Korteveg-de Friz tenglamasi sayoz suvlarning uzun to‘lqinlar nazariyasi va nochiziqli effekt va dispersiya hosil bo’ladigan boshqa fizik sistemalarida uchraydi. Mazkur ishda Korteveg-de Friz tenglamasining simetriyalar gruppalari o‘rganilgan.
“Elcktron ta’lim” ta’lim jarayoniga tczlik bilan kirib kclmoqda. Ushbu maqolada uning yutug’i bilan birga elektron ta’limni joriy etishdagi muammolar taxlil qilinadi. Elektron ta’limni joriy etilishda “yangi pedagogik texnologiya”ni ishlab chiqish zarurati tug’iladi. Quyida “yangi pedagogic texnologiya” ta’rifi va kafolatli pedagogik jarayon loyixasi keltiriladi.
Ushbu maqolada akademik litseylarning fizika kursida Kvant fizikasi bo‘limini o‘qitishda mikroolam haqida asosiy tushunchalar keltirilgan.
Объекты исследования: 103 больных ревматоидным артритом, 20 здоровых добровольцев.
Цель работы: изучить терапевтическое воздействие низкочастотных физических факторов на цитокины и процессы липопероксидации и научно обосновать эффективность их применения с учетом влияния на клиниколабораторные показатели у больных РА.
Методы исследования: клинико-лабораторное обследование,
иммунологическое исследование уровня цитокинов в сыворотке крови и синовиальной жидкости, биохимические исследования показателей ПОЛ и АОС, активности фосфолипазы-Аг, неспецифических фосфатаз и свободного оксипролина в сыворотке крови больных.
Полученные результаты и их новизна: Изучена клиническая эффективность ультрафонофореза бензкетозона в лечении и реабилитации больных РА. Доказано, что дисбаланс между провоспалительными и противовоспалительными цитокинами, а также активация ПОЛ в мембранах эритроцитов и в сыворотке крови дестабилизируют мембранные структуры клеток, повышают активность фосфолипазы-Аг, тем самым стимулируя синтез простагландинов - медиаторов воспаления. Показано, что комплексная терапия с включением низкочастотных физических факторов и особенно ультрафонофореза бензкетозона оказывает выраженный положительный эффект, нормализуя соотношение между провоспалительными и противовоспалительными цитокинами, снижая активность фосфолипазы-Аг, продуктов ПОЛ и увеличивая содержание показателей АОС.
Практическая значимость: Обоснована целесообразность введения в терапевтическую практику физико-фармакологического метода -ультрафонофореза бензкетозона. Разработанные дифференцированные показания к назначению низкочастотных физических методов лечения в реабилитации больных РА позволяют удлинить сроки ремиссии, улучшить качество жизни пациентов.
Степень внедрения и экономическая эффективность: практические рекомендации внедрены в практику артрологического СКАЛа Республиканского Ревматологического Центра, Городской клинической больницы № 1, Центральной больницы Зангиотинского района.
Область применения: ревматология, физиотерапия.
Объект исследования: процесс обучения физике.
Цель исследования: Обоснование закономерности периодичности обучения физике и периодов этого обучения.
Методы исследования: Изучение литературы, связанной с темой исследования; наблюдение за учебным процессом; беседа с учителями и учениками; обобщение опыта передовых учителей школы; анкетирование; организация и проведение педагогического эксперимента, обработка результатов эксперимента.
Научная новизна исследования: закономерности обучения рассмотрены как отдельный предмет исследования, периоды обучения физике охарактеризованы с методической точки зрения; анализированы меры и различие периодов обучения физике, освещена практика организации периодического обучения физике, обоснованы периодичное управление обучением физике в средней школе и технология полного усвоения учебного материала по данному предмету.
Практическое значение исследования. Разработанную периодическую технологию обучения физике можно применять в процессе обучения в средней школе, в создании учебников и учебной литературы, в разработке новых форм самостоятельного и дистанционного обучения и в системе повышения квалификации учителей. Идею периодической технологии обучения физике можно использовать при изучении других предметов в школе и на других этапов обучения.
