Дослідження шляхів реалізації діодних та тріодних генераторів і підсилювачів міліметрового та субміліметрового діапазонів на основі матричних вістрійних катодів з автоелектронною емісією

Розроблено комплексну математичну модель з метою проведення розрахунків різних типів діодних і тріодних вістрійних структур. На підставі даної моделі здійснено моделювання досліджених структур з урахуванням кремнієвого вістря (КВ) і вістря, вкритого алмазноподібною плівкою (АПП). Уперше досліджено тріодну структуру на підставі КВ, вкритого АПП з сіткою, нанесеною на поверхню катоду. Обгрунтовано можливість одержання та підсилення коливань з урахуванням даних структур у діапазонах до 300 ГГц у тріодних структурах і до 1 000 ГГц у різноманітних модифікаціях діодних структур, а також зменшення робочих напруг у тріодних структурах до величини порядку 20 - 30 В на аноді та 10 - 15 В на сітці.

Електронний кондуктометричний аналіз електрофізичних параметрів елементів біосистем та їх моделювання

Досліджено електрофізичні властивості елементів біосистем на прикладі рідинних середовищ та на цій основі здійснено діагностику їх стану. Визначено класифікаційні ознаки кондуктометричних методів дослідження біосистем. Розроблено біоелектронні, біохімічні та схемотехнічні моделі процесів, що протікають у біологічних тканинах. Проаналізовано статистичні характеристики результатів вимірювання імпедансів біопроб та закони розподілу похибок вимірювання. Запроваджено методи агрегатування електронних і комп'ютерних методів накопичення й аналізу біологічних проб для діагностування захворювань муковісцидозом у дитячих лікарнях і санаторіях, медико-санітарних частинах підприємств і шпиталях, де вирішуються завдання масового огляду населення та інтенсивного нагляду.

Наближена нелінійна теорія релятивістських та нерелятивістських автофазних приладів надвисоких частот

Створено наближену нелінійну теорію та розроблено методи розрахунку автофазних надвисокочастотних (НВЧ) приладів - нового класу електронно-вакуумних потужних нерелятивістських і релятивістських приладів НВЧ, робота яких базується на явищі захоплення електронів полем електромагнітної хвилі. За допомогою аналізу фізичних процесів виділено основні риси взаємодії в автофазних лампах хвилі, що біжить, з азімутально-несиметричним полем (АДБХ-Н) і в автофазних лазерах на вільних електронах (АЛВЕ). Збереження тільки цих рис у математичному описі цієї взаємодії дало змогу різко спростити первинні рівняння руху та високочастотного поля. Спрощені рівняння розв'язано з використанням різних варіантів методу усереднення. Одержано прості аналітичні розв'язки, які є основою для наближених теорій АЛБХ-Н і АЛВЕ. На базі цих теорій розвинуто методики розрахунку основних параметрів цих приладів. Порівняно результати за наближеними теоріями з точними даними, що підтвердило досить високу точність наближених розрахунків, завдяки чому запропоновано новий режим роботи АЛБХ-Н, значно більш ефективний, ніж відомий класичний режим роботи (довжина приладу в новому режимі зменшена у 1,5 - 3 рази у порівнянні з його довжиною в класичному режимі за умов незмінного рівня коефіцієнта корисної дії приладу).

Оптимізація режимів роботи автофазних приладів надвисоких частот

Розроблено аналітичні моделі автофазної лампи біжучої хвилі з азимутально-несиметричним полем та некогерентного перетворювача частот з урахуванням впливу поля просторового заряду. За допомогою варіаційного методу здійснено оптимізацію автофазного механізму перетворення енергії з урахуванням поля об'ємного заряду. Запропоновано модель стійкості електронних згустків, захоплених комбінаційною хвилею у лазерах на вільних електронах з урахуванням розкиду електронних швидкостей і впливу неадіабатичної зміни полів. Одержано нові умови стійкості згустків. Запропоновано наближену двовимірну нелінійну модель автофазного лазера на вільних електронах (АЛВЕ), яка враховує всі нові умови стійкості. На базі цієї моделі оптимізовано співвідношення параметрів згустків електронів у АЛВЕ та розроблено методику розрахунку вихідних параметрів АЛВЕ, що дає змогу скоротити терміни його розробки на етапі ескізного моделювання.

Поліпшення параметрів рентгеноскопічних систем неруйнівного контролю на основі електронно-променевих приладів

Удосконалено параметри рентгеноскопічних систем неруйнівного контролю (відносної чутливості контролю та граничної товщини контрольованих об'єктів) за рахунок переведення передавальних електронно-променевих приладів у режим регульованої тривалості накопичення сигналів на мішені. Запропоновано методику моделювання тіньового рентгенівського зображення контрольованого об'єкта. Розроблено математичні моделі перетворення сигналів в передавальних електронно-променевих приладах рентгенівського та оптичного діапазонів випромінювання. Визначено залежності відносної чутливості контролю, відношення сигнал/шум та роздільної здатності систем від тривалості накопичення, параметрів рентгенівського випромінювання, параметрів і режиму роботи електронно-променевих приладів. Проведено експериментальні дослідження рентгеноскопічних систем, які працюють у режимі регульованої тривалості накопичення сигналів, з різними джерелами рентгенівського випромінювання.

Підвищення стабільності параметрів технологічних електронних гармат високовольтного тліючого розряду

Стаціонарні електричні розряди з однорідним випаровуванням електрода у вакуумі та їх застосування в джерелах плазми, іонів та термоіонному напиленні

Представлений розгляд властивостей і характеристик стаціонарних електричних розрядів з однорідним випаровуванням електрода, при якому розміри області випаровування співрозмірні з розмірами робочої частини електрода, тобто, зі всього різноманіття стаціонарних електричних розрядів з випаровуванням електрода становлять виняток тільки розряди з випаровуванням із катодної і анодної плям вакуумно-дугового розряду. На основі досліджених розрядів розроблено більш ніж 15 конструкцій джерел плазми, іонів і плазмових прискорювачів. Вони застосовані в технології термоіонного напилення плівок і покриттів, в тому числі в технології конкретних виробів машинобудування, мікромеханіки, електроніки, радіоізотопних і напівпровідникових приладів.

Шляхи поліпшення характеристик сучасних піровідиконів

Досліджено характеристики тепловізорів (ТВ) та приймачів випромінювання, які в них використовуються. Доведено, що для підвищення просторової та температурної роздільної здатності ТВ необхідно використовувати приймачі випромінювання, що мають високу питому здатність виявлення, малі розміри чутливого елемента та невелику постійну часу. Розроблено математичну модель формування сигналу в піровідиконі (ПВ), на основі якої одержано аналітичні вирази для просторово-часового імпульсного відгуку та потенціалу мішені. Проведено узгодження основних конструктивних параметрів та режимів роботи ПВ з метою одержання максимального вихідного сигналу. Запропоновано систему параметрів та характеристик для атестації ПВ.