Приведена информация о применении прибора термоэлектрического контроля «THERMO FITNESS TESTING» для контроля металлов и сплавов, которые широко распространены в России. Особенностью прибора является дифференциальный датчик, в конструкции которого используется два нагреваемых электрода. Датчик снабжён системой нагрева и стабилизации температуры горячих электродов. Нагреваемые электроды имеют одинаковую температуру, что позволило получить высокую повторяемость измерения термоЭДС. Описан также пример использования прибора

«THERMO FITNESS TESTING» для контроля качества термообработки стали Р6М5. Получена зависимость термоЭДС от температуры нагрева под закалку, которую можно использовать для практических целей. Рассмотрен еще один пример использования прибора «THERMO FITNESS TESTING» для контроля толщины цементованного слоя стали 12Х2Н4А. Также получена зависимость термоЭДС от толщины слоя цементации.

Точные и надёжные измерения суммарного потока солнечного излучения позволяют оценить эффективность использования наземных автономных фотоэлектрических систем энергообеспечения в различных метеорологических условиях. Это даёт возможность более точно прогнозировать во времени объемы выработки энергии, параметры аккумуляторных и ёмкостных накопителей и сроки окупаемости затрат. Целью настоящей работы являлось создание полупроводниковой структуры и технологии фотоэлектрического преобразователя с двусторонней светочувствительностью и экстремально высокой эффективностью использования альбедо. Разработан фотоэлектрический датчик измерения интенсивности солнечного излучения с двусторонней светочувствительностью, который, в отличие от традиционных термоэлектрических пиранометров, является малоинерционным, а его спектральная чувствительность может быть достаточно близкой к этому показателю у силовых фотопреобразователей солнечных электростанций. Это позволило оценивать уровень инсоляции, способный быть полностью преобразованным в электрическую энергию, отрезая при этом неэффективную теплообразующую длинноволновую часть солнечного спектра. Практически реализовано создание лабораторного измерительного стенда для проверки работоспособности датчика. Проведены моделирование и экспериментальные исследования характеристик датчика, подтверждающие адекватность модели и его работоспособность. Двусторонняя светочувствительность датчика позволяет одновременно с прямой и рассеянной составляющими солнечного излучения контролировать составляющую, отражённую от поверхности земли, давая более полную информацию об энергетическом потенциале Солнца в месте расположения фотоэлектрической системы электроснабжения.

Энергодисперсионный рентгеновский микроанализ является одним из основных методов по определению элементного состава вещества. Обладая высокой локальностью и относительно малой глубиной проникновения электронного луча (< 1 мкм), данный метод нашёл широкое применение в области микроэлектроники, как основной метод анализа элементного состава вещества. Метод позволяет исследовать поверхность вещества как точечно, так и по площади с построением карт распределения элементов. В работе исследовалось влияние длительной и быстрой термообработок на формирование границы раздела алюминий-поликремний с целью изучения формирования омических контактов в элементной базе интегральных микросхем. Исследование границы раздела алюминий-поликремний осуществлялось методом энергодисперсионного рентгеновского микроанализа. Установлено, что при длительном термическом отжиге (450 ºС, 20 мин) поликремний полностью растворяется в алюминии с последующей его сегрегацией в виде отдельных агломератов в плёнке алюминия, что может привести к полному отказу работоспособности интегральной микросхемы. При быстром термическом отжиге (450 ºС, 7 с) такого явления не обнаружено. Таким образом, быстрый термический отжиг целесообразно использовать в качестве альтернативной замены традиционного длительного термического отжига в микроэлектронике. Такая замена позволяет существенно уменьшить растворение поликремния в алюминии, избежать разрушения омических контактов и поднять процент выхода годных изделий в процессе изготовления интегральных микросхем.

Рассмотрена проблема повышения достоверности оценивания неопределённости результатов измерений. Целью данной работы являлось обоснование применения процессного подхода к формированию алгоритма оценивания неопределённости на базе морфологического анализа. Теоретически обосновано, что с позиций системного подхода к достижению приемлемой степени достоверности оценок неопределённости измерений следует реализовать процессный подход к формированию метода оценивания как алгоритма действий. Определены основные этапы процесса оценивания. Установлено, что каждый этап процесса оценивания может быть реализован альтернативными методами. В качестве основы для её решения предложен метод морфологического ящика как реализация морфологического анализа. Представлена конструкция морфологического ящика процесса оценивания неопределённости с открытой архитектурой, основанная только на общепринятых методах и подходах реализации каждого этапа процесса. Определены два аспекта применения метода морфологического ящика. С одной стороны, морфологический ящик позволяет формировать алгоритм процесса оценки неопределённости, максимально приемлемый для условий лаборатории, как комбинацию этапов процесса, исходя из поставленной задачи, сочетая различные варианты реализации данных этапов. С другой стороны, морфологический ящик выступает как инструмент для разработки новых методов реализации различных этапов процесса оценивания неопределённости. Рассмотрены примеры использования метода морфологического ящика для разработки альтернативных алгоритмов процесса оценивания неопределённости одного и того же метода измерений и разработки новых методов реализации различных этапов процесса оценивания.

