ELEKTRONIKA, ENERGETYKA, ELEKTROTECHNIKA ›
ELEKTRONIKA - KONSTRUKCJE, TECHNOLOGIE, ZASTOSOWANIA ›
2011-8 |
| |
|
Publikacja: Badania składu izotopowego litu metodą TIMS
Autor: JÓZEF DĄBEK  STANISŁAW HAŁAS ADRIAN PACEK
Atomy litu są jednymi z najmniej rozpowszechnionych we
Wszechświecie atomów pierwiastków lekkich, rzadziej występują
tylko atomy berylu [1]. Oszacowania takiego dokonuje
się w oparciu o badania składu chemicznego meteorytów oraz
o analizę danych astrofizycznych atmosfery Słońca i innych
gwiazd oraz składu mgławic pozagalaktycznych.
Również na Ziemi atomy litu występują we względnie
niewielkich ilościach. Minerały litu występują głównie
w skałach górnych warstw skorupy ziemskiej, towarzysząc
związkom sodu i potasu, jako np. krzemian litu oraz w słonych
jeziorach jako węglan litu i chlorek litu. Lit z tych źródeł
można łatwo pozyskiwać metodami górniczymi lub za
pomocą odparowywania solanki. Prawdopodobnie najbogatszym
źródłem litu jest woda morska, zawierająca miliardy
ton skrajnie rozcieńczonego litu, niemożliwego jednak
do pozyskania na skalę przemysłową, ze względu na niską
koncentrację wynoszącą około 200 mg litu na metr sześcienny
wody [2].
Naturalne izotopy litu 6Li i 7Li o rozpowszechnieniu odpowiednio
7,5 oraz 92,5% charakteryzuje, szczególnie w porównaniu
z pierwiastkami ciężkimi, stosunkowo duża względna
różnica mas, wynosząca około 16%. Ma to zasadniczy
wpływ na efektywność frakcjonowania litu w przyrodzie. Ta
właściwość izotopów litu stanowi też utrudnienie w spektrometrycznych
pomiarach stosunku izotopowego litu, wykonywanych
przy zastosowaniu termoemisyjnego źródła jonów.
W przypadku jonizacji powierzchniowej atomów litu na pojedynczym
włóknie, zachodzące podczas parowania próbki
wyróżnienie izotopowe prowadzi do wzbogacenia próbki
w izotop cięższy a tym samym wartość stosunku izotopowego
np. 7Li/6Li staje się rosnącą funkcją czasu [3, 4].
Materiałem aplikowanym do źródła jonów spektrometru
mas są odpowiednie związki chemiczne analizowanego pierwiastka.
W przypadku analizy izotopowej litu mogą być na
przykład stosowane: wodorotlenek, fosforan, fluorek, chlorek,
jodek i siarczan litu. Kryteriami wyboru rodzaju[...]
|
Prenumerata
|
|
Analiza poziomów emisji przewodzonej na zaciskach zasilania oraz emisji promieniowanej współczesnych urządzeń informatycznych w paśmie 0,15–6000 MHz
|
|
|
RAFAŁ PRZESMYCKI LESZEK NOWOSIELSKI MARIAN WNUK MAREK BUGAJ
|
Urządzenia telekomunikacyjne i teleinformatyczne są integralną
częścią złożonych systemów, które warunkują prawidłowe
działanie gospodarki. Sprawność i niezawodność
działania urządzeń elektrycznych i elektronicznych decyduje
o funkcjonowaniu i rozwoju gospodarki narodowej. Zależy ona
w dużym stopniu od wrażliwości na narażenia (zaburzenia)
elektromagnetyczne oraz od poziomu zaburzeń występujących
w otaczającym nas środowisku. Istnieje więc potrzeba
badania nie tylko wrażliwości urządzeń elektrycznych i elektronicznych
na pola elektromagnetyczne, ale również kontroli
poziomu zaburzeń elektromagnetycznych emitowanych do
otaczającego środowiska różnymi drogami.
Problem jest nie tylko ważny ze względu na kompatybilność
elektromagnetyczną, ale również ze względu na konieczność
zapewnienia bezpieczeństwa przesyłanych czy
przetwarzanych informacji. Aktualnie dostępne są urządzenia,
które umożliwiają zdalnie, korzystając z rozproszonych
pól elektromagnetycznych (a więc promieniowanych niecelowo),
odtwarzać przetwarzane czy też przesyłane informacje.
Dlatego też zagadnienia związane z kontrolą emisji zaburzeń
nabierają szczególnego znaczenia.
W artykule przedstawiono wyniki pomiarowe poziomów
emisyjności promieniowanej oraz przewodzonej na zaciskach
zasilania współczesnych urządzeń informatycznych włącznie
z metodologią pomiarową.
Ocena emisyjności urządzenia
Każde urządzenie charakteryzuje parametr ε określający
zdolność emisyjną. Jest ona funkcją kierunku emisji φ, pulsacji
ω i czasu t,
ε = f (φ, ω, t). (1)
Emisje elektromagnetyczne do środowiska można podzielić
na dwie duże grupy, a mianowicie emisje pożądane oraz
emisje niepożądane. Emisje pożądane związane są z przesyłaniem
sygnałów przenoszących informację użyteczną.
Zakłócenia w pracy urządzeń powodowane promieniowaniem
pożądanym eliminuje się poprzez odpowiedni przydział
częstotliwości lub pasm roboczych, w przypadku systemów
pasmowych, czyl[...]
|
|
|
|
Badania elektronomikroskopowe nanokompozytowych warstw Ni-C
|
|
|
MIROSŁAW KOZŁOWSKI ELŻBIETA CZERWOSZ PIOTR DŁUŻEWSKI KAMIL SOBCZAK
|
Odkrycie wielu form węgla (nanorurki węglowe, fulereny, grafen)
stymuluje rozwój nowych zastosowań tych materiałów.
Mogą one zostać użyte w medycynie (jako nośniki genów lub
leków), w elektronice (jako elementy układów nanoelektronicznych
i optoelektronicznych), czy w związanych z życiem codziennym
dziedzinach takich jak budownictwo (np. w farbach
hydrofobowych), czy motoryzacja (pokrycia nieniszczące się).
Szczególnie interesujące są materiały typu kompozytowego,
gdzie w jednym układzie znajduje się wiele form wspomnianych
typów struktur węglowych.
W tym artykule przedstawiamy wyniki badań materiału
nanokompozytowego zawierającego takie nanostruktury
węglowe jak nanocebulki i nanorurki węglowe oraz nanokrystality
niklowe otoczone powłokami grafenowymi. Ten
materiał może być zastosowany jako emiter zimnych elektronów
[1], ale również oddziałuje na bakterie w sposób hamujący
i stymuluje produkcję endospor [2]. Produkowane
przez badane szczepy biosurfaktanty powodowały dyspersję
nanorurek węglowych w roztworach wodnych, zmniejszyły
napięcie powierzchniowe oraz charakteryzowały się
silnymi zdolnościami emulgowania wybranych substancji/
mieszanin hy[...]
|
|
|
|
Badania styków z osiowym polem magnetycznym w rozbieralnej komorze próżniowej
|
|
|
HENRYK SIBILSKI ANDRZEJ DZIERŻYŃSKI PRZEMYSŁAW BEROWSKI ARTUR HEJDUK KRZYSZTOF KRASUSKI ANDRZEJ GRODZIŃSKI ANDRZEJ SZYMAŃSKI
|
Prezentowany artykuł zawiera wyniki badań łączeniowych
styków unipolarnych generujących osiowe pole magnetyczne
(AMF). Badania prowadzone w różnych ośrodkach dowodzą,
że osiowe pole magnetyczne powinno mieć możliwie równomierny
rozkład na całej powierzchni styku. Ma to wpływ na
równomierność rozkładu łuku dyfuzyjnego na nakładkach
stykowych, przyczynia się do zwiększenia zdolności wyłączeniowej
komory, a jednocześnie pozwala na zmniejszenie
jej wymiarów. Przeciwnie, skupienie łuku w centralnej części
elektrod powoduje przyspieszone zużywanie się styków przez
co zmniejsza się trwałość łączeniowa komory próżniowej.
W prowadzonym w ramach konsorcjum projekcie badawczym
w Instytucie Elektrotechniki przeprowadzone są badania
zwarciowe układów stykowych w rozbieralnej komorze
próżniowej opracowanej wspólnie z Instytutem Tele- i Radiotechnicznym.
Próby wykonane były podczas otwierania styków
przy prądzie 4…16 kA, przy częstotliwości przemysłowej.
Badania łączeniowe wykonano w układzie LC korzystając
z baterii kondensatorów i układu dławików wielkoprądowych.
Zdjęcia podano obróbce numerycznej w celu określenia rozkładu
stóp łuku na powierzchni nakładek stykowych.
Pomiary mają na c[...]
|
|
|
|
|
|
Badanie benzoesanu srebra przy użyciu spektrometru mas tof ze żródłem jonów lD
|
|
|
ANNA SMOLIRA JAN CYTAWA UMCS LESZEK WÓJCIK
|
W metodzie laserowej desorpcji (LD) badana substancja
(próbka) w formie roztworu nanoszona jest najczęściej bezpośrednio
na powierzchnię stolika desorpcyjnego ze stali
kwasoodpornej, a rozpuszczalnik odparowany. Jak pokazują
badania istnieje wiele czynników mających wpływ na charakter,
uzyskanego przy pomocy spektrometru typu TOF, widma
mas takiej próbki [1]. Do czynników tych można zaliczyć między
innymi: preparatykę próbki, energię jonów, czas trwania
impulsu wiązki laserowej oraz sposób jej ogniskowania na
próbce. Duże znaczenie ma również rodzaj zastosowanego
podłoża próbki [2-9].
Eksperyment
W przeprowadzonych badaniach jonizacja molekuł próbki
następowała w wyniku jej naświetlania impulsową wiązką lasera
azotowego (λ = 337 nm) w warunkach wysokiej próżni
rzędu 10-7 Tr (~ 10-5 Pa), przy napięciu przyspieszającym jony
17 kV.
Analizowaną substancją był benzoesan srebra (AgBz,
C6H5CO2Ag, M = 228 Da). Jako podłoża zastosowano: folię
aluminiową (grubość ok. 1 mm), płytkę miedzianą (grubość
ok. 0,5 mm), folię, z której wykonana jest dyskietka (grubość
ok. 0,1 mm), płytkę szklaną, (grubość ok. 0,17 mm)
oraz mikę blokową (grubość ok. 0,18 mm). Badania przeprowadzono
przy dodatniej polaryzacji komory źródła jonów.
