eng
Technologies and Technology Equipment
Tехнологии и технологическое оборудование
K. M. Moiseev, D. D. Vasilev, I. V. Mikhailova, I. A. Vorobev
Development of Plasma Processing Systems for Optics and Electronics Products DOI: 10.22184/1993-7296.FRos.2022.16.2.136.140
Plasma treatment is actively used in the manufacture of optical components for photonics and microelectronics products: cleaning the surface from contamination, reducing surface roughness, increasing surface energy and surface modification. The article provides information about the line of MPC plasma processing units developed by GN tech in collaboration with specialists from Moscow State Technical University named after. N. E. Bauman. Emphasis is placed on an innovative development – a setup with a high-current bipolar low-frequency pulse generator, which provides an increased concentration of low-energy ions and a significantly lower process temperature for processing advanced photonics and microelectronics products (polymer lenses, waveguides) that are sensitive to plasma.
Development of Plasma Processing Systems for Optics and Electronics Products DOI: 10.22184/1993-7296.FRos.2022.16.2.136.140
Plasma treatment is actively used in the manufacture of optical components for photonics and microelectronics products: cleaning the surface from contamination, reducing surface roughness, increasing surface energy and surface modification. The article provides information about the line of MPC plasma processing units developed by GN tech in collaboration with specialists from Moscow State Technical University named after. N. E. Bauman. Emphasis is placed on an innovative development – a setup with a high-current bipolar low-frequency pulse generator, which provides an increased concentration of low-energy ions and a significantly lower process temperature for processing advanced photonics and microelectronics products (polymer lenses, waveguides) that are sensitive to plasma.
К. М. Моисеев, Д. Д. Васильев, И. В. Михайлова, И. А. Воробьев
Разработка систем плазменной обработки изделий оптики и электроники DOI: 10.22184/1993-7296.FRos.2022.16.2.136.140
Плазменная обработка активно применяется при изготовлении оптических компонентов в изделиях фотоники и микроэлектроники: очистки поверхности от загрязнений, уменьшения шероховатости поверхности, повышения поверхностной энергии и модификации поверхности. В статье представлена информация о линейке установок плазменной обработки MPC, разработанных компанией «Джиэнтех» совместно со специалистами МГТУ им. Н. Э. Баумана. Акцент сделан на инновационную разработку – установку с сильноточным двуполярным импульсным генератором низкой частоты, который обеспечивает повышенную концентрацию низкоэнергетичных ионов и существенно меньшую температуру процесса для обработки перспективных изделий фотоники и микроэлектроники (полимерные линзы, волноводы), чувствительных к воздействию плазмы.
Разработка систем плазменной обработки изделий оптики и электроники DOI: 10.22184/1993-7296.FRos.2022.16.2.136.140
Плазменная обработка активно применяется при изготовлении оптических компонентов в изделиях фотоники и микроэлектроники: очистки поверхности от загрязнений, уменьшения шероховатости поверхности, повышения поверхностной энергии и модификации поверхности. В статье представлена информация о линейке установок плазменной обработки MPC, разработанных компанией «Джиэнтех» совместно со специалистами МГТУ им. Н. Э. Баумана. Акцент сделан на инновационную разработку – установку с сильноточным двуполярным импульсным генератором низкой частоты, который обеспечивает повышенную концентрацию низкоэнергетичных ионов и существенно меньшую температуру процесса для обработки перспективных изделий фотоники и микроэлектроники (полимерные линзы, волноводы), чувствительных к воздействию плазмы.
Теги: cleaning of optical elements low-temperature pulsed plasma plasma surface treatment technology for manufacturing optical components низкотемпературная импульсная плазма очистка оптических элементов плазменная обработка поверхности технология изготовления оптических компонентов
M. A. Sheindlin, M. V. Brykin, T. V. Bgasheva, A. A. Vasin, P. S. Vervikishko, S. V. Petukhov, A. M. Frolov
Ultra-High Temperature Carbides Under Irradiation of the Power Industrial Lasers DOI: 10.22184/1993-7296.FRos.2022.16.2.142.154
The paper presents an experimental study of the behavior of high-density zirconium carbide in oxidizing atmosphere (in air flow). The study has been conducted with a specially developed experimental setup with a high-power technological laser providing heating of zirconium carbide in a wide range of heating rates, which make it possible to study the formation of an oxide layer at different regimes. High-speed video recording of the heated surface in the conditions of external illumination in combination with the multichannel pyrometry enabled to analyze the main features of the formation of the oxide layer at the surface of zirconium carbide. A detailed study of the zone of laser radiation exposure in an oxidizing atmosphere was performed using electron microscopy, X-ray diffraction and Raman spectroscopy.
