусмотрена установки систем плазменной чистки и азотной ловушки.

В омической плазме токамака Т-10 измерены радиальные распределения колебаний электрического потенциала и плотности плазмы. По данным о колебаниях электрического потенциала плазмы построены радиальные распределения амплитуды и частоты геодезической акустической моды, по данным о колебаниях плотности плазмы – радиальные распределения амплитуды и частоты квазикогерентной моды. Квазикогерентной моде соответствует основная часть турбулентного потока частиц, геодезическая акустическая мода как высокочастотная ветвь зональных течений участвует в регуляции турбулентности, что делает эти объекты весьма важными для физики плазмы. В работе представлены результаты, полученные в различных режимах работы токамака Т-10.

Покрытия MoYSiB с различным содержанием иттрия нанесены на жаропрочный никелевый сплав методов магнетронного напыления. Проведены испытания на стойкость покрытий к циклическому ударно-динамическому воздействию при варьировании прикладываемой нагрузки. Зоны разрушения исследованы с применением оптической профилометрии. Установлено, что введение Y в состав покрытий приводит к повышению износостойкости покрытий MoSiB, что связано с модификацией структуры базовых покрытий.

Получение однородной закалки приповерхностной области на заданную глубину требует точного подбора и контроля параметров излучения в зависимости от геометрии и свойств детали. Так как лазерная закалка производится локально с пошаговой обработкой всей поверхности, аккумулированное тепло приводит к росту глубины закалки и оплавлению. Во избежание неравномерности по глубине необходимо варьировать технологические параметры в процессе обработки для поддержания стационарного нагрева материала. Экспериментальный подбор режимов обычно занимает чрезмерное количество времени и материальных ресурсов. В данной статье представлена методика математического моделирования процесса закалки высокоуглеродистой стали путем расчета температурных полей, индуцированных лазерным излучением. Граница зоны закалки определялась по изотерме, соответствующей критической температуре аустенизации в соответствии со скоростью охлаждения. Экспериментальная верификация модели проведена на инструментальных сталях с содержаниями углерода 0.7 и 1.2%. Показано влияние основных технологических параметров процесса обработки (мощность излучения, диаметр лазерного пятна, скорость обработки) на глубину и ширину зоны закалки. В работе также представлено применение построенной модели для подбора режимов многопроходной закалки на постоянную глубину без оплавления. Также рассмотрен эффект разупрочнения закаленной области вследствие повторного нагрева при многопроходной обработке.

В работе описана методика поиска оптимальных параметров лазерного охлаждения ионов стронция без наблюдения сигнала люминесценции. Представленный метод позволил получить холодное облако ионов, обнаружить сигнал люминесценции и достичь режима ионных кристаллов.

В работе представлено построение компьютерной модели формирования кратеров при наносекундном лазерном испарении вещества на примере монокристаллического кремния. При помощи компьютерного моделирования определена динамика формирования кратера на поверхности материала при воздействии наносекундных лазерных импульсов. Проведена оценка диаметра получаемого кратера и его глубина. Также были проведены соответствующие эксперименты по лазерной абляции монокристаллического кремния. Анализ экспериментальный данных и результатов моделирования показал, что в зависимости от длительности импульса и плотности энергии лазерного излучения изменяется механизм удаления материала. Так, наличие жидкой фазы в процессе абляции серьезным образом влияет на глубину и диаметр кратера для всего диапазона плотностей энергии от 0.4 до 104.0 Дж/см² . Показано, что компьютерная модель позволяет определить объем удаляемого материала за счет испарения и оценить влияние жидкой фазы на характеристики кратеров.