W efekcie sporządzone zostały widma mas dodatnich
jonów benzoesanu srebra naniesionego na poszczególne
podłoża. Zbadano wpływ użytych podłoży na procesy klasteryzacji
srebra w trakcie desorpcji laserowej. Pod uwagę
wzięto intensywność poszczególnych wierzchołków masowych
Agn
+, Agg
- (n = 1, 2, 3…) oraz maksymalną wielkość "n"
dodatniego jonu klastera Agn zarejestrowanego w każdym
przypadku.
Wszystkie pomiary zostały przeprowadzone przy zastosowaniu
liniowej wersji spektrometru mas TOF zbudowanego
w Zakładzie Fizyki Molekularnej Instytutu Fizyki UMCS
[11-13]. Źródło jonów tego spektrometru działa w oparciu
o impulsowy laser azotowy generujący wiązkę fotonów o długości
fali λ[...]
|
|
|
|
Badanie nanokompozytów węglowo-palladowych metodami TEM i CL
|
|
|
KAMIL SOBCZAK BARTŁOMIEJ S. WITKOWSKI PIOTR DŁUŻEWSKI EWA KOWALSKA MIROSŁAW KOZŁOWSKI ELŻBIETA CZERWOSZ
|
Od wielu lat znana jest zdolność palladu do absorpcji gazowego
wodoru [1]. Wodór obsadza luki oktaedryczne w regularnej
płasko centrowanej sieci palladu tworząc zarówno fazę α, gdzie
zaabsorbowany wodór zajmuje miejsca w lukach międzywęzłowych
sieci krystalicznej macierzystego metalu, jak i fazę β, która
tworzy się w wyniku wzrostu stężenia wodoru zajmując coraz
więcej przestrzeni w sieci krystalicznej [2]. W fazie β tworzone
są wodorki palladu PdH x . W wyniku tego procesu wzrasta objętość
krystalitu palladu, staje się on kruchy i popękany, a także,
co jest ważne - wykazuję zmianę przewodnictwa elektrycznego
[3]. Umieszczenie nanocząstek palladu w matrycy węglowej
charakteryzującej się dużą porowatością znacznie rozszerza
możliwości detekcji wodoru oraz jego związków. Wszystko
wskazuje na to, że wodór będzie jednym z najważniejszych
źródeł energii po wyczerpaniu zasobów ropy naftowej, której to
braki zaczniemy odczuwać już wkrótce. Dlatego też rozwijanie
technologii szybkich, a także wysoce selektywnych detektorów
wodoru jest bardzo ważne. W Instytucie Tele- i Radiotechnicznym
jest realizowany projekt, którego celem jest opracowanie
technologii nowej generacji czujnika wodoru i jego zastosowań
w warunkach ponadnormatywnych (w podwyższonej temperaturze,
ciśnieniu) bazującego na nanocząstkach palladu
umieszczonych w matrycy węglowej. W zależności od takich
parametrów procesu jak temperatura podłoża, temperatura
źródeł, odległość źródło-podłoże, szybkość wzrostu nanostruktur
otrzymujemy warstwę o kontrolowanej morfologii złożoną
z matrycy węglowej zawierającej nanok[...]
|
|
|
|
Badanie procesów jonizacji i fragmentacji metanolu CH3OH przy użyciu podwójnie ogniskującego spektrometru mas
|
|
|
EWELINA SZOT LESZEK WÓJCIK KRZYSZTOF GŁUCH
|
Zastosowanie spektrometru podwójnie ogniskującego wykorzystującego
odwróconą geometrię pól analizujących B
i E, daje możliwość określenia widma masowego badanego
związku oraz energii pojawienia jonów otrzymanych w wyniku
zderzeń jego molekuł z elektronami. Ponadto stosując technikę
MIKE, można określić kanały rozpadu jonów powstałych
w źródle, oraz czas życia fragmentów powstałych w wyniku
ich rozpadu. Co więcej, technika MIKE daje możliwość określenia
energii uwolnionej podczas procesu fragmentacji [1].
Takie pomiary wykonano wcześniej m.in. dla akrylonitrylu [2],
czy etanalu [3].
W niniejszej pracy pomiary takie przeprowadzono dla metanolu
(CH3OH), który ze względu na prosty proces produkcji
oraz swoje właściwości znalazł szerokie zastosowanie. Metanol
używany jest jako rozpuszczalnik, dodawany do paliw
pełni ważną rolę w przemyśle. Ze względu na swoje właściwości
jest stosowany jako rozpuszczalnik w chromatografii
cieczowej oraz spektroskopii UV/VIS. Spotykany również
w kosmosie m.in. w obszarach powstawania masywnych
gwiazd, w protogwiazdach o małej masie, czy też w ogonach
komet [4-8]. Metanol jest związkiem silnie trującym, a szerokie
zastosowania sprawiają, że jego ślady występują w atmosferze
w postaci cząsteczek oraz jonów. Tam ulegają różnym
reakcjom oraz procesom fragmentacji. Ze względu na szerokie
zastosowanie oraz powszechne występowanie, z punktu
widzenia ochrony środowiska bardzo ważna jest znajomość
procesów fragmentacji oraz reakcji, jakim ulegają molekuły
tego związku.
Eksperyment
Do przeprowadzenia pomiarów jonizacji i fragmentacji zachodzącej
w wyniku zderzeń elektronów w molekułami badanego
związku, na podstawie których można uzyskać widmo masowe,
określić potencjały pojawiania się oraz prześledzić kanały
rozpadu, został użyty podw[...]
|
|
|
|
Charakteryzacja warstw C-Ni otrzymanych w procesie PVD za pomocą spektroskopii FTIR i Ramana
|
|
|
ANNA KAMIŃSKA KAMILA MOLENDA JUSTYNA KĘCZKOWSKA
|
Nanostrukturalne warstwy na bazie węgla i metalu - niklu,
otrzymuje się w Instytucie Tele- i Radiotechnicznym metodą
dwuetapową. Najpierw przeprowadzany jest proces PVD, czyli
proces fizycznego naparowywania w próżni prekursorów warstwy,
a następnie tak przygotowana warstwa ulega modyfikacji
w procesie chemicznego osadzania par ksylenu - proces CVD
[]. Nanokompozytowe warstwy badane są zarówno metodami
spektroskopowymi, jak również przy użyciu SEM (Elektronowa
Mikroskopia Skaningowa), AFM (Mikroskopia Sił Atomowych),
RTG (technika obrazowania promieniowaniem rentgenowskim)
oraz TEM (Elektronowa Mikroskopia Transmisyjna) [1].
W niniejszym artykule przedstawione zostały wyniki badań
warstw C-Ni otrzymanych w procesie PVD, scharakteryzowanych
przy użyciu spektroskopii FTIR i Ramana.
Część eksperymentalna
Nanostrukturalne warstwy węglowo-niklowe otrzymywano w procesie
PVD (Physical Vapor Deposition) [2]. Wszystkie badane
warstwy naparowywano na podłoża alundowe. Prekursorami
warstw C-Ni w procesie [...]
|
|
|
|
Czujnik czynności oddechowej oraz pracy serca oparty na światłowodowych siatkach Bragga
|
|
|
ŁUKASZ DZIUDA FRANCISZEK SKIBNIEWSKI MARIUSZ KREJ JAROSŁAW LEWANDOWSKI
|
Praca pilota, kierowcy, maszynisty, bądź operatora maszyn
lub systemów technologicznych wiąże się z długim czasem
spędzonym na fotelu w kabinie danego pojazdu lub maszyny.
Siedzący tryb życia dotyczy także inwalidów z niedowładem
kończyn dolnych, poruszających się za pomocą wózków.
Również odpoczynek, czytanie książki czy oglądanie telewizji
często odbywa się w pozycji siedzącej. Monitorowanie podstawowych
parametrów medycznych ‑ częstości oddechu, BR
(ang. breathing rate) oraz częstości skurczów serca, HR (ang.
heart rate) u osób wykonujących znaczną część zajęć w takiej
pozycji może dostarczyć cennych informacji o ich stanie
psychofizjologicznym. Od kondycji pilota może zależeć nie
tylko jego życie, ale także życie pasażerów, jakość wykonania
misji lotniczej oraz stan techniczny samolotu i przewożonego
nim towaru. Wykrycie niepokojących objawów zmęczenia,
czy zasłabnięcia u kierowców, maszynistów oraz operatorów
maszyn, pozwoliłoby na niezwłoczną reakcję w postaci np.
wygenerowania sygnału o konieczności zatrzymania pojazdu
lub maszyny. Zarówno w zastosowaniach skoncentrowanych
na monitorowanie określonych grup zawodowych, jak i w profilaktyce
zdrowotnej, wczesna detekcja zaburzeń czynności
oddechowej oraz rytmu serca stanowiłaby przyczynek do wykonania
kompleksowych badań.
Użycie specjalistycznej aparatury wykorzystywanej w warunkach
szpitalnych lub powszechnie dostępnych urządzeń
do zastosowań domowych obarczone jest wadami. Konieczne
jest fizyczne połączenie monitorowanej osoby z aparatem,
do pomiarów należy się przygotować poprzez odpowiednie
użycie danego sprzętu, poświęcając temu określony czas.
O ile taki sposób realizacji pomiarów może być zadowalający
w warunkach stacjonarnych, to podczas pilotowania samolotu,
czy prowadzenia samochodu byłby niewygodny i zaburzałby
tryb normalnej pracy, co jest niedopuszczalne, szczególnie
w lotnictwie. Zatem rejestracje parametrów medycznych muszą
odbywać się przy możliwi[...]
|
|
|
|
Emisja polowa w rodzinie lamp fluorescencyjnych z zimną katodą z nanokompozytowych warstw Ni-C
|
|
|
SŁAWOMIR KRAWCZYK HALINA WRONKA STANISŁAW WASZUK ELŻBIETA CZERWOSZ
|
Połączenie wysokorozwiniętych technologii (np. nanotechnologii)
i badań materiałowych pozwoliło na wprowadzenie nowych
materiałów do zastosowań elektronicznych takich jak emitery
polowe. Tak się stało w wypadku nanomateriałów węglowych.
Badania i rozwój tej dziedziny prowadzone są w dwóch kierunkach.
Pierwszy koncentruje się wokół badania właściwości emisyjnych
nowych materiałów (np. nanorurek węglowych) [1-3],
drugi dotyczy zastosowań emiterów nanowęglowych w urządzeniach
elektroniki próżniowej i mikroelektroniki [4]. Zastosowanie
emiterów polowych bazujących na nanomateriałach węglowych
do celów oświetleniowych wiąże się z budową lamp
fluorescencyjnych, w których katody będą wykonane z nanowęglowymi
materiałów o różnej strukturze, składzie i budowie.