Различие в спектральном составе искусственного и естественного освещения может отрицательно сказаться на здоровье, а также привести к искажённому восприятию цвета окружающих предметов. В то же время определенная коррекция спектрального состава видимого излучения в медицинских учреждениях и на рабочих местах оказывает положительное влияние на здоровье человека, при этом управление освещением может осуществляться с учётом данных персональных сенсорных устройств, определяющих состояние человека. Целью исследований являлся выбор критериев для сравнения естественного и светодиодного оптического и видимого излучений по спектральному составу и по заметности цветовых отличий при естественном и светодиодном освещении. Исследовалась эффективность применения известных и разработанных критериев для оценки отличия спектрального состава оптического и видимого излучений от естественных и светодиодных источников, а также для заметности цветовых отличий при естественном и светодиодном освещении. Предложены аддитивная и субтрактивная методики расчёта параметров светодиодов для минимизации значений критериев. Их сравнение позволило сделать вывод о более сложном алгоритме расчёта, но большей производительности для аддитивной методики, чем для субтрактивной при одинаковых результатах минимизации. В результате исследований и проведенных расчётов установлено, что для имитации спектрального состава естественного излучения с использованием светодиодов наиболее эффективно использовать критерии «среднеквадратические отклонения относительных разностей оптических и видимых спектральных составляющих естественного и светодиодного излучения». Сравнение критериев заметности цветовых отличий при естественном и светодиодном освещении показало примерно одинаковую эффективность использования критериев «малые цветовые различия» и

«среднеквадратическое отклонение по фоторецепторам» на современном этапе и перспективность применения второго критерия при условии установления его допустимых значений.

Проведены экспериментальные исследования поверхности неметаллических материалов с определением параметров шероховатости таких материалов, как кожа, кость, дерево, пластмасса после обработки поверхности материалов лазерным лучом. Для оценки качества поверхностного слоя материалов использованы глубина проникновения лазерного излучения в материал, среднее значение микронеровностей, среднее квадратическое отклонение микронеровностей. Для описания изменений величин микронеровностей использованы графики корреляции параметров микронеровностей и модуля упругости поверхности различных неметаллических материалов. Для описания зависимостей корреляции с представлением в компьютере используются аппроксимирующие полиномы. Предложена регрессионная модель, связывающая свойства материала с величиной микронеровностей. Приведены данные по глубине абляции для древесины, кости, кожи, оргстекла, графики корреляции между величиной микронеровности поверхности и плотностью материалов, между величиной микронеровности поверхности и модулем упругости материалов, коэффициент корреляции между величиной микронеровности поверхности и температурой воспламенения органических материалов. Полученные модели позволяют реализовать предложенный принцип лазерной обработки неметаллических материалов, заключающийся в измерении модуля упругости поверхности материала и на основании полученных измерений управлять режимами лазерной обработки изделий. Предложена установка лазерной обработки поверхности неметаллических материалов с реализацией принципа управления режимами обработки в зависимости от измеренных значений величины модуля упругости поверхности материала. Для измерения модуля упругости материала используется специальный датчик с вдавливанием индентора и компьютерной оценкой полученных измерений с формированием решений по управлению режимами лазерной обработки поверхности материала. Полученные экспериментальные результаты позволили изготовить ряд изделий с обеспечением заданного качества поверхности неметаллических материалов (письменный прибор, изделие-подарок молодоженам). Проведение экспериментов с изменением мощности лазерного излучения по результатам измерения модуля упругости поверхности неметаллических материалов показало эффективность оперативного задания режимов работы лазера с обеспечением качества поверхности неметаллических материалов.

На сегодня важной задачей при создании современных изделий микроэлектроники является устранение на поверхности пластин механически нарушенного слоя. Быстрая термообработка оптическими импульсами секундной длительности является одним из методов устранения нарушений кристаллической решётки, возникающих после ионного легирования. Однако, остался открытым вопрос восстановления кристаллической структуры поверхностного механически нарушенного слоя на планарной стороне пластины. Проведение данных исследований методами просвечивающей электронной микроскопии, анализа кривых дифракционного отражения и электронной Ожеспектроскопии не позволило получить достоверную информацию о состоянии кристаллической решётки в поверхностном слое толщиной менее 30 нм, который является ответственным за структурное совершенство подзатворных диэлектриков толщиной менее 75 нм. Это, в свою очередь, не позволяло предложить модель твердофазной рекристаллизации и дать её математическое описание. Целями работы являлись: – установление методом дифракции обратно отражённых электронов от поверхности исходных кремниевых пластин состояния кристаллической решётки кремния в поверхностном слое толщиной менее 30 нм до и после быстрой термообработки; – проведение анализа элементного состава загрязнения поверхности исходного кремния до и после быстрой термообработки; – разработка модели твердофазной рекристаллизации поверхностного нарушенного слоя после быстрой термической обработки и её математическое описание. Приведены картины дифракции обратно отражённых электронов от поверхностного слоя исходных кремниевых пластин толщиной менее 30 нм до и после быстрой термообработки, а также результаты очистки планарной поверхности исходных кремниевых пластин от загрязняющих примесей. Предложены процессы, уменьшающие энергию активации процесса рекристаллизации механически нарушенного поверхностного слоя кремния и дано его математическое описание. Определены параметры быстрой термообработки, обеспечивающие минимизацию воздействия температуры на кремниевую пластину для рекристаллизации механически нарушенного слоя на её планарной поверхности.