Ultra-High Temperature Carbides Under Irradiation of the Power Industrial Lasers DOI: 10.22184/1993-7296.FRos.2022.16.2.142.154
The paper presents an experimental study of the behavior of high-density zirconium carbide in oxidizing atmosphere (in air flow). The study has been conducted with a specially developed experimental setup with a high-power technological laser providing heating of zirconium carbide in a wide range of heating rates, which make it possible to study the formation of an oxide layer at different regimes. High-speed video recording of the heated surface in the conditions of external illumination in combination with the multichannel pyrometry enabled to analyze the main features of the formation of the oxide layer at the surface of zirconium carbide. A detailed study of the zone of laser radiation exposure in an oxidizing atmosphere was performed using electron microscopy, X-ray diffraction and Raman spectroscopy.
М. А.Шейндлин, М. В. Брыкин, Т. В. Бгашева, А. А. Васин, П. С. Вервикишко, С. В. Петухов, А. М. Фролов
Сверхтугоплавкие карбиды при воздействии излучения мощного технологического лазера DOI: 10.22184/1993-7296.FRos.2022.16.2.142.154
Выполнено экспериментальное исследование поведения сверхтугоплавкого высокоплотного карбида циркония в окислительной среде (воздух). Разработана и создана специальная экспериментальная установка, включающая мощный технологический лазер для создания на поверхности карбида циркония тепловых потоков, которые позволяют изучать образование слоя окисла в широком диапазоне темпов нагрева. Применение высокоскоростной видеосъемки в отраженном свете в сочетании с многоканальной пирометрией позволило выяснить основные особенности формирования слоя окисла при различных режимах нагрева. С помощью электронной микроскопии, рентгенофлуоресцентного анализа и рамановской спектроскопии подробно изучена зона воздействия лазерного излучения в окислительной среде.
Сверхтугоплавкие карбиды при воздействии излучения мощного технологического лазера DOI: 10.22184/1993-7296.FRos.2022.16.2.142.154
Выполнено экспериментальное исследование поведения сверхтугоплавкого высокоплотного карбида циркония в окислительной среде (воздух). Разработана и создана специальная экспериментальная установка, включающая мощный технологический лазер для создания на поверхности карбида циркония тепловых потоков, которые позволяют изучать образование слоя окисла в широком диапазоне темпов нагрева. Применение высокоскоростной видеосъемки в отраженном свете в сочетании с многоканальной пирометрией позволило выяснить основные особенности формирования слоя окисла при различных режимах нагрева. С помощью электронной микроскопии, рентгенофлуоресцентного анализа и рамановской спектроскопии подробно изучена зона воздействия лазерного излучения в окислительной среде.
Теги: high temperatures laser heating optical pyrometry zirconium carbide zirconium dioxide высокие температуры диоксид циркония карбид циркония лазерный нагрев оптическая пирометрия
V. P. Biryukov
Determination of Parameters of Laser Impact Zones and Tribotechnical Properties of Steel Surfaces DOI: 10.22184/1993-7296.FRos.2022.16.2.156.166
The article presents the results of metallographic and tribotechnical studies of 40Kh steel samples with laser hardening from liquid and solid states. On the basis of the regression analysis carried out, regularities were obtained for changing the depth and width of the heat-affected zones with varying frequencies of transverse oscillations of the beam, processing speed, and its defocusing. The possibilities of using scanning devices of the resonant type for laser heat treatment and alloying of steels have been expanded. An analysis of the results of tribotechnical tests showed a significant decrease in friction coefficients, an increase in wear resistance and load capacity of the contact compared to the original steel.
Determination of Parameters of Laser Impact Zones and Tribotechnical Properties of Steel Surfaces DOI: 10.22184/1993-7296.FRos.2022.16.2.156.166
The article presents the results of metallographic and tribotechnical studies of 40Kh steel samples with laser hardening from liquid and solid states. On the basis of the regression analysis carried out, regularities were obtained for changing the depth and width of the heat-affected zones with varying frequencies of transverse oscillations of the beam, processing speed, and its defocusing. The possibilities of using scanning devices of the resonant type for laser heat treatment and alloying of steels have been expanded. An analysis of the results of tribotechnical tests showed a significant decrease in friction coefficients, an increase in wear resistance and load capacity of the contact compared to the original steel.
В. П. Бирюков
Определение параметров зон лазерного воздействия и триботехнических свойств поверхностей сталей DOI: 10.22184/1993-7296.FRos.2022.16.2.156.166
В работе представлены результаты металлографических и триботехнических исследований образцов стали 40Х с лазерной закалкой из жидкого и твердого состояния. На основании проведенного регрессионного анализа получены закономерности изменения глубины и ширины зон термического воздействия при изменяемых частотах поперечных колебаний луча, скорости обработки и его дефокусировке. Расширены возможности применения сканирующих устройств резонансного типа для лазерной термической обработки и легирования сталей. Анализ результатов триботехнических испытаний показал значительное уменьшение коэффициентов трения, повышение износостойкости и нагрузочной способности контакта по сравнению с исходной сталью.