Степень и эффективность внедрения. По результатам исследования опубликованы монография, брошюры и более 30 научных статьей. Результаты исследования обсуждены на международных и республиканских научно-практических конференциях (Бухара-2000, 2001, 2002, 2003; Карши-2003, 2004; Гулистон- 2002, 2005; Самарканд-2003, 2004; Тошкент-2003, 2005; Термиз-2003, 2004; Наманган-2005; Фаргона-2002, 2004) и на традиционных конференциях профессоров-преподавателей Бухарского государственного университета.
Эффективность по периодическим технологиям обучения физике составляет в среднем 20,8 процентов.
Область применения. Результаты исследования могут быть применены в процессе обучения физике в средней школе, в системе повышения квалификации учителей, в создании учебников и пособий, а также в проведении научных исследований по данной проблеме.
Повышенный интерес к проблемам механики связанных полей, в первую очередь к электромагнитоупругости, обусловлен потребностями современного технического прогресса в различных отраслях промышленности при разработке инновационных технологий. Важное место в механике сопряженных полей занимают вопросы изучения движения сплошной среды с учетом электромагнитных эффектов.
Развитие теории сопряженных полей и, в частности, теории электромагнитного взаимодействия с деформируемой средой считается одним из главных направлений развития современной механики твердого тела. Механизм взаимодействия упругой среды с электромагнитным полем разнообразен и обусловлен геометрическими характеристиками и физическими свойствами рассматриваемого тела. В частности, этот механизм получают некоторые специфические особенности, когда рассматриваем проблемы относительно тонких пластин и оболочек, обладающих анизотропной электропроводностью.
Создание оптимальных конструкций в современной технике связано с вопросами широкого использования конструктивных элементов тина тонкостенных оболочек и пластин с учетом нелинейного взаимодействия, в которых электромагнитные эффекты магнитных нолей с телом оболочки и пластины оказываются весьма существенными. Эффекты связанности динамических и механических перемещений электропроводных тел с электромагнитным нолем обусловлены нондеромоторными силами Лоренца. Последние зависят от скорости движения элементов проводящей сплошной среды и внешнего магнитного ноля, от величины и ориентации тока проводимости относительного внешнего магнитного ноля. Значительные эффекты нондеро-моторного взаимодействия имеют место для высокочастотных колебаний при больших значениях амплитуд перемещений, импульсных магнитных нолей и токонесущих элементов.
Именно для этих условий в первую очередь необходимо развитие математических основ магнитоупругости и прикладных методов решения отдельных классов задач. Среди этих классов задач, прежде всего, отметим задачи для тонкостенных токонесущих анизотропных пластин и оболочек, помещенных в сильное внешнее магнитное поле, а также задачи о нелинейных магнитоупругих колебаниях тонкостенных элементов в магнитном иоле.
Учитывая, что специфические магнитоупругие эффекты проявляются при исследовании связанных задач в нелинейной постановке, представляется актуальным развитие численных подходов к решению связанных задач магнитоупругости гибких токонесущих анизотропных пластин и оболочек обладающих анизотропной электропроводностью, находящихся под действием нестационарных электромагнитных и механических нагрузок. При изучении вопросов нелинейной магнитоупругости значительный научный интерес представляет определение напряженно-деформированного состояния токонесущих пластин и оболочек с учетом анизотропной электропроводности, магнитной и диэлектрической проницаемости, подвергающихся воздействию переменных электромагнитных и механических нолей.
Востребованность этих задач и интерес к ним обусловлен широким применением в современной технике в качестве конструктивных элементов тонкостенных оболочек и пластин, находящихся иод действием сильных магнитных полей. Эти задачи возникают в современной технике, где такие конструкции используются в качестве ограждающих или несущих элементов для экранирования внешних нолей сильномагнитного оборудования. Этот интерес обусловлен также необходимостью и востребованностью решения задач электромагнитной совместимости при разработках современных измерительных систем, устройств вычислительной техники, при измерениях слабых импульсных нолей на фоне больших нолей, при разработке вопросов защиты обслуживающего персонала от электромагнитного воздействия и др.