W pracy pokazujemy jakiego typu materiały i na ile skutecznie
można zastosować do tego celu. Przeanalizowaliśmy
zagadnienie emisji polowej dla warstw o nanokompozytowej
budowie, które ogólnie nazwaliśmy warstwami Ni-C. Skład
i budowa takich warstw, w zależności od parametrów procesu
technologicznego może być różny. W tej pracy przeprowadziliśmy
badania dla czterech typów warstw: a) warstw
nanorurek węglowych (zawierających nanoziarna Ni) gęsto
występujących na powierzchni warstwy; b) warstw nanorurek
węglowych (zawierających nanoziarna Ni) rzadko występujących
na powierzchni warstwy; c) nanokompozytowych warstw
o litej matrycy węglowej, w której rozmieszczone są nanoziarna
Ni; d) nanok[...]
|
|
|
|
Emisja polowa z warstw nanostruktur ZnO wytworzonych elektrochemicznie i bezprądowo w kąpieli chemicznej
|
|
|
ZBIGNIEW ZNAMIROWSKI MARTA PLESZKUN HELENA TETERYCZ
|
Nanostruktury są szczególnie predysponowane do zastosowania
ich w charakterze polowych emiterów elektronów. Ich
duże proporcje wymiarów promieni zakończeń do wysokości
są wprost skorelowane z dużymi wartościami współczynnika
wzmocnienia pola elektrycznego β, który jest ważnym parametrem
charakteryzującym emiter polowy. W powszechnie
obecnie stosowanych emiterach z nanorurkami węglowymi,
współczynniki β osiągają wartości rzędu tysiąca [1]. Oznacza
to tysiąckrotne lokalne wzmocnienie pola elektrycznego
i w konsekwencji emisję elektronową przy niskich napięciach
polaryzacji struktur emiterowych. Obok nanorurek węglowych,
w charakterze emiterów polowych, badane są intensywnie
inne formy nanostruktur węglowych i nanostruktury
z innych materiałów. Jednymi z ciekawszych są nanostruktury
z tlenku cynku ZnO. W mikroelektronice, warstwy ZnO wykorzystywane
są do wytwarzania diod UV i tranzystorów cienkowarstwowych
[2, 3] diod organicznych OLED [4], detektorów
promieniowania UV [5]. Optyczne właściwości nanostruktur
ZnO predysponują je do zastosowań w fotowoltaice i transparentnej
elektronice [6,7]. W mikroelektronice próżniowej nanostruktury
ZnO wykorzystuje się jako emitery polowe o dobrych
właściwościach emisyjnych [8, 9]. Nanoproszki ZnO mogą
być zastosowane jako materiały dla luminoforów niskonapięciowych
[10]. Do wytwarzania nanostruktur 1D ZnO wykorzystuje
się metody fizyczno-chemiczne: CVD, ablację laserową,
rozpylanie jonowe itp., które dają dobre rezultaty, ale są
skomplikowane i drogie [11 - 13]. W niniejszych badaniach,
do wytworzenia nanostruktur ZnO zastosowano metody ich
osadzania w procesie elektrolizy i bezprądowo w kąpieli chemicznej
[14]. Metody te są proste, ale" szybkie" uzyskanie nanostruktur
1D ZnO o pożądanych parametrach dla emiterów
polowych okazuję się być niełatwe.
Wytworzenie emiterów polowych 1D ZnO
Emitery polowe ze strukturami 1D ZnO wykonane zostały metodą
k[...]
|
|
|
|
Emisja polowa z warstw węglowo-niklowych - model i doświadczenie
|
|
|
JOANNA RYMARCZYK IZABELA STĘPIŃSKA
|
Obiecującym materiałem na emitery polowe są nanorurki
węglowe CNTs (Carbon Nanotubes) [1]. Wykazują one przewodnictwo
elektryczne metaliczne lub półprzewodnikowe
w zależności od swojej skrętności i średnicy, wysoką przewodność
cieplną, dużą wytrzymałość mechaniczną, obojętność
chemiczną. Dotychczasowe badania nad zimną emisją
z CNTs wykazały, że gęstości prądu emisji mogą być bardzo
duże, a napięcie zasilające - niskie, w porównaniu do innych
materiałów emitujących zimne elektrony. Jako emitery polowe
znalazły wiele zastosowań: w lampach fluorescencyjnych [2],
rentgenowskich [3], mikrofalowych [4], w płaskich wyświetlaczach
[5].
W pracy tej zaprezentowane zostały wyniki eksperymentów
i modelowania dla zimnej emisji elektronowej z warstw
nanorurek węglowych o różnej długości otrzymanych na
podłożach krzemowych. W pracy oceniono wpływ topografii
warstw nanorurek na wielkość prądu emisji, stosując metodę
elementów skończonych (MES).
Część doświadczalna
Warstwy C-Ni zawierające nanorur[...]
|
|
|
|
Field emission from spindt-like Ni-C films obtained on Si
|
|
|
ELŻBIETA CZERWOSZ EWA KOWALSKA JOANNA RADOMSKA HALINA WRONKA
|
A large field enhancement factor, high electrical conductivity,
and environmental stability are prerequisites for an effcient field
emitter. For this reason, carbon nanotubes (CNTs) have been
considered as one of the best field emitters [1] due to their unique
properties such as high aspect ratio, chemical inertness, high
mechanical strength and high electrical conductivity. Multiwalled
CNTs have shown high emission stability, however, a small field
enhancement factor has resulted in low emission current [2, 3].
On the other hand, it is known that radius of curvature and aperture
in a micro-electronic structure called Spindt-type emitter influence
on the field enhancement factor [4]. Even small variation
of these parameters causes a significant variation in this factor
what leads to variation in emission
current from an individual tip. Carbon
nanotubes can be treated as
such tips.
In this paper we present emitters
built from short carbon nanotubes
containing Ni nanoparticles
and placed in carbonaceous matrix.
We discuss how the distribution
density and length of nanotubes as
well as type of carbonaceous matrix
influence on the field emission
from such emitters.
Experimental
Ni-C films with short and rarely distributed carbon nanotubes
on [...]
|
|
|
|
|
|
Kontrola procesu reaktywnego rozpylania magnetronowego - analiza modelu
|
|
|
ANDRZEJ BRUDNIK
|
Procesy reaktywnego rozpylania są powszechnie stosowane
do otrzymywania związków chemicznych: tlenków, azotków,
węglików metali. Proces reaktywnego rozpylania magnetronowego,
szczególnie przy dużej szybkości nanoszenia warstw,
charakteryzuje się występowaniem niestabilności związanej
ze zmianami ciśnienia gazu reaktywnego w procesach jego
adsorpcji i absorpcji [1-8]. Celem zapewnienia stabilnych i powtarzalnych
warunków technologicznych, konieczny jest wybór
metody diagnozowania i kontroli parametrów procesu [1].
W literaturze przedstawione są modele opisujące proces
reaktywnego rozpylania tarcz (targetów) metalicznych w atmosferze
mieszaniny gazów (argon+ gaz reaktywny), bazujące
na zmianie współczynnika wydajności rozpylania materiału
niepokrytego i pokrytego warstwą związków chemicznych.
Uwzględniają one zmiany ilości gazu reaktywnego wiązanego
przez rozpylony materiał w ogólnym bilansie przepływu gazów
przez komorę roboczą.
Początkowo w opisie zjawiska (J. Heller, A. Yamashita)
uwzględniano jedynie procesy zachodzące na powierzchni
rozpylanej tarczy [2, 3]. Wprowadzono pojęcie tzw. "ciśnienia
krytycznego" dla gazu reaktywnego, po przekroczeniu którego
następowała gwałtowna skokowa zmiana szybkości nanoszenia
warstw. W późniejszych pracach [4, 5] zaczęto również
uwzględniać procesy związane z narastaniem warstwy związku
chemicznego na powierzchni podłoża i ściankach komory
technologicznej, co prowadzi do absorpcji gazu reaktywnego
i zmiany jego efektywnego ciśnienia. Obecnie najczęściej do
opisu procesu reaktywn[...]
|
|
|
|
Lista recenzentów za rok 2010
|
|
Dr hab. inż. Jerzy Bajorek - Politechnika Rzeszowska
Prof. dr hab. inż. Roman Barlik - Politechnika Warszawska,
Wydział Elektryczny
Dr inż. Mikołaj Baszun - Politechnika Warszawska - Wydział
Elektroniki i Technik Informacyjnych
Prof. dr hab. Mikołaj Berczenko - Uniwersytet Rzeszowski,
Instytut Fizyki
Prof. dr hab. inż. Michał Białko - Politechnika Koszalińska
Prof. dr hab. inż. Leonard Bolc - Wyższa Szkoła Technik Komputerowych,
Warszawa
Prof. dr hab. Zbigniew Brzózka - Politechnika Warszawska,
Wydział Chemiczny
Prof. dr hab. Inż. Henryk Budzisz - Politechnika Koszalińska
Prof. dr hab. inż. Maciej Bugajski - Instytut Technologii Elektronowej,
Warszawa
Prof. dr hab. inż. Zygmunt Ciota - Politechnika Łódzka
Prof. dr hab. inż. Anna Cysewka-Sobusiak - Politechnika Poznańska,
Instytut Elektrotechniki Przemysłowej
Dr hab. inż. Jerzy Czajkowski - Akademia Morska w Gdyni
Prof. dr hab. inż. Wojciech Czerwiński - Politechnika Wrocławska,
Wydział Elektroniki, Mikrosystemów i Fotoniki
Prof. dr hab. inż. Adam Dąbrowski - Politechnika Poznańska,
Katedra Sterowania i Inżynierii Systemów
Dr inż. Jacek Dąbrowski - Akademia Morska w Gdyni, Katedra
Elektroniki Morskiej
Prof. dr hab. inż. Jerzy Dąbrowski - Szwecja
Prof. dr hab. inż. Andrzej Demenko - Politechnika Poznańska
Prof. dr hab. inż. Janusz Dobrowolski - Politechnika Warszawska
Prof. dr ha. Inż. Andrzej Dobrucki - Politechnika Wrocławska,
Instytut Telekomunikacji, Teleinformatyki i Akustyki
Prof. dr hab. Inż. Marek Domański - Politechnika Poznańska
Prof. dr hab. inż. Zdzisław Drozd - Politechnika Warszawska
Dr inż. Aleksandra Drygała - Politechnika Śląska, Instytut Materiałów
Inżynierskich i Biomedycznych, Gliwice
Dr hab. inż. Andrzej Dziedzic - Politechnika W[...]