Определение параметров зон лазерного воздействия и триботехнических свойств поверхностей сталей DOI: 10.22184/1993-7296.FRos.2022.16.2.156.166
В работе представлены результаты металлографических и триботехнических исследований образцов стали 40Х с лазерной закалкой из жидкого и твердого состояния. На основании проведенного регрессионного анализа получены закономерности изменения глубины и ширины зон термического воздействия при изменяемых частотах поперечных колебаний луча, скорости обработки и его дефокусировке. Расширены возможности применения сканирующих устройств резонансного типа для лазерной термической обработки и легирования сталей. Анализ результатов триботехнических испытаний показал значительное уменьшение коэффициентов трения, повышение износостойкости и нагрузочной способности контакта по сравнению с исходной сталью.
Теги: friction and wear tests interaction of laser radiation with matter laser hardening laser surface hardening tribological parameters взаимодействие лазерного излучения с веществом испытания на трение и износ лазерная поверхностная закалка лазерное упрочнение трибологические параметры
Conferences, exhibition & seminars
Конференции, выставки, семинары
Nanophotonics
Нанофотоника
M. V. Pyatnov, I. V. Timofeev
Photoelectrochemical Water Splitting by a Nanostructured Electrode and Green Hydrogen Energy DOI: 10.22184/1993-7296.FRos.2022.16.2.116.125
This article describes a promising hydrogen formation method, namely the photoelectrochemical water splitting. This approach combines the direct use of solar energy and low production cost of photoelectrochemical cells using the widely used semiconductor materials. The latest advances in such cell design include nanostructuring of the semiconductor electrodes with plasmonic materials.
Photoelectrochemical Water Splitting by a Nanostructured Electrode and Green Hydrogen Energy DOI: 10.22184/1993-7296.FRos.2022.16.2.116.125
This article describes a promising hydrogen formation method, namely the photoelectrochemical water splitting. This approach combines the direct use of solar energy and low production cost of photoelectrochemical cells using the widely used semiconductor materials. The latest advances in such cell design include nanostructuring of the semiconductor electrodes with plasmonic materials.
М. В. Пятнов, И. В. Тимофеев
Фотоэлектрохимическое расщепление воды наноструктурированным электродом и зеленая водородная энергетика DOI: 10.22184/1993-7296.FRos.2022.16.2.116.125
В статье описан перспективный способ получения водорода – фотоэлектрохимическое расщепление воды. Этот подход сочетает непосредственное использование солнечной энергии и низкую стоимость производства фотоэлектрохимических ячеек из широко распространенных на Земле полупроводниковых материалов. Последние достижения в конструировании таких ячеек включают наноструктурирование полупроводниковых электродов плазмонными материалами.
Фотоэлектрохимическое расщепление воды наноструктурированным электродом и зеленая водородная энергетика DOI: 10.22184/1993-7296.FRos.2022.16.2.116.125
В статье описан перспективный способ получения водорода – фотоэлектрохимическое расщепление воды. Этот подход сочетает непосредственное использование солнечной энергии и низкую стоимость производства фотоэлектрохимических ячеек из широко распространенных на Земле полупроводниковых материалов. Последние достижения в конструировании таких ячеек включают наноструктурирование полупроводниковых электродов плазмонными материалами.
Теги: light-to-hydrogen conversion efficiency photo-induced current plasmonic catalysis water splitting плазмонный катализ расщепление воды фототок эффективность преобразования света в водород
Quantum Technologies
Квантовые технологии
A. I. Arzhanov, A. O. Savostianov, K. A. Magaryan, K. R. Karimullin, A. V. Naumov
Photonics of Semiconductor Quantum Dots: Applied Aspects DOI: 10.22184/1993-7296.FRos.2022.16.2.96.112
Semiconductor nanocrystals (quantum dots, QDs) have unique photophysical properties, which opens up wide possibilities for their applications in the methods and tools of modern photonics. This article discusses possible applications of QDs. Both existing devices and prospects for the development of new methods and photonics devices are discussed. Innovative approaches to the use of quantum dots in various areas of modern photonic technologies are considered: optoelectronics, biophysics, quantum optics, sensorics, photovoltaics.