Актуальность и востребованность темы диссертации заключается в постановке и решении проблем в соответствии с Законом Республики Узбекистан «Об обеспечении электромагнитной совместимости» (1999 г., № 1, ст. 16; 2003 г., № 5, ст. 67; 2013 г., № 18, ст. 233).
Связанные задачи электромагнитоупругости анизотропных пластин и оболочек обладающих анизотропной электропроводностью представляет научный интерес современности. В случае тонких анизотропных тел с анизотропной электропроводностью можно решать оптимальные задачи магнитоупругости путем вариации всех физико-механических параметров материала тела. В частности, при постоянных механических и геометрических параметрах задачи, с помощью изменения анизотропных электродинамических параметров можно получить конструктивные элементы с качественно новым механическим поведением. В последнее время созданы материалы с новыми электромагнитными свойствами. Эти материалы могут эффективно использоваться в различных областях новой техники при разработке новых технологий.
Целью исследования является развитие теории нелинейной магнитоупругости токонесущих анизотропных тел обладающей анизотропной электропроводностью, математическое моделирование и решение задач магнитоупругости ортотропных оболочек вращения,Для достижения цели сформулированы следующие задачи исследования: формулирование физических положений и математического моделирования магнитоупругого деформирования токонесущих анизотропных тел. обладающих анизотропной электропроводностью, магнитной и диэлектрической проницаемостью;
разработка математических основ и прикладных методов теории деформирования, гибких токонесущих оболочек, обладающих анизотропной электропроводностью, находящихся иод воздействием нестационарных электрома! нитных полей и механических нагрузок;
развитие методики приближенного решения нелинейных краевых задач магнитоупругости токонесущих оболочек вращения, обладающих ортотропной электропроводностью, переменной в двух координатных направлениях жесткостью, находящихся иод воздействием нестационарных как электромагнитных, так и механических сил;
получение связанных разрешающих систем нелинейных дифференциальных уравнений магнитоупругости гибких токонесущих ортотропных оболочек вращения, обладающих ортотропной электропроводностью, находящихся под нестационарным воздействием;
разработка эффективного подхода к численному решению связанных динамических задач магнитоупругости ортотропных оболочек вращения в нелинейной постановке;
проведение анализа электрома! нитных эффектов и напряженно-деформированного состояния указанных тел в широком диапазоне изменения геометрических, механических и электромагнитных параметров.
Научная новизна диссертационного исследования заключается в следующем:
впервые сформулирована математическая постановка связанной динамической задачи магнитоупругости токонесущих оболочек с учетом анизотропной электропроводности, магнитной и диэлектрической проницаемости в геометрической нелинейной постановке;
впервые построена нелинейная двумерная модель магнитоупругости токонесущих ортотропных оболочек с учетом конечной ортотропной электропроводности, магнитной и диэлектрической проницаемости;
получена разрешающая система уравнений, описывающая несимметричную деформацию гибких проводящих оболочек вращения обладающих ортотропной электропроводностью, переменной в двух координатных направлениях жесткостью, находящихся под воздействием нестационарных как электромагнитных, так и механических сил;
получена связанная разрешающая система нелинейных дифференциальных уравнений магнитоупругости гибких токонесущих ортотропных оболочек вращения произвольного меридиана, с учетом ортотропной электропроводности, магнитной и диэлектрической проницаемости, находящихся под нестационарным воздействием;
впервые разработаны методика и алгоритм решения связанных динамических задач магнитоупругости ортотропных оболочек вращения с учетом конечной ортотропной электропроводности, магнитной и диэлектрической проницаемости в нелинейной постановке;
выявлены новые эффекты, обусловленные связанностью механических полей деформаций с электромагнитными полями с учетом конечной ортотропной электропроводности, магнитной и диэлектрической проницаемости;
оптимизировано напряженно-деформированное состояние токонесущей ортотропной оболочки, выбирая направленность и величину плотности стороннего электрического тока с учетом ортотропной электропроводности.