|
|
|
|
Masowo-spektrometryczne badania reakcji jonowo-molekularnych w mieszaninie CF4, Ne i He
|
|
|
KRZYSZTOF BEDERSKI
|
Reakcje wymiany ładunku połączone z dysocjacją zachodzące
pomiędzy jonami gazów szlachetnych, a szeregiem gazów
molekularnych były i są przedmiotem badań [1-5]. W prezentowanej
tu pracy skoncentrujemy się na reakcjach wymiany
ładunku połączonych z dysocjacją zachodzących w mieszaninie
gazów szlachetnych i czterofluorku węgla. Te badania mają
ważny aspekt praktyczny, bo zarówno gazy szlachetne, jak
i czterofluorek węgla są stosowane w procesach plazmowego
trawienia krzemu. Szczególnie CF4 jest ważnym składnikiem
takiej plazmy, ponieważ dostarcza on bardzo reaktywnych
atomów fluoru. Również molekuły SF6 oraz NF3 są źródłem
atomów F. Sam proces plazmowego trawienia krzemu w wyładowaniu
z udziałem CF4 można zapisać następująco [6]:
Sic. stałe + 4(CF4)gaz 2(C2F6)gaz + (SiF4)gaz (1)
Dla szerokiego zakresu energii jonów, od energii termicznych
do 50 eV zbadano reakcje jonowo-molekularne (wymiany ładunku
połączone z dysocjacją) Ar+, Ne+ i He+ z czterofluorkie[...]
|
|
|
|
Metoda projektowania nierezonansowych anten falowodowych z uwzględnieniem wewnętrznych i zewnętrznych sprzężeń elektromagnetycznych pomiędzy szczelinami
|
|
|
MICHAŁ GRABOWSKI
|
Falowodowe anteny szczelinowe (rys. 1), są strukturami pasywnymi
wykorzystywanymi do promieniowania i odbioru fali
elektromagnetycznej z zakresu mikrofalowego. W antenach
tego typu energia fali przekazywana jest z falowodu zasilającego
do swobodnej przestrzeni (lub odwrotnie) poprzez podłużne
szczeliny wycięte w odpowiedni sposób w szerszej lub węższej
ściance falowodu. Dzięki zwartej konstrukcji i dużej sprawności
energetycznej anteny te są szeroko stosowane w różnorakich
urządzeniach radiolokacyjnych montowanych na pokładach
samolotów lub jednostek pływających [1-3]. Podobnie jak anteny
przewodowe, mogą być one wykorzystywane jako elementy
składowe planarnych szyków antenowych z wielowiązkowymi
charakterystykami kierunkowości o niskim poziomie listków
bocznych [2, 3]. Dodatkowymi atutami omawianych anten są
niewielkie straty energetyczne i łatwość dopasowania impedancyjnego
do zasilającego toru falowodowego.
W literaturze, szczelinowe anteny falowodowe najczęściej
analizowane są jako anteny rezonansowe lub nierezonansowe
[4-7]. Z kolei w podgrupie anten nierezonansowych wyróżnia
się na anteny pracujące poniżej i powyżej częstotliwości rezonansowej.
Niestety, istotną wadą anten rezonansowych jest
ich względnie wąskie częstotliwościowe pasmo pracy (rzędu
kilku procent). Przeciwnie, anteny nierezonansowe charakteryzują
się względnie szerokim częstotliwościowym pasmem
pracy, rzędu kilkunastu procent. Z kolei za główną wadę anten
nierezonansowych uważa się występowanie efektu zezowania
(ang. effect of squint), objawiającego się odchyleniem
kierunku maksymalnego promieniowania (lub odbioru) od
normalnej do apertury. Ponadto, kąt ten zmienia się wraz ze
zmianą długości fali i opisywany jest zależnością:
(1)
gdzie ψ0 jest przesunięciem fazowym zespolonych amplitud
prądów pobudzających sąsiednie szczeliny, natomiast d oznacza
odległość geometryczną pomiędzy tymi szczelinami.



?[...]
|
|
|
|
Mikrostrukturyzacja powierzchni Si przy pomocy laserowej litografii interferencyjnej
|
|
|
MACIEJ LORENS YEVHEN ZABILA MICHAŁ KRUPIŃSKI MARCIN PERZANOWSKI KATARZYNA SUCHANEK KONSTANTY MARSZAŁEK MARTA MARSZAŁEK
|
W ostatnich latach periodyczne nanostruktury są intensywnie
badane ze względu na ich możliwe zastosowania w różnych
dziedzinach takich jak medycyna, przemysł tekstylny, spożywczy
i produkcja magnetycznych nośników informacji. W szczególności,
w tej ostatniej dziedzinie dalszy wzrost gęstości zapisu
informacji na nośnikach magnetycznych, wobec perspektywy
utraty stabilności zapisu spowodowanej osiągnięciem granicy
superparamagnetycznej, zależy od zastosowania nanomateriałów.
Ostatnie badania pokazały [1, 2], że litografia interferencyjna
jest szybką i ekonomiczną metodą mogącą służyć do wytworzenia
periodycznych macierzy mikrostruktur o periodzie rzędu kilkuset
nanometrów [3]. Obraz interferencyjny uzyskany poprzez
interferencję dwóch, trzech lub czterech wiązek pochodzących
z lasera impulsowego wysokiej mocy pozwala na bezpośrednie,
periodyczne ogrzanie powierzchni metalicznej, prowadzące do
powstania mikrostruktur. W wyniku oddziaływania światła z materiałem
warstwy i spowodowanych nim zmian materiału (np.
przemiany fazowej lub zmiany struktury krystalograficznej) powstanie
wzór będący negatywem obrazu interferencyjnego. Metoda
ta pozwala na tworzenie na powierzchniach metalicznych
periodycznych wzorów obejmujących duże obszary. Proces wytwarzania
żądanych struktur jest jednostopniowy - składa się
tylko z trwającego kilkanaście nanosekund impulsu lasera, po
którym otrzymuje się gotową str[...]
|
|
|
|
Miniaturowa pompa próżniowa
|
|
|
TOMASZ GRZEBYK ANNA GÓRECKA-DRZAZGA
|
Nowoczesne systemy pompowe umożliwiają wytwarzanie
ultrawysokiej i wysokiej próżni w komorach nawet o bardzo
dużej objętości. Jednakże, problemem nierozwiązanym do
dzisiaj pozostaje wytwarzanie próżni w objętościach rzędu
mili- czy mikrolitrów. Takie rozmiary posiadają mikrokomory
robocze większości mikrosystemów typu MEMS/MOEMS.
Obecnie mikrosystemy oraz urządzenia Nanoelektroniki
Próżniowej (NP) przeżywają gwałtowny rozwój, który objawia
się produkcją milionów sztuk inteligentnych mikroczujników
i aktuatorów oraz wielu miniaturowych urządzeń wykorzystujących
zjawisko emisji polowej elektronów. Część z nich do
poprawnej pracy wymaga wysokiej lub ultrawysokiej próżni.
Nie jest możliwe zastosowanie tradycyjnych pomp do wytwarzania
próżni w mikroobjętości. Celowe są więc badania nad
opracowaniem mikropompy, która zintegrowana z mikrosystemami
lub miniaturowymi urządzeniami NP pozwoli wytworzyć
oraz podtrzymywać próżnię wydłużając w ten sposób czas
ich pracy. Aby zrealizować tę koncepcję przyjęto założenie,
że mikropompa będzie wykonana z tych samych materiałów,
tymi samymi technikami i w tym samym procesie technologicznym
co mikrosystem próżniowy.
Miniaturowe pompy próżniowe
W literaturze przedmiotu można spotkać gotowe rozwiązania
mikropomp wykonanych technikami mikroelektronicznymi i mikroinżynieryjnymi.
Są to głównie krzemowe mikropompy membranowe
(rys. 1a) [1] aktuowane piezoelektrycznie, termicznie,
magnetycznie lub elektrostatycznie. Ruch membrany powoduje
przepływ gazu, a zawory nadają mu pożądany kierunek. Głównie
ze względu na ograniczoną szczelność zaworów oraz ich dużą
powierzchnię nie udało się uzyskać wymaganego podciśnienia
(w prezentowanym rozwiązaniu wynosiło zaledwie 7 kPa). Mikropompy
membranowe znalazły zastosowanie w mikrofluidyce
do dozowania i pompowania cieczy w mikro[...]
|
|
|
|
Nanodruty ZnO otrzymywane metodą Osadzania Warstw Atomowych do zastosowań sensorowych
|
|
|
ŁUKASZ WACHNICKI BARTŁOMIEJ S. WITKOWSKI SYLWIA GIERAŁTOWSKA KRZYSZTOF KOPALKO ELŻBIETA GUZIEWICZ MAREK GODLEWSKI
|
Tlenek cynku jest materiałem półprzewodnikowym typu II-VI,
który ma wiele zastosowań w dziedzinach nauki takich jak
biologia, medycyna i nowoczesna elektronika. Tlenek cynku
(ZnO) ze względu na swoje szczególne właściwości fizyczne
i chemiczne może być stosowany w urządzeniach sensorowych
[1], przezroczystej elektronice, ogniwach słonecznych
oraz diodach LED. Istotną cechą materiałów stosowanych
w czujnikach sensorowych jest bardzo rozbudowana morfologia.
W pracy przedstawiony zostanie wzrost nanodrutów ZnO
nową metodą - metodą osadzania warstw atomowych ALD
(ang. Atomic Layer Deposition). ALD charakteryzuje się niskim
kosztem procesów technologicznych, możliwością osadzania
warstw na różnych podłożach i duża powtarzalnością
procesów. To umotywowało nas do opracowania alternatywnej
metody otrzymywania nanosłupków ZnO, otrzymywanych
dotychczas wieloma metodami technologicznymi [2-3].
Metoda osadzania warstw atomowych, opracowana przez
fińskiego fizyka Tuomo Suntolę pierwotnie wykorzystywana była
do wzrostu epitaksjalnego [4]. Ze względu na prostotę tej metody
z czasem zaczęto używać jej do osadzania warstw nie tylko monokrystalicznych,
ale także warstw polikrystalicznych i amorficznych
[5-6]. W niniejszej pracy zostaną zaprezentowanie nonostruktury
tlenku cynku, który jest materiałem półprzewodnikowym
należącym do grupy II-VI układu okresowego. Materiał ten charakteryzuje
się prostą przerwą energetyczną, która w pokojowej
temperaturze wynosi w przybliżeniu 3,37 eV [7]. Tak duża [...]
|
|
|
|
Parallel implementation of hybridICP data registration
|
|
|
JANUSZ BĘDKOWSKI
|
In this paper new implementation of On-Line data registration
method is shown. Algorithm is using composition of classical
approaches point to point and point to plane to achieve better
convergence compared to single methods. To improve the
performance the parallel computing based on NVIDIA CUDA
capabilities is used mainly for k-nearest neighborhood search.
