Комаров В.В., Семенко Е.А. «Исследование современных полупрофессиональных ПЗС-камер для работы на оптических телескопах среднего класса» Известия Южного федерального университета. Технические науки, № 7, с. 32-46 (2018)

Cтатья посвящена исследованиям современных высокочувствительных ПЗС камер для работы в составе фотоприемной аппаратуры оптических телескопов среднего класса (однометровых телескопов). В связи с быстрым развитием технологической базы оптоэлектронных приборов становится возможным применять в составе профессиональной астрономической аппаратуры не только приборы, которые предназначены для узкоспециализированного профиля работы, изготавливаемые в единичных экземплярах. В результате серийного производства современных ПЗС камер происходит как существенное удешевление самих изделий, так и значительное улучшение параметров таких приборов, которые теперь можно встраивать в состав светоприемного оборудования больших и средних оптических телескопов. Цель данной работы состояла в определении перспектив применения современных полупрофессиональных ПЗС-камер в наблюдениях на оптических телескопах среднего класса. В статье приводятся результаты исследований ПЗС-камеры для астрономических наблюдений на примере Apogee Aspen CG16M. В качестве такого телескопа был использован 1 м оптический телескоп Цейсс-1000 (САО РАН). Основные выводы, которые следуют из проведенного исследования: полупрофессиональные ПЗС камеры можно ограниченно рекомендовать к использованию для фотометрических наблюдений ярких объектов с короткими экспозициями (десятки секунд). А также однозначно можно рекомендовать данные ПЗС камеры для работы в составе спектральной аппаратуры на оптических телескопах среднего класса.

Гривцов В.В. «Исследования фазовых распределений в сферически сходящейся звуковой волне параметрической антенны» Известия Южного федерального университета. Технические науки, № 7, с. 46-55 (2018)

Одно из направлений использования параметрических излучателей звука – проведение гидроакустических измерений. В работе приводятся результаты экспериментальных исследований процессов нелинейного взаимодействия акустических волн для слабовогнутого преобразователя накачки параметрической антенны. Исследованы амплитудные и фазовые характеристики звукового поля фокусирующих преобразователей накачки, использующиеся в параметрических антеннах. Интерес также представляет наличие фокуса, где происходит трансформация волн накачки из сферически сходящихся волн в сферически расходящиеся волны, т.е. фаза колебаний в фокусе изменяется на величину π. Анализ полученных результатов исследований фазовых и амплитудных характеристик фокусирующих параметрических антенн показал, что в дальней зоне взаимодействия пространственные характеристики имеют сходство с характеристиками антенны с выпуклым преобразователем накачки. Однако, фокусирующие параметрические антенны имеют и свои особенности в формировании вторичного излучения – в области фокуса происходит трансформация фазового фронта волн накачки, что вызывает увеличение расстояния формирования сферически расходящейся волны разностной частоты по сравнению с выпуклом излучателем. Рассмотрено для слабовогнутых преобразователей накачки такое явление как "насыщение". Эффект "насыщения" проявляется в том, что при достижении определенного уровня излучения взаимодействующих волн накачки заметная часть энергии идет на генерацию новых спектральных составляющих, в частности, вторую гармонику разностной частоты. К основному результату выполненных экспериментальных исследований следует отнести вывод о формировании параметрическими излучающими антеннами акустического поля с однородной фазовой структурой во всей области взаимодействия волн накачки. Определены основные закономерности его формирования. Равномерные фазовые характеристики параметрической антенны с фокусирующим преобразователем накачки, широкополосность, отсутствие бокового излучения, малогабаритность и другие достоинства успешно могут реализоваться в измерительных параметрических излучателях при проведении гидроакустических измерений.

Нестеров А.А., Панич А.А., Толстунов М.И «Технологические приёмы создания керамических пьезоматериалов с оптимальной, для ультразвуковых преобразователей, совокупностью параметров» Известия Южного федерального университета. Технические науки, № 7, с. 74-85 (2018)

Развитие современного пьезоприборостроения невозможно без создания новых технологий пьезоматериалов различных типов. Это обусловлено тем, что число направлений науки и техники в которых используются ультразвуковые пьезопреобразователи (УЗП) с каждым годом увеличивается. Одним из способов, позволяющим оптимизировать функциональные характеристики каждого конкретного типа преобразователя, является использование, пьезоматериала с индивидуальной оптимальной совокупностью электрофизических и механических параметров. Традиционные методы варьирования этих параметров заключаются в изменении состава базовых сегнетофаз, однако их возможности близки к насыщению. Анализ задач, возникающих при проектировании УЗП показывает, что часть из них могут быть решены на уровне конструкции. В большинстве же случаев более удобно, а иногда единственно возможное, их решение на уровне пьезоматериала, а именотребуемые значения ЭФП и механических параметров (МП) пьезопреобразователя, их соотношение, а также стабильность ЭФП УЗП по отношению к эксплуатационным параметрам (управляющие электрические поля и внешние механические напряжения) и параметрам состояния систем (температура, давление). Второй проблемой современного пьезоприборостроения является ограниченное число сегнетофаз, на базе которых могут быть созданы действительно высокоэффективные пьезоматериалы. Это объясняется тем, что основой таких пьезоматериалов являются свинецсодержащие сегнетофазы, традиционные технологии которых характеризуются неприемлемой экологичностью. Эта проблема связана, как с высокой токсичностью соединений свинца, так и с высоким давлением их паров над конденсированной фазой, которое экспоненциально растёт по мере увеличения температуры процессов синтеза сегнетофаз и спекания прессзаготовок, сформированных на их основе. В предлагаемой работе предложены новые пути решения проблем создания керамических пьезоматериалов с оптимальной (для конкретного типа преобразователя) совокупностью диэлектрических и пьезоэлектрических параметров, а также рассмотрены низкотемпературные технологии синтеза базовых сегнетофаз и спекания пьезокерамики. Помимо решения экологических проблем материалов данного типа, переход от традиционных высокотемпературных технологий, к технологиям, реализуемым при более низких температурах, имеет значительный экономический эффект, так как снижает расход энергии на единицу конечной продукции.