Заключение
1. Сформулирована математическая постановка связанной динамической задачи магнитоупругости токонесущих оболочек с учетом анизотропной электропроводности, магнитной и диэлектрической проницаемости.
2. Построена нелинейная двумерная модель магнитоупругости токонесущих ортотропных оболочек в геометрически нелинейной постановке с учетом ортотропной электропроводности, магнитной и диэлектрической проницаемости. При этом принято, что главные направления ортотропии свойств материала оболочки совпадают с направлениями соответствующих координатных осей, а также ортотропное тело линейно относительно магнитных и электрических свойств.
3. На основе квадратичного варианта геометрически нелинейной теории оболочек и пластин, получена связанная разрешающая система нелинейных дифференциальных уравнений магнитоупругости, описывающая напряженно-деформированное состояние гибких токонесущих ортотропных оболочек вращения произвольного меридиана находящихся под воздействием нестационарных механических и электромагнитных нагрузок с учетом ортотропной электропроводности, магнитной и диэлектрической проницаемости.
4. Разработана методика и алгоритм численного решения новых класс связанных динамических задач магнитоупругости, позволяющие исследовать напряженно-деформированное состояние токонесущих ортотропных оболочек вращения с учетом ортотропной электропроводности, магнитной и диэлектрической проницаемости в геометрически нелинейной постановке. На основе разработанной методики произведен расчет напряженно-деформированного состояния изотропной токонесущей кольцевой пластины и конической оболочки, находящиеся под воздействием механической силы, стороннего электрического тока и внешнего магнитного поля. Как следует из результатов сравнений, с увеличением продолжительности действия сил и уменьшением шага по времени, различие между значениями прогибов и напряжений при различных шагах незначительно увеличивается.
Полученные численные данные на четвертом и пятом приближениях практически совпадают, что свидетельствует об удовлетворительной сходимости итерационного процесса. Результаты сравнений в изотропной постановке с полученными данными других авторов показывают о возможности применения предложенного подхода для исследования напряженно-деформированного состояния гибких токонесущих ортотропных оболочек вращения, обладающих ортотропной электропроводностью.
5. Рассмотрен учет влияния конусности на нелинейное поведение ортотропной оболочки. Выявлено, что взаимодействие магнитной индукции и перерезывающей силы вызывает появление экстремальных значений прогиба и механических напряжений, напряженности электрического поля и магнитной индукции. Магнитная индукция и перерезывающая сила задаются на левом контуре оболочки (граничные условия) и при этом перерезывающее усилие и нормальная составляющая магнитной индукции противоположно направлены.
Установлено, что с уменьшением угла конусности абсолютные величины прогиба и механических напряжений, напряженности электрического ноля и магнитной индукции возрастают. Этот факт иллюстрирует взаимосвязь электромагнитных и механических полей. Выявлено, что угол раствора конуса равный шести градусам оказался критическим для рассматриваемой геометрически нелинейной оболочки при подобранных нагрузках. Дальнейшее уменьшение угла конусности приводит к потере устойчивости оболочки.
6. На основе сравнения результатов решений, полученных для токонесущего ортотропного конуса из бериллия и токонесущего изотропного конуса из алюминия, а также для изотропною конуса из алюминия при отсутствии магнитного поля и стороннего тока проанализированы напряженно-деформированные состояния гибких оболочек в нелинейной постановке. Во всех трех случаях распределение прогиба нелинейное и их максимальные значения возникают в левом контуре оболочки. При этом, в случае ортотропного конуса из бериллия и изотропного конуса из алюминия, с учетом магнитного ноля максимальные значения прогиба отличаются примерно в два раза. Выявлено, что в случае изотропного конуса, без воздействия магнитного и электрического полей, прогиб существенно возрастает. Это объясняется тем, что при отсутствии электрического поля, действующего на оболочку, растягивающие силы тангенциальной составляющей магнитной индукции и тангенциальной составляющей силы Лоренца равны нулю.