Many research has been done concerning 3D data registration.
It is easy to find on opinion that point to plane method is
better in case of accuracy than point to point method. In theory
it is true, but in real application such mobile robot moving in
INDOOR environment equipped with commercial available 3D
measurement system there are several exceptions. In this paper
we are focused on real application and we demonstrate
disadvantages of point to plane method that affect the aligning
accuracy. The problems are related to the approximation accuracy
that appear in data containing stairs, corners etc.
The main contributions of this paper are:
- new implementation of hybridICP data registration algorithm
based on composition of classical approaches point to
point and point to plane,
- improvement based on parallel computation applied mainly
for k-nearest neighbor search
- empirical evaluation based on data set delivered by mobile
robot equipped with commercial available 3D laser measurement
system working in INDOOR environment.
Related Work
Most range data registration techniques are variants on the
iterative closest point (ICP) algorithm, proposed by Chen and
Medioni in [3] and Besl and McKay in [4]. We can find also an
alternative solution to ICP for data alignment [12]. Point to plane
approach is known to be the most accurate [1, 11, 13, 15,
17]. The combination of the point to point and point to plane
algorithms into a single probabilistic framework is introduced
in [2], it allows for the noise measurement and other probabilistic
techniques to increase robustness in cont[...]
|
|
|
|
Porous silicon - obtainig, properties and applications
|
|
|
FLOREA CRACIUNOIU MIHAELA MIU
|
Porous silicon (PS) is formed by the electrochemical etching
of silicon (Si) in an fluorhidric acid (HF) solution. For over 40
years the formation process and the properties of porous silicon
have been studied.
It has been shown that PS exhibits a sponge-like microstructure,
which depends on the process formation parameters.
Several models have been developed to explain the influence
of the anodization parameters like current density or
HF concentration on the microstructure. In addition, the dependence
of the microstructure on the type of doping and the
doping concentration has been investigated. It was proposed
that the properties of a sample are more accurately predicted
if the pore size and its distribution within the sample can be
obtained. Therefore, porous silicon has been divided into three
categories based on the size of its pores: macroporous - pore
size is larger than 50 nm, mesoporous - pore size is between
2 and 50 nm, and microporous when pore size are less than
2 nm [1]. The physical properties of PS layers are closely related
to their microstructure. During the years, various properties
of PS layers were in the attention of the researchers.
One of the most exciting properties was related to light
emission of the porous layers and a large number of papers
was published to understand the optical properties of PS and
the physical mechanism for the luminescence emission efficiency.
It was also observed that PS is a very fragile and
highly reactive material, many of its properties becoming age
dependent and unstable, and for this reason a special attention
has been dedicated to achieve appropriate post-anodisation
treatments. In the last years, the PS biocompatibility was
demonstrated and specific applications in biomedical field
have been developed.
Also, it has been showed that porous silicon can be used
as substrate for carbonaceous nanostructured materials for
field emission devices, the research being focuse[...]
|
|
|
|
Próżnia w mikrosystemach - nowe wyzwania
|
|
|
ANNA GÓRECKA-DRZAZGA
|
Mikrosystemy są to miniaturowe urządzenia składające się
z czujników, aktuatorów i zaawansowanych układów elektronicznych,
które są stosowane w przemyśle, motoryzacji,
medycynie, lotnictwie, wojsku, optycznych oraz systemach
komunikacji [1]. Podstawowymi elementami mikrosystemów
typu MEMS (Mikro-Elektro-Mechaniczny System) i MOEMS
(Mikro-Opto-Elektro-Mechaniczny System) są ruchome mikromechaniczne
struktury, których chociaż jeden podstawowy
wymiar jest rzędu mikrometrów. Miniaturowe absolutne czujniki
ciśnienia, mikroprzełączniki RF (częstotliwość radiowa),
mikrobolometry, żyroskopy, rezonansowe przyspieszeniomierze
mają tym lepsze właściwości i dłuższy czas pracy, im
mikrokomora robocza jest odpompowana do wyższej próżni
[2]. Urządzenia typu MEMS/MOEMS, a także moduły wysoko-
częstotliwościowych i mikrofalowych układów oraz monolityczne
układy scalone (MMIC) są najczęściej zamykane
w obudowach hermetycznych, dlatego ważnym parametrem
określanym w końcowym etapie ich produkcji jest próżniowa
szczelność. Urządzenia Mikro- i Nanoelektroniki Próżniowej
(NP), wykorzystujące polową emisję elektronów, takie jak płaskie
wyświetlacze polowe, mikrospektrometry mas, mikrolampy
rentgenowskie, źródła elektronów, do prawidłowej pracy
wymagają wysokiej lub ultrawysokiej próżni [3] (tab. 1).
W związku z tym istnieje konieczność sprawdzania szczelności
obudów układów elektronicznych i miniaturowych urządzeń,
które zostały poddane hermetyzacji. Naciek jest określany
jako objętość gazu, który przedostanie się poprzez
nieszczelności połączenia w czasie 1 sekundy, przy różnicy
ciśnienia równej 1 atm (1 atm∙cm3/s = 1 mbar∙l/s). Na podstawie
znajomości wartości nieszczelności można określić, jak
długo urządzenie będzie spełniało warunki próżniowe (tab. 2).
Tab. 1. Ciśnienie wymagane dla prawidłowej pracy mikrourządzeń próżniowych [3]
Tabl. 1. The pressure required for proper operation of the vacuum microdevices [3]
Rodzaj mikrourządz[...]
|
|
|
|
Próżnioszczelne izolatory przepustowe do zastosowań specjalnych
|
|
|
IWONNA IWANEJKO ANDRZEJ GRODZIŃSKI ANNA PYTLAK-ŻÓŁTOWSKA
|
Przeznaczenie prądowych izolatorów przepustowych w aparaturze
próżniowej wymaga, aby zachowane były odpowiednie
uwarunkowania dotyczące konstrukcji tych podzespołów.
W urządzeniach, w których ważne jest aby rozkład pola magnetycznego
nie był zaburzony poprzez obecność materiałów
magnetycznych, należy stosować przepusty prądowe, których
elementy metalowe wykonane są z materiału niemagnetycznego.
Dla urządzeń badawczych i technologicznych
zasilanych prądem dużej mocy np. w piecach próżniowych,
napylarkach, pompach jonowych, spawarkach elektronowiązkowych
czy zasilaczach dużych mocy należy stosować
wysokoprądowe izolatory przepustowe, które ponadto nie wymagają
specjalnego układu do ich chłodzenia. Przy konstrukcji
tego typu podzespołów główny problem dotyczy opracowania
odpowiedniej technologii łączenia materiałów, przede
wszystkim ceramicznych z metalami. Warunkuje to uzyskanie
odpowiednich właściwości cieplnych, mechanicznych i dobrej
próżnioszczelności izolatorów przepustowych.
Izolatory przepustowe z materiałów
niemagnetycznych
Jednym ze stopów odpowiednich dla tego typu izolatorów
przepustowych jest stal nierdzewna typu 18-8 (18%Cr,8% Ni,
reszta Fe). Współczynnik rozszerzalności liniowej tego materiału
znacznie różni się od współczynnika ceramiki korundowej,
z którego wykonany jest izolator przepustu, co stwarza
problemy w czasie łączenia tych materiałów, gdyż duże
naprężenia w złącza[...]
|
|
|
|
Próżniowe, wysokowydajne, osadzanie cienkich warstw dielktrycznych metodą reaktywnego, impulsowego rozpylania magnetronowego – wybór punktu pracy magnetronu
|
|
|
WITOLD M. POSADOWSKI KATARZYNA TADASZAK ARTUR WIATROWSKI
|
Impulsowe rozpylanie magnetronowe, to obecnie jedna z najszerzej
stosowanych metod otrzymywania cienkich warstw. Jej
atrakcyjność wynika z możliwości nanoszenia warstw na podłoża
o dużych powierzchniach (przemysł) oraz szerokiego zakresu
zmienności parametrów podczas procesów ich osadzania,
co pozwala na spełnianie wymagań użytkowników. Modyfikacje
takiego sposobu nanoszenia cienkich warstw (np. HIPIMS [1, 2,
3, 4] - ang. High Power Impulse Magnetron Sputtering) pokazują
na możliwość otrzymywania struktur o nowych właściwościach,
a poszukiwania nowych rozwiązań konstrukcyjno-technologicznych
metod magnetronowego rozpylania są kontynuowane.
Celem jest dalsze zwiększanie wydajności otrzymywania
i czystości warstw przy zachowaniu pełnej kontroli procesów
rozpylania. Procedura kontroli nabiera szczególnego znaczenia
podczas procesów reaktywnego osadzania warstw, gdy celem
staje się otrzymywanie związków chemicznych.
Standardowe technologie rozpylania magnetronowego
mogą być realizowane:
a) w obecności gazu szlachetnego (tzw. rozpylanie argonowe,
gdy Ar stosowany jest jako gaz roboczy - mod metaliczny
argonowy). Podczas procesu rozpylania, jedyną
możliwością tworzenia się związków chemicznych jest reakcja
z gazami resztkowymi,
b) w atmosferze procesu rozpylania obecny jest intencjonalnie
wprowadzany gaz reaktywny (np. N2, O2....), a obszarami
potencjalnego tworzenia się związków są: powierzchnia
materiału rozpylanego, przestrzeń miedzy targetem
i podłożem, powierzchnia podłoża (mod reaktywny).
Ograniczeniem w zwiększaniu wydajności osadzania jest
pokrywanie się powierzchni rozpylanego materiału tworzącym
się związkiem, którego współczynnik rozpylania jest często
znacznie mniejszy w porównaniu z materiałem wyjściowym.
Zjawisko to z jednej strony ogranicza wydajność procesu,
a z drugiej jest przyczyną niestabilności, gdy target jest tylko
częściowo pokrywany związkiem. Wówczas, mimo niejednoznacznie
zdefiniowanej powierzchni mat[...]
|
|
|
|
Przenikalność wodoru przez amorficzną membranę Pd33Ni52Si15
|
|
|
WOJCIECH PROCHOWICZ ZDZISŁAW M. STĘPIEŃ
|
W dobie wzrastającego zagrożenia zanieczyszczenia środowiska,
obserwuje się znaczny wzrost zainteresowania
koncepcją wykorzystania gazowego wodoru, jako nośnika
energii. Obiecującą technologią otrzymywania wodoru jest
selektywne rozdzielenie mieszaniny preakcyjnej w reaktorze
membranowym, w którym materiał membrany, jako katalizator
reakcji przejmuje jednocześnie na siebie proces selektywnego
rozdziału produktów. Membrany palladowe jak i stopy
zawierające pallad są wysoce przenikliwe i selektywne dla dyfuzji
wodoru [1-3]. Jednak czysty pallad ze względu na jego
wysoki koszt oraz deformację, jakiej ulega tworząc wodorki,
znacznie ogranicza jego zastosowanie na skalę przemysłową.