Photonics of Semiconductor Quantum Dots: Applied Aspects DOI: 10.22184/1993-7296.FRos.2022.16.2.96.112
Semiconductor nanocrystals (quantum dots, QDs) have unique photophysical properties, which opens up wide possibilities for their applications in the methods and tools of modern photonics. This article discusses possible applications of QDs. Both existing devices and prospects for the development of new methods and photonics devices are discussed. Innovative approaches to the use of quantum dots in various areas of modern photonic technologies are considered: optoelectronics, biophysics, quantum optics, sensorics, photovoltaics.
А. И. Аржанов, А. О. Савостьянов, К. А. Магарян, К. Р. Каримуллин, А. В. Наумов
Фотоника полупроводниковых квантовых точек: прикладные аспекты DOI: 10.22184/1993-7296.FRos.2022.16.2.96.112
Полупроводниковые нанокристаллы (квантовые точки, КТ) обладают уникальными фотофизическими свойствами, что открывает широкие возможности их прикладного использования в методах и инструментах современной фотоники. В данной статье рассматриваются возможные приложения КТ. Обсуждаются как существующие устройства, так и перспективы разработки новых методов и приборов фотоники. Рассмотрены инновационные подходы применения КТ в различных областях современных фотонных технологий: оптоэлектронике, биофизике, квантовой оптике, сенсорике, фотовольтаике.
Фотоника полупроводниковых квантовых точек: прикладные аспекты DOI: 10.22184/1993-7296.FRos.2022.16.2.96.112
Полупроводниковые нанокристаллы (квантовые точки, КТ) обладают уникальными фотофизическими свойствами, что открывает широкие возможности их прикладного использования в методах и инструментах современной фотоники. В данной статье рассматриваются возможные приложения КТ. Обсуждаются как существующие устройства, так и перспективы разработки новых методов и приборов фотоники. Рассмотрены инновационные подходы применения КТ в различных областях современных фотонных технологий: оптоэлектронике, биофизике, квантовой оптике, сенсорике, фотовольтаике.
Теги: biolabels fluorescence nanoscopy integrated photonics optical switches photovoltaics quantum dot detectors quantum dot lasers quantum dot leds quantum dots quantum size effect targeted drug delivery адресная доставка лекарств биомаркеры детекторы на квантовых точках интегральная фотоника квантово-размерный эффект квантовые точки лазеры на квантовых точках оптические переключатели светодиоды на квантовых точках флуоресцентная наноскопия фотовольтаика
News
Новости
Materials & Coatings
Материалы и покрытия
V. A. Komornikov, I. S. Timakov, A. A. Kulishov
Rb2CuCl4 · 2H2O Crystal for Optical Applications DOI: 10.22184/1993-7296.FRos.2022.16.2.126.134
The phase equilibria in the RbCl – CuCl2 · 2H2O – H2O system were examined in the temperature range of 25–50°C. The concentration limits of crystallization, the temperature dependence, and the congruent nature of solubility of the Rb2CuCl4 · 2H2O compound were determined. The Rb2CuCl4 · 2H2O crystal was obtained by the temperature reduction method and its optical transmittance spectrum was studied for the first time.
Rb2CuCl4 · 2H2O Crystal for Optical Applications DOI: 10.22184/1993-7296.FRos.2022.16.2.126.134
The phase equilibria in the RbCl – CuCl2 · 2H2O – H2O system were examined in the temperature range of 25–50°C. The concentration limits of crystallization, the temperature dependence, and the congruent nature of solubility of the Rb2CuCl4 · 2H2O compound were determined. The Rb2CuCl4 · 2H2O crystal was obtained by the temperature reduction method and its optical transmittance spectrum was studied for the first time.
В. А. Коморников, И. С. Тимаков, А. А. Кулишов
Кристалл Rb2CuCl4 · 2H2O для оптических применений DOI: 10.22184/1993-7296.FRos.2022.16.2.126.134
В температурном интервале 25–50 °C исследованы фазовые равновесия в системе RbCl – CuCl2 · 2H2O – H2O. Определены концентрационные пределы кристаллизации, температурная зависимость и конгруэнтный характер растворимости соединения Rb2CuCl4 · 2H2O. Методом снижения температуры получен кристалл Rb2CuCl4 · 2H2O и впервые изучен его оптический спектр пропускания.
Кристалл Rb2CuCl4 · 2H2O для оптических применений DOI: 10.22184/1993-7296.FRos.2022.16.2.126.134
В температурном интервале 25–50 °C исследованы фазовые равновесия в системе RbCl – CuCl2 · 2H2O – H2O. Определены концентрационные пределы кристаллизации, температурная зависимость и конгруэнтный характер растворимости соединения Rb2CuCl4 · 2H2O. Методом снижения температуры получен кристалл Rb2CuCl4 · 2H2O и впервые изучен его оптический спектр пропускания.