Сравнены результаты решений, полученные в линейной и нелинейной постановках. Установлено, что различие между результатами решений в линейной и нелинейной постановках возрастают с уменьшением угла конусности. Анализируя полученные результаты, можно судить о влиянии геометрической нелинейности на напряженно-деформированное состояние ортотропных оболочек в сравнении с линейной теорией.
7. Получены численные результаты для ортотропного конуса из бериллия переменной толщины при различных значениях параметра “а”, характеризующего переменность толщины в меридиональном направлении. Установлено, что увеличение значения параметра “а” приводит к увеличению прогиба, окружных напряжений оболочки, напряжений максвелла и др. Как видно из полученных результатов, переменность толщины оказывает значительное влияние на напряженно-деформированное состояние оболочки, что необходимо учитывать при практических расчетах.
Получены численные результаты при различных видах закрепления контуров оболочки. Из полученных результатов видно, что краевые условия закрепления контуров оболочки существенно влияют на значения и распределения прогибов, перерезывающих сил и изгибающих моментов, сил Лоренца, магнитной индукции и напряженности электрического поля. Выявлено, что максимальные прогибы и изгибающие моменты, силы Лоренца, магнитная индукция и напряженность электрического поля возникают при «шарнирно-скользящем» граничных условиях. Установлено, что при наличии на левом контуре оболочки магнитной индукции значения прогибов, изгибающих моментов, сил Лоренца, магнитной индукции и напряженности электрического поля намного больше ио сравнению с наличием электрического поля. Исходя, из полученных результатов можно судить о влиянии граничных условий на взаимосвязанность механических и электромагнитных полей.
8. Выявлено, что с увеличением магнитной индукции прогиб и напряжений оболочки увеличивается. Установлено, что при увеличении индукции внешнего магнитного ноля индукция внутреннего магнитного ноля тоже увеличивается. Это соответствует реальным физическим процессам, происходящим в оболочке, и в свою очередь подтверждает достоверность полученных результатов.
Показано, что подбирая величину плотности и направленность стороннего тока с учетом ортотропной электропроводности можно оптимизировать напряженное состояние оболочки, находящейся под воздействием нестационарных электромагнитных и механических полей.
Выявлено, что увеличение значения стороннего электрического тока приводит к увеличению значения прогибов и напряжений оболочки, тангенциальных и нормальних составляющих сил Лоренца.
Таким образом, выбирая направленность и величину плотности стороннего электрического тока можно добиться минимального значения прогиба и напряжений в оболочке.
9. В рассмотренных задачах построены зависимости значений характерных функций напряженно-деформированного состояния от электрома! нитных параметров, в частности от ортотропной электрнроводности и от орто-тропии свойств материала, позволяющие оценить влияние взаимосвязанности нолей. Использование полученной системы связанных уравнений магнитоупругости ортотропных оболочек вращения, разработанных методик решения нестационарных задач теории токонесущих оболочек с учетом ортотропной электропроводности в геометрически нелинейной постановке дает возможность решать новый класс задач. При этом более полно учитывается влияние ортотропной электропроводности, магнитной и диэлектрической проницаемости материала и реальные условия работы элементов конструкций, что позволяет делать выбор рациональных геометрических, механических и электромагнитных параметров для повышения надежности работы конструкции.
Объектм исследования: алгоритмьт п программньте средства зашитьт операцпонньтх систем с открьттьш кодом от вредоносньтх программ.
Цель работм: разработка алгорптмов и программнмх средств обнаружения п предотвратения вредоносньтх программ на уровне ядра ОСОК.
Методь! исследования: методьт обнаружения угроз зашить! информацип, теория и методьт изобретательскпх задач, методьт продукшгонньтх экспертньтх систем, теория алгорптмов, рбъектнрорпентированное программирование.
Полученнме результатм и их новизна: предложеньт модифпцированньш метод и алгорптм блокирования вредоносньтх программ, основанньте на предложенноп концепшш зашить! ОСОК; построена продукцпонная модель знанип о средствах зашитьт ядра ОСОК от вредоносньтх программ; разработан алгоритм моделированпя изоляцип вредоносньтх программ на уровне приложений; построена структура экспертной системьт блокированпя и изоляции вредоноснмх программ, в рамках которой предложена методпка принятия решенпй в реальном времени по вьтбору средств запцггм; разработаньт программм блокированпя и изоляции поведения вредоносньтх программ для систем зашпть! осок.
Практическая значимость: разработаннме модели, алгоритмм, программнме средства позволяют стропть экспертньте системьт для принятия решенпй по оценке угроз п вьтбору средств загцитьт в реальном масштабе времени.
Степень внедрения и экономическая эффективность: Полученнме результатьт пспользуются в учебном процессе на кафедрах «Электронная коммерцпя» и «Пнформацпонная безопасность» Ташкентского универсптета информацпоннмх технологий, а также внедреньт и использовань! в Пнтернет сервис провайдере ООО ISP «DosTlink».
Область применения: разработаннме программнме средства могут бьтть применяться для загцить! операционнмх систем с открьпъш кодом от вредоноснмх программ в организацпях используютпе сервера на основе ОС
Объекты исследования: Ионно-лучевая обработка и электронная спектроскопия поверхности твердых тел.
Цель работы: Изучение закономерностей и выяснение физических механизмов формирования одно- и многокомпонентных нанопленок, нанокристаллов и сверхрешеток на основе полупроводниковых и диэлектрических пленок при низкоэнергетической ионной бомбардировке в сочетании с отжигом.
Методы исследования: Оже - электронная спектроскопия (для исследования состава), дифракция быстрых электронов, растровая электронная микроскопия (для исследования кристаллической структуры и топографии), ультрафиолетовая фотоэлектронная спектроскопия, спектроскопия упруго отраженных электронов, спектроскопия характеристических потерь энергии электронов (для исследования электронной структуры).
Полученные результаты и их новизна: Впервые разработана методика получения панокристаллов и напоплепок на основе полупроводников и диэлектрических пленок с использованием метода низкоэнергетической ионной имплантации (Ео = 0,5-5 кэВ) в сочетании с отжигом (температурный + лазерный). Выявлены основные механизмы их формирования. Впервые оценены параметры энергетических зон и кристаллической решетки силицидных напоплепок разной толщины. Обнаружено, что при 9 < 5 - 6 нм с уменьшением толщины пленки увеличивается ширина запрещенной зоны и значение постоянной решетки а. Разработана методика оценки критических размеров панокристаллов при которых происходит туннелирование электронов. Разработана модель поверхности Si с нанокристаллами силицида.
Практическая значимость: Результаты могут быть использованы для создания новых наноматериалов и многослойных наноразмерных гетероструктур, необходимых для приборов микро-, опто- и наноэлектроники.
Степень внедрения и экономическая эффективность: Разработаны практические рекомендации для будущего использования полученных результатов в электронной промышленности. Результаты были использованы при выполнении грантов (Патент РУз № IAP 04080. Способ получения панокристаллов силицида металла; патент РУз № IAP 04081. Способ получения трехкомпопептпых наноструктур па основе арсенида галлия). Часть результатов используется в учебном процессе (Имеется акт внедрения в учебный процесс ТашГТУ).
Область применения: Физическая электроника и физика поверхности, микро-, опто- и наноэлектроника, ионно-лучевая и лазерная технология, производство полупроводниковых приборов.
Объект исследования: угловые и ориентационные зависимости эмиссии Оже-электронов с поверхности монокристаллов Mo(lOO), W(100), А1(100), Si(100) исследованы методами ионной и электронной оже спектроскопии.
Цель работы: исследование элементного состава и химических состояний примесных атомов на поверхности монокристаллов Мо(ЮО), W(100), Al(100), Si(100) и их локализации в кристаллической решетке. Проведение сравнительных исследований электронных и ионных Оже-спектров и выявление основных причин, приводящих к изменению формы и интенсивности Оже- пиков при ионном возбуждении.
Методы исследования: электронная Оже-спектроскопия и ионная Оже-спектроскопия
Полученные результаты и их новизна: изменения Оже-пика атомов примесных элементов при бомбардировке монокристалла молибдена и вольфрама при различных углах падения электронов и при изменении азимутального угла поворота кристалла. Сравнительное исследование Оже-спектров, полученных при бомбардировке ионами и электронами монокристаллов вольфрама, алюминия и кремния. Сравнивались экспериментально полученных энергий Оже-пиков с расчетными значениями, который сделано нами впервые.
Практическая значимость: выводы научных исследований позволет улучшить качество продукции, выпускаемой кабельными заводами и металлургическими комбинатами республики, а также при выборе материалов в технологии электроники и радиотехники.
Степень внедрения и экономическая эффективность: результаты научной работы применяются в металлургических комбинатах и кабельных заводах нашей Республики при производстве различных материалов и проверке примесного состава, химического состояния выпускаемой продукции, а также в электронной технике.
Область применения: металлургические комбинаты, кабельные заводы, научно-исследовательские институты и высшие учебные заведения.
Объекты исследования: силикатным кирпич и ячеистым оетон на извесгково-кремнеземистом вяжущем с добавкой ТАЛ и ТХАЛ.
Цель работы: Разработка научно-обоснованных принципов физико-химических основ и ресурсосберегающей технологии получения силикатных материалов автоклавного твердения с улучшенными технико-эксплуатационными свойствами путем целенаправленного изменения механизма процессов гидра гационного взаимодействия компонентов, кинетики Сфукгурообразования и морфологии гидратных новообразований при гидротермальной обработке известково-кремнеземистых систем введением гермо-и термохимически активированных добавок местного происхождения.
Методы исследования: химический, физико-механический (определение пластической и механической прочности), физико-химический (рентгенофазовый, ДТА, электронно-микроскопический, ИК-спектроскопический) методы исследования, гидро термальной и метод термической обработки.
Полученные результаты и их новизна: Разработаны научно-методические принципы физико-химической основы и ресурсосберегающая технология получения силикатных автоклавных материалов путем установления корреляционной зависимости «структура-свойство» и закономерное гей гидратационного взаимодействия минералов в силикатных композициях «барханный песок-известь-ТАЛ» при гидротермальной обработке. Из-за быстрого связывания определенной части Са(ОН)2 алюминатными соединениями в гидроалюминаты кальция ускоряется процесс растворения кремнезема в насыщенной известковой среде с образованием гидросиликатов пониженной основности и предупреждается их переход о высокоосновные гидросиликаты. Образующиеся гидросиликаты типа CSH(B) являются стабильными в твердеющей системе. Армированный, сросшимися нитевидными и волокнистыми кристаллами гидратных минералов силикатный кирпич проявляет высокие физико-механические свойства, атмосфере- и морозостойкость.
Благодаря исключению пластических свойств глинистых составляющих лесса при его гермохимической активации совместно с фосфогипсом интенсифицируется процесс газообразования, увеличивается коэффициент ис! юльзования i азообразовател я, сокращается длительность i ipouecca вспучивания, ускоряется структурообразование, сокращается время изотермического прогрева газобетона, повышается его прочность и морозостойкость, уменьшается водопоглощение.
Практическая значимость: расширяется сырьевая база для производства силикатных строительных материалов автоклавного твердения, за счет масштабного вовлечения широкораспространенных в Узбекистане лессов и лессовидных суглинков, огромных запасов отхода фосфогипса, достигается экономия извести, интенсификация и сокращение длительности их изготовления за счет применения TAJ1 и ТХАЛ, обеспечивающего высокие техникоэксплуатационные свойства изделий и конструкций. Результаты исследований служили нормативной базой для разработки НТД на опытное производство силикатного кирпича и ячеистого бетона с использованием термо- и ТХАЛ, на основе которых проведены испытания по выпуску опытных их партий.
Степень внедрения и экономическая эффективность:
Результаты лабораторных исследований проверены в условиях Ургенчского завода строительных материалов путем выпуска опытной партии силикатного кирпича в объеме 3460 шт на основе известково-кремнезе-мистого вяжущего,, содержащего 15-20 % ТАЛ. За счет экономии 4-5 % извести на 100 кг смеси снижение стоимости силикатной смеси составляет 2320 сум., что позволил получить 110720 сум экономического эффекта. При переводе Ургенчского ЗСМ на выпуск силикатного кирпича с добавкой ТАЛ ожидаемый экономический эффект составит 41472000 сум/год.
Опытно-промышленные испытания, проведенные на Джизакском КСМ по выпуску опытной партии ячеистого силикатного бетона с использованием TXAJ1 показало, что себестоимость ячеистого бетона рекомендованного состава ниже, чем себестоимость традиционного ячеистого силикатного бетона. Ожидаемый экономический эффект при ежегодном объеме производства 64300 м3 силикатного ячеистого бетона с использованием TXAJ1 составит 46937000 сум/год
Область применения: промышленность строительных материалов и стройиндустрия РУз.
Актуальность работы. Интенсивное развитие оросительных мелиораций в Каршинской степи явилось мощным антропогенным фактором, изменившим водный и солевой режимы зоны аэрации и как следствие, мелиоративную обстановку на площади более 250 тыс.га. В зоне влияния Каршинского магистрального канала на массивах орошения и обводнения, вблизи водохнилищ и сбросных водоемов стали интенсивно разбиваться процессы вторичного засоления почв и подниматься уровень грунтовых вод. Сренегодовая минерализация грунтовых вод на орошаемых массивах увеличилась с 2-3 г/л до 4,5-5,0 г/л.
Водохозяйственная деятельность и мелиоративная ситуация, сложившаяся к концу 80-х годов, привели к снижению плодородия почвь на значительных территориях в результате их подтопления и засоления а также в ряде случаев загрязнения тежельми металлами.
В настоящее время В Каршинской степи орошается около 270 тыс.га. С целью снижения У ГВ интенсивно строится дренаж.К 1991 году орошаемые площади с дринажем составили 242 тыс.га. Строительство дренажа в какой-то мере снизило развитие негативных процессов. Однако существенного улучшения эколого-мелиоративной ситуации не наблюдается. В этой связи актуальной проблемой является разработка системы обоснованных мероприятий по улучшению экологической и мелиоративной обстановки в регирне.
Цель и задачи исследований. Цель настоящей работы заключается в разработке рекомендаций по улучшению эклолого-мелиоративной ситуации на орошаемых массивах Каршинский степи.
Для реализации цели было решены слудуещие задачи:
- выполнен анализ существующей водохозяйственной деятельности и оцеино ее влияние на формирование эколого-мелиоративной ситуации в регионе;
уточнено водохозяйственное районирование бассейна реи Кашкадарья применительно к совершенствованию управления водными ресурсами и выявлена возможность субирригации;
- оценено по ключевым участкам эколого-мелиоративное состояние земель;
- на основе прогнозов водно-солевого режима почв азработаны рекомендации по улучшению эколого-мелиоративного состояния орошаемых земель.
Научная новизм. 1. Дана характеристика эколого-мелиоративного состояния орошаемых земель и уточнено водохозяйственной районирирование приметельно к задачам управления водными ресурсами.
2. Усовершенствована технология способа субирригации путем регулирования коллекторно-дренажного стока с помоўью специальнқх устойств; прдложены расчетные формулы прзволяющие определить рациональное расстояние между регулирующими, и даны рекомендации по сокращению оросительных норм.
3. Разработаны рекомендации по улучшению эколого-мелиоративного состояния орошаемых земель и эксплуатации коллек горно-дренажной сети Каршинской степи.
выводы
1. Переброска Амударьинской вода в Каршинской