Stąd, aktualne badania skupiają się na poszukiwaniu jego
stopów z innymi pierwiastkami oraz nad taką modyfikacją ich
struktury, aby uzyskać co najmniej podobny efekt przenikalności
wodoru jak przez czysty pallad. Celem naszych badań
było znalezieniu takiego stopu, który spełniając podobne warunki
jak pallad, nie ulegałby jednocześnie odkształceniu.
Opis eksperymentu i wyniki
Badaniom poddano memb[...]
|
|
|
|
Reakcje jonowo-molekularne w mieszaninach propanu z argonem
|
|
|
LESZEK WÓJCIK ARTUR MARKOWSKI EWELINA SZOT
|
Badania reakcji jonowo-molekularnych w mieszaninach C3H8
z He+, Ne+, Ar+, Kr+ i Xe+ prowadzone były przez wielu badaczy
z użyciem różnych metod. Wykorzystywana była niskociśnieniowa
metoda z pułapkowaniem jonów ICR [1]. Badane były
reakcje wymiany ładunku między jonami gazów szlachetnych
a propanem z wykorzystaniem spektrometru mas z sektorowym
polem magnetycznym [2]. Mayhew badał reakcje jonów
Ne+ i Ne++ z C3H8 przy użyciu techniki SIFT (Selected Ion Flow
Tube) [3]. Cermak i Herman badali reakcje wymiany ładunku
gazów szlachetnych z propanem [4]. Bederski i Szymańska-
Chargot badali jonowo-molekularne reakcje wymiany ładunku
w mieszaninie 1% C3H8 + 99% Ne. Wyznaczone zostały
względne natężenia prądów jonowych C2H2
+, C2H3
+, C2H4
+,
C2H5
+, C3H5
+, C3H7
+ i Ne+ w funkcji ciśnienia gazu mieszaniny
(w zakresie ciśnień 1,33 - 40,00 Pa) i potencjału repelera
(w zakresie 3…10 V). [5]. W niniejszej pracy wykonane zostały
badania reakcji jonowo-molekularnych w mieszaninach
argonu z propanem o różnej zawartości procentowej obu
składników i różnych ciśnieniach całkowitych. Badania reakcji
jonowo-molekularnych zachodzących w wymienionych
mieszaninach mogą pomóc w zrozumieniu elementarnych
procesów, gdzie występują korzystne warunki jonizacji i oddziaływań
między jonami, a neutralnymi cząsteczkami atmosfery
ziemskiej. Poznanie mechanizmów zachodzenia reakcji
jonowo-molekularnych w mieszaninach C3H8 z Ar ma istotne
znaczenie dla procesów detekcji tych gazów w atmosferze
ziemskiej, a w przyszłości może umożliwić neutralizację zanieczyszczeń
powietrza atmosferycznego.
Eksperyment
W pomiarach reakcji jonowo-molekularnych zachodzących
w mieszaninach argonu z propanem wykorzystano kwadrupolowy
spektrometr mas z wysokociśnieniowym źródłem
jonów skonstruowany w Zakładzie Fizyki Stosowanej IF
UMCS w Lublinie [6-8]. Zakres analizowanych mas spektrometru
wynosi 1…400 u. System detekcji jonów, o bardzo
dużej czułości zbudowan[...]
|
|
|
|
Rozbieralna komora próżniowa do badań łuku dyfuzyjnego
|
|
|
ANDRZEJ GRODZIŃSKI ANDRZEJ SZYMAŃSKI WOJCIECH KRYCHOWSKI HENRYK SIBILSKI PRZEMYSŁAW BEROWSKI ANDRZEJ DZIERŻYŃSKI ARTUR HEJDUK KRZYSZTOF KRASUSKI
|
Badania w rozbieralnej komorze próżniowej mają na celu dobór
optymalnej konstrukcji styków komór próżniowych i nacięć
na ich nakładkach. Z badań prowadzonych w różnych
ośrodkach naukowych wynika, że rozkład składowej osiowej
indukcji magnetycznej powinien być możliwie równomierny
na całej powierzchni styku, ponieważ ma decydujący wpływ
na rozkład łuku dyfuzyjnego pomiędzy stykami i przyczynia
się do zwiększenia zdolności i trwałości łączeniowej komory,
przy jednoczesnym zmniejszeniu jej wymiarów. Skupienie
energii łuku w centralnej części elektrod powoduje przyspieszone
zużywanie się styków oraz, co za tym idzie zmniejszenie
trwałości łączeniowej komory próżniowej [1, 2]. Obliczenia
oraz badania różnych konstrukcji styków ułatwią znalezienie
rozwiązania, zapewniającego w miarę równomierny rozkład
składowej osiowej [3, 4].
W pracy zaprezentowano opracowaną w Instytucie Telei
Radiotechnicznym i Instytucie Elektrotechniki konstrukcję
komory rozbieralnej, która umożliwiła prowadzenie badań łuku
dyfuzyjnego pomiędzy stykami wyłącznikowych komór próżniowych
w warunkach wyłączania prądu zwarciowego oraz łuku
pomiędzy stykami stycznikowej komory próżniowej podczas
badań w znamionowych i zwarciowych warunkach pracy.
Budowa komory rozbieralnej
Rozbieralna komora próżniowa składa się z p[...]
|
|
|
|
Spektroskopia ramanowska w badaniach nanowarstw Ni-C
|
|
|
MAŁGORZATA SUCHAŃSKA JUSTYNA KĘCZKOWSKA
|
Spektroskopia ramanowska jest podstawowym narzędziem
stosowanym w badaniu nanostruktur węglowych ze względu
na niezwykłą czułość na fizyczne i chemiczne właściwości
materiału oraz wpływ efektów warunków pomiarowych. Jest
to metoda nieniszcząca i nieinwazyjna. Obejmuje analizę
widma promieniowania elektromagnetycznego rozproszonego
niesprężyście we wszystkich kierunkach na molekułach
badanej substancji. Próbkę naświetla się światłem laserowym
o częstotliwości νo, a następnie analizuje się wiązkę
rozproszoną badając jej długość, intensywność oraz polaryzację.
Większość fotonów rozproszonych ma tę sama
częstość co promieniowanie padające (rozproszenie Rayleigha).
Zmiana częstości odpowiada różnicy energii poziomów
oscylacyjnych cząsteczki rozpraszającej; pasmo
stokesowskie (hνo - hν) oraz antystokesowskie (hνo + hν).
Pasma te położone są symetrycznie względem linii promieniowania
wzbudzającego νo i są indywidualną cechą badanej
substancji. Natężenie pasm stokesowskich jest około
100 razy większe niż pasm antystokesowskich, gdyż w temperaturze
pokojowej tylko niewielka liczba cząsteczek substancji
znajduje się w stanie oscylacyjnym wzbudzonym [1].
Z tego powodu w praktyce korzysta się tylko z obszaru pasm
stokesowskich.
Przydatność tej techniki wynika z faktu, iż szerokość, energia
i intensywność pasm wibracyjnych silnie zależą oddziaływań
międzyatomowych i stopnia uporządkowania krótkiego
i dalekiego zasięgu. Dlatego też ze względu na duży udział
atomów znajdujących się blisko powierzchni w nanoobiektach
można zaobserwować zjawiska zaniku periodyczności sieci
krystalicznej (zanik uporządkowania dalekiego zasięgu) oraz
powstanie uporządkowania krótkiego zasięgu. Zjawiska te powodują,
iż fotony są ograniczone przestrzennie, a co za tym
idzie, wkład w widma wibracyjne dają nie tylko fonony strefy
Brillouina (q = 0), ale również fonony z wnętrza strefy Brillouina
q ≠ 0. W następstwie tych zmian[...]
|
|
|
|
Stanowisko do nanoszenia warstw (TiAl)N na węgliki spiekane
|
|
|
KONSTANTY MARSZAŁEK RYSZARD MANIA
|
Pokrywanie narzędzi skrawających warstwami o wysokiej
twardości, niskim współczynniku tarcia i dobrej odporności na
korozję jest szeroką dziedziną techniki [1, 2]. Opracowanie
nowego rodzaju pokryć wymaga stworzenia stanowisk R&D,
w których można prowadzić prace badawcze przed wdrożeniem
ich do produkcji [3, 4]. W niniejszej pracy opisano stanowisko
do nanoszenia twardych powłok metodą rozpylania
magnetronowego MF z tarcz intermetalicznych TiAl.
Opis stanowiska
Do budowy stanowiska wykorzystano produkowane przez
TEPRO Koszalin stanowisko NA501A. Komorę próżniową
wyposażono w wyrzutnie magnetronowe WMK50 [5] oraz zasilacze
impulsowe DORA POWER SYSTEM. Pozostałe elementy
wyposażenia w tym obrotowy stolik z płytą grzejną SiC
(do temperatury 1200K) wytworzono w AGH. Ogólny widok
stanowiska przedstawiono na rys. 1.
su termoparą. Prowadzono bezpośrednią obserwacji procesu
poprzez wzierniki umieszczone na ścianach komory.
Technologia nanoszenia warstw
Istotnym elementem w nanoszeniu warstw (TiAl)N w prezentowanym
stanowisku było wykorzystanie spieku międzymetalicznego
TiAl jako materiału powłokotwórczego. Substratami
do otrzymania tego związku były mikroproszki wodorku
tytanu o przeciętnym uziarnieniu 10 μm i aluminium (ok. 50
μm). Mieszaninę reakcyjną o składzie molowym 1:1 poddawano
homogenizacji, a następnie formowano z niej złoże reakcyjne.
Syntezę prowadzono metodą SHS [6, 7]. Otrzymany
produkt rozdrabniano i po wybraniu odpowiedniej frakcji
poddawano zagęszczaniu techniką prasowania na gorąco HP
(Hot Pressing). Proces spiekania prowadzono w grafitowej
matr[...]
|
|
|
|
System pomiarowy do badania charakterystyk cienkowarstwowych układów elektrochromowych
|
|
|
KONSTANTY MARSZAŁEK ZBIGNIEW SOBKÓW TOMASZ STAPIŃSKI
|
Wielowarstwowe systemy elektrochromowe znalazły wiele
zastosowań w architekturze [1, 2], elektronice i optyce [3].
Większość układów cienkowarstwowych posiada określone
przez właściwości fizyczne warstw składowych statyczne
charakterystyki optyczne. Układy elektrochromowe stanowią
unikalną rodzinę filtrów o dynamicznej transmisji regulowanej
napieciem zasilania (napięciem barwiącym). Prowadzone
są intensywne badania zarówno materiałów elektrochromowych
jak WO3, MoO3, TiO2, V2O5 [4], jak i wielowarstwowych
komórek elektrochemicznych wykazujących efekt zmiany
barwy pod wpływem przyłożonego niewielkiego napięcia
stałego. Daje to wiele możliwości aplikacyjnych w wyżej
wymienionych obszarach techniki. Parametry elektryczne
takie jak odpowiedź prądowa na wymuszenia napięciowe,
jak i optyczne (transmisja optyczna) zależą odpowiednio od
czasu i wartości wymuszenia oraz długości fali promieniowania
elektromagnetycznego. Stwarza to konieczność pomiaru
i rejestracji wielu różnych przebiegów czasowych[...]
|
|
|
|
Technologia Osadzania Warstw Atomowych – zastosowania w elektronice
|
|
|
MAREK GODLEWSKI ELŻBIETA GUZIEWICZ GRZEGORZ ŁUKA SYLWIA GIERAŁTOWSKA TOMASZ A. KRAJEWSKI ŁUKASZ WACHNICKI
|
50 lat temu wprowadzono do produkcji pierwsze układy scalone
(IC od integrated circuits). Jest to, więc najlepsza okazja,
aby omówić historię tego przełomowego wynalazku i wprowadzić
nową metodę technologiczną - technologię osadzania
warstw atomowych (ALD od Atomic Layer Deposition), która
umożliwiła dalszą miniaturyzację tranzystorów i wprowadzenie
trzech nowych generacji (standardów technologicznych
45, 32 i 22 nm) w produkcji IC.
Krótka historia tranzystorów i układów
scalonych
Dwa powszechnie podawane najważniejsze wydarzenia w historii
elektroniki to prace Russella Ohla z roku 1939, a następnie
Bardeena, Schockleya i Braitaina z 1947 roku. W pierwszej
z nich wprowadzono złącza p-n, a w drugiej zaprezentowano
pierwszy tranzystor. Patrząc na zmiany cywilizacyjne, które
są konsekwencją tych wynalazków, wiek XX powinien być
nazwany wiekiem tranzystora, a nie atomu. Dopiero ostatnio
"odkryto" na nowo pionierskie prace Lillienfelda z roku 1925
i Heila z roku 1935, którzy wprowadzili koncepcję tranzystora
polowego.
Po pracy Bardeena, Schockleya i Braitaina z 1947 roku,
w roku 1951 wprowadzono pierwszy tranzystor złączowy,
a pierwszy tranzystor polowy typu MOSFET (metal-oxide-semiconductor
field effect transistor) w roku 1960. Równolegle
Kilby i Noyce w latach 1958 i 1959 zademonstrowali koncepcję
układu scalonego. Jego komercjalizacja nastąpiła w roku
1961, czyli jak wspomniano we wstępie 50 lat temu.
Kolejne lata to ciągły postęp w produkcji IC, co następowało
dzięki wprowadzaniu nowych standardów produkcyjnych
(tzw. technological nodes - podawane wymiary są
rzędu długości kanału w tranzystorze polowym). Ten postęp
od wielu dekad opisuje sławne prawo Moore’a [1], znane
pod wieloma postaciami. Jedna z nich przewiduje, że liczba
tranzystorów w układzie scalonym podwaja się, co dwa lata.
Tak sformułowane prawo Moore’a opisuje postęp w miniaturyzacji
tranzystorów od 40 lat. Ten postęp jest niebywały.
O ile 40 lat [...]
|
|
|
|
W osłonie polskiego nieba
|
|
Wojskowy Instytut Wydawniczy organizuje cyklicznie
"Spotkania z Armią". W kolejnej edycji
grupa dziennikarzy gościła w 7. Brygadzie Obrony
Wybrzeża oraz w Centrum Szkolenia Marynarki
Wojennej w Ustce.
Podczas prezentacji multimedialnej w 7. Brygadzie
dziennikarze zapoznali się z historią i tradycjami
jednostki oraz strukturą i przeznaczeniem
"niebieskich beretów". Następnie odbył się
pokaz u[...]
|
|
|
|
Wpływ doboru elementów półprzewodnikowych na charakterystyki przetwornicy buck
|
|
|
KRZYSZTOF GÓRECKI JANUSZ ZARĘBSKI
|
Dławikowa przetwornica buck, której schemat pokazano na
rys. 1, należy do najczęściej wykorzystywanych układów
energoelektronicznych. Znajduje ona zastosowanie głownie
w układach zasilających [1]. Właściwości rozważanej przetwornicy
zależą od wartości parametrów jej elementów składowych,
w szczególności półprzewodnikowych elementów
kluczujących [2].
Typowo w rozważanej klasie przetwornic wykorzystywane
są krzemowe elementy kluczujące, ale coraz częściej pojawiają
się doniesienia o zastosowaniu elementów półprzewodnikowych
z węglika krzemu do konstrukcji przetwornic dc-dc [3, 4].
Obecnie przy projektowaniu i analizie układów elektronicznych
powszechnie wykorzystuje się specjalizowane programy
komputerowe, do których należy również program SPICE [5-
7]. Programy takie wymagają modeli elementów elektronicznych
uwzględniających zjawiska zachodzące w tych elementach
i istotne z punktu widzenia analizowanego układu.
Jednym z istotnych zjawisk zachodzących w elementach
półprzewodnikowych zawartych w przetwornicach dc-dc jest
zjawisko samonagrzewania [1, 5, 7]. W celu uwzględnienia
tego zjawiska w analizach niezbędne są specjalne modele
nazywane modelami elektrotermicznymi [2, 7]. Specyfika układów
impulsowych powoduje, że elektrotermiczne modele elementów
półprzewodnikowych dedykowanych do analizy przetwornic
dc-dc muszą dokładnie modelować właściwości tych
elementów jedynie w stanie ich włączenia oraz wyłączenia.
Jednocześnie modele te powinny umożliwiać uzyskanie wyniku
obliczeń w krótkim czasie. Wymienionych właściwości nie
posiadają tzw. globalne modele elektrotermiczne, opisane m.in.
w pracach [8-10] i dlatego nie nadają się one do zastosowania
w analizach przetwornic dc-dc. Próby zastosowania elektrotermicznych
modeli diody Schottky’ego i tranzystora MESFET,
opisanych m.in. w pracach [8, 9] skutkowały brakiem zbieżności
obliczeń. Z kolei, jak wykazano w pracach [2, 7] hybrydowe
modele elektrotermiczne zapewniają uzysk[...]
|
|
|
|
Wpływ struktury warstwy diamentowej na emisję elektronów z układu powłoka diamentowa/krzem
|
|
|
ELŻBIETA STARYGA KAZIMIERZ FABISIAK MACIEJ DŁUŻNIEWSKI ZBIGNIEW ZNAMIROWSKI
|
Atrakcyjne właściwości fizykochemiczne warstw diamentowych
wytwarzanych przy użyciu metod plazmo-chemicznych,
takie jak, np. wysoka twardość, dobre przewodnictwo cieplne,
dobra adhezja do podłoża i stosunkowo niska wartość powinowactwa
elektronowego sprawiają, że materiał ten pozostaje
ciągle w szerokim zainteresowaniu. W literaturze przedmiotu
wskazuje się, że istotnymi czynnikami sprzyjającymi emisji
elektronów z tego materiału jest wartość powinowactwa elektronowego
powierzchni warstwy diamentowej, która w zależności
od rodzaju atomów wysycających wolne wiązania (terminacji)
na powierzchni, zmienia się od -1,3 do +1,7 eV [1, 2].
Istotne znaczenia ma również obecność inkluzji grafitowych
w warstwie diamentowej [3]. Ujemna wartość powinowactwa
elektronowego dla warstw terminowanych wodorem efektywnie
obniża barierę potencjału na granicy warstwa/próżnia
umożliwiając tunelowanie elektronów do próżni przy niskich
polach elektrycznych. Domieszka azotu w warstwie diamentowej
może wpływać na zmianę właściwości elektrycznych warstwy,
co sugerują Helmbold i inni [4]. Wskazują oni, że wzrost
przewodności elektrycznej, w domieszkowanych warstwach
węglowych jest spowodowany wzrostem grafityzacji struktury,
wywołanym wprowadzeniem domieszki. Zhao i inni [5] uzyskali
obniżenie natężenia pola włączeniowego Et-on od wartości
około 17 V/μm (dla warstw diamentowych niedomieszkowanych)
do wartości 14 V/μm, dla warstw implantowanych
atomami azotu o dawce 20·1015 atomów/cm2.
W celu otrzymania układów o wydajnej emisji elektronów
przeprowadzono badania układów o stosunkowo niskim powinowactwie
elektronowym i strukturze charakteryzującej się
wysoką zawartością wtrąceń grafitopodobnych oraz dużym
zdefektowaniem. W pracy przedstawiono wyniki badań wpływu
struktury warstw diamentowych oraz ich domieszkowania
azotem na emisję elektronów. Zaproponowano w oparciu
o model stochastycznego rozkładu promieni kanałów przewodzenia
w warstwi[...]
|
|
|
|
Wpływ trawienia chemicznego na parametry elektrooptyczne krawędziowych ogniw fotowoltaicznych
|
|
|
JOANNA KALBARCZYK MARIAN TEODORCZYK ELŻBIETA DĄBROWSKA KONRAD KRZYŻAK JERZY SARNECKI
|
Wydajność energetyczna krawędziowego ogniwa fotowoltaicznego
zależy od właściwości optycznych i elektrycznych
materiałów, z którego jest ono zbudowane oraz od technologii
wykonania złącza p -n. Głównymi przyczynami zmniejszania
się wydajności ogniwa są straty optyczne spowodowane odbiciem
światła od powierzchni płytki, mikrozwarcia elektryczne
na krawędziach złącz oraz mikropęknięcia powstałe podczas
cięcia płytek na pojedyncze ogniwa.
Straty optyczne mogą zostać zniwelowane przez teksturyzację
oraz przez pokrycie powierzchni złącza warstwą pasywacyjną
i antyodbiciową. Redukując stopień odbicia światła
od powierzchni, można zwiększyć prąd zwarcia, a co za tym
idzie, zwiększyć wydajność konwersji energii świetlnej w elektryczną.
Bardziej prozaicznym powodem obniżenia sprawności jest
niekorzystny stan powierzchni po procesie cięcia płytek. Powierzchnia
płytek po cięciu zawiera liczne mikrouszkodzenia,
pęknięcia i defekty, które powodują zwiększenie prawdopodobieństwa
rekombinacji powierzchniowej "elektron-dziura", a to
z kolei - zmniejszenie sprawności ogniwa.
Teksturyzacja powierzchni płytek krzemowych jest jedną
z najważniejszych metod podnoszenia sprawności ogniwa
fotowoltaicznego. W procesie tym, usuwając uszkodzoną
warstwę materiału, niweluje się uszkodzenia spowodowane
procesem cięcia płytek, a także zmniejsza się odbicie powierzchniowe
poprzez pułapkowanie fotonów na rozwiniętej
powierzchni, zwiększając tym samym prąd zwarciowy ogniwa.
Do teksturyzacji krzemu krystalicznego stosuje się roztwory
alkaliczne, które w wyniku anizotropowego trawienia
powierzchni, prowadzą do ukształtowania się na niej przypadkowych
struktur w kształcie piramid. [1, 2, 5]
W przypadku trawienia zasadowego mechanizm reakcji
jest następujący:
Si + 2OH- → Si(OH)2
2+ + 4e-
Jednocześnie przebiega[...]
|
|
|
|
Wytwarzanie jonów ujemnych z SF6 za pomocą termoemisyjnego źródła jonów
|
|
|
ANDRZEJ PELC
|
Sześciofluorek siarki (SF6) jest związkiem antropogenicznym
o szerokich zastosowaniach przemysłowych. Ze względu
na swoje własności fizykochemiczne (niska przewodność
elektryczna, niepalność) jest szeroko stosowany np. w elektroenergetyce
jako dielektryk i substancja gasząca łuk elektryczny
w różnego rodzaju przełącznikach i przekaźnikach.
Dodatkowymi zaletami SF6 w zastosowaniach energetyce
jest również lepsza od powietrza przewodność cieplna oraz
porównywalna z gazami szlachetnymi niska aktywność chemiczna.
Sześciofluorek siarki jest również stosowany podczas
wytopu magnezu, gdzie dla ochrony magnezu przed utlenianiem
przez powietrze otoczenia stosowana jest atmosfera
ochronna z SF6 mająca chronić powierzchnię metalu w procesie
odlewania.
Właściwości SF6 stawiają jednak ten związek na pierwszym
miejscu wśród substancji mających wpływ na efekt cieplarniany.
Przyjmuje się, że wpływ molekuły SF6 na efekt cieplarniany
jest 23900 razy większy niż wpływ molekuły CO2 [1].
Pomiary zawartości SF6 w atmosferze wykazują stały wzrost
koncentracji tego związku o 0,2 ppt rocznie (w ciągu ostatnich
12 lat) do ponad 7 ppt. Dodatkowo molekuły SF6 są wyjątkowo
stabilne i przez to cechuje je długi czas życia w atmosferze
oceniany na 800-3200 lat [2]. Biorąc jednak pod uwagę małą
ilość SF6 w porównaniu do dwutlenku węgla, jego całkowity
wkład do efektu cieplarnianego jest oszacowany na mniej niż
0,2%.
Ze względu na swe własności i zastosowania SF6 jest
bardzo interesującym obiektem badawczym i na jego temat
powstało wiele ciekawych, zarówno eksperymentalnych jak
i teoretycznych prac naukowych dotyczących różnorakich
aspektów włączając oddziaływanie z atomami, jonami i elektronami.
Szczególne miejsce wśród różnorakich metod badawczych
stosowanych w przypadku sześciofluorku siarki ma
spektrometria mas jonów powstałych podczas oddziaływania
molekuły SF6 z elektronem. W zależności od energii kinetycznej
elektronów [...]
|
|
|
|
Zastosowanie cermetu Cu-Cu2O do spajania ceramiki korundowej z metalami
|
|
|
DARIUSZ KALIŃSKI MARCIN CHMIELEWSKI WIESŁAWA OLESIŃSKA KATARZYNA PIETRZAK KONRAD CHORĘGIEWICZ
|
Warstwy metaliczne na ceramice stosowane jako powierzchnie
kontaktowe w elektronice oraz jako powierzchnie przeznaczone
do lutowania złączy ceramiki z metalami dla techniki
wysokiej próżni i dla technik jądrowych mają znaczną tradycję
badawczą i przemysłową. Znane są metody wytwarzania
warstw metalicznych na ceramice zarówno techniką spiekania
proszków metalicznych jak i technikami próżniowymi, tak
z metali trudnotopliwych (W, Mo) przeznaczonych do spajania
złączy próżnioszczelnych z metalami, jak i z metali szlachetnych
(Ag, Au, Pt, Pd) i Cu, Ni przeznaczonych głównie na
ścieżki i pola kontaktowe.
W technikach spiekania proszków metalicznych czynnikiem
wiążącym metal z podłożem ceramicznym najczęściej
są odpowiednie szkła [1]. Dla określonych zastosowań, gdzie
najważniejszym parametrem w aplikacji jest dobre odprowadzenie
ciepła, dla ceramiki korundowej opracowano technikę
polegającą na bezpośrednim spajaniu ceramiki korundowej
z miedzią zwaną Copper Direct Bonding (CDB), w której łączenie
odbywa się metodą reakcyjną tlenków miedzi z korundem
z równoczesnym udziałem eutektyki CuCu2O dobrze
zwilżającej powierzchnię ceramiki [1, 2].
Syntezie spineli glinowo-miedzianych Al2CuO4 i AlCuO2 na
powierzchni ceramiki (wg reakcji: 1, 2, 3) sprzyja obecność
tlenu in statu nascendi z redukcji tlenków miedzi [3]:
2CuO → Cu2O + ½ O2 (1)
Cu2O + Al2O3 → 2CuAlO2 (2)
Cu2O + Al2O3 + 1/[...]
|
|
|
|
Zastosowanie quasi wielokrotnej wiązki elektronów do wykonywania spoin po okręgu
|
|
|
KATARZYNA OLSZEWSKA ANDRZEJ CZOPIK SŁAWOMIR KRAWCZYK
|
Wprowadzenie komputerowych układów sterowania generatorami
wiązek elektronowych w spawarkach elektronowych
stwarza możliwość wytwarzania quasi wielokrotnych wiązek
elektronowych (WE). Poprzez oddziaływanie WE w kilku
miejscach prawie jednocześnie, można spawać między innymi
elementy łatwo odkształcające się. Quasi wielokrotna
WE tworzona jest przez jej odchylanie według określonych
schematów czasowo-przestrzennych [1]. Wiąże się to zarówno
z przerwaniem ciągłości operacji spawania jak i zmianą
geometrii WE wraz z jej odchyleniem. W związku z tym pojawiają
się pewne ograniczenia dotyczące średnicy spoiny oraz
konieczność takiego doboru parametrów związanych z quasi
wielokrotnością WE, który zapewni pożądaną jakość spoiny
przy optymalnym zużyciu mocy.
Wykonanie spoiny po okręgu poprzez odchylanie WE na
nieruchomym detalu wymaga określenia następujących parametrów:
liczby punktów tworzących okrąg, krotności WE
i szybkości spawania. Krotność WE ma wpływ na wartość
prądu WE potrzebnego do wykonania spoiny. Natomiast na
potrzeby przeprowadzanych badań dodano jeszcze jeden parametr,
który należy wziąć pod uwagę przy określaniu zakresu
stosowalności spawania po okręgu przez odchylanie WE
- średnicę tego okręgu.
Średnica wykonywanej spoiny, zależy od kąta odchylenia
WE oraz odległości roboczej spawanego detalu. Kąt odchylenia
WE można regulować poprzez zaprojektowanie figury
o odpowiednim rozmiarze oraz dobranie wielkości wzmocnienia
układu odchylania WE. Ponieważ regulacja wzmocnienia
(w urządzeniu opracowanym w ITR) jest w praktyce tłumieniem
tzn. przy zerowej wartości wzmocnienia WE nie jest odchylana,
dla rozważanych spoin projektowane figur[...]
|
|
|
|
Zweryfikowany analityczny model rozpraszania mocy w linii opóźniającej lampy fali bieżące
|
|
|
WALDEMAR WIEJAK ARTUR WYMYSŁOWSKI
|
Przeprowadzone w pracy [1, 2] analityczne rozważania rozkładu
mocy strat w linii opóźniającej lampy z falą bieżącą (LFB),
doprowadziły do uzyskania przybliżonych formuł na liniową
gęstość mocy strat wydzielanych w spirali linii opóźniającej
(LO) pod postacią ciepła.
Całkowita gęstość mocy strat stanowi sumę dwóch składników.
Pierwszy, oznaczony jako psw, opisuje straty mocy wynikające
z przechwytu przez spiralę LO części prądu wiązki
elektronowej w trakcie procesu wzmacniania sygnału b.w.cz.,
a drugi, straty mocy o charakterze rezystancyjnym wynikające
ze zjawiska naskórkowości psf . W przedstawionej metodzie
obliczeń składnik mocy strat o charakterze częstotliwościowy
może być wyznaczony jednoznacznie poprzez moc wyjściową
lampy Pwy, oraz współczynniki: tłumienia a i wzmocnienia
jednostkowego g:
(1)
Niestety, formuła pierwszego składnika gęstości mocy strat
wyznaczona tą metodą nie miała już tak jednoznacznego
charakteru. Jej wyprowadzenie oparto bowiem na założeniu,
że funkcja zależności gęstości prądu przechwytywanego
przez spiralę od lokalnej mocy sygnału b.w.cz. ma przyjętą
.
10
( ) ln(10) ln10( )
10
g a z L
sf wyp z a P e -
-
=
ad hoc postać - w pracy [1] przyjęto, że jest to funkcja typu
j (z) ~ Pf (z). Ze względu na wynikające z obliczeń znaczne
gęstości mocy strat w końcowym odcinku LO i jednocześnie
brak na tym etapie pracy możliwości weryfikacji doświadczalnej
uzyskanych danych, w pracy [2] dokonano korekty tego
założenia. Przyjęto, że może ona mieć postać: j (z) ~ Pf (z)2
1 .
Wpływ tych założeń na rozkład gęstości mocy strat w LO,
dla tych samych parametrów wiązki elektronowej U0 = 7400 V,
I0 = 270 mA oraz przyrostu prądu spirali wynikającego z procesu
wzmacniania sygnału Ia = 5 mA, pokazano na rysunku 1.
Dla porównania, na wykresie zamieszczono również gęstość
mocy strat wyznaczoną dla założonej pośredniej szybkości
zmian gęstości prądu przechwytu: j (z) ~ Pf (z)3
2.
W końcowym odcinku spirali LFB, w[...]
|
|
|
|
Twój Profil
Twój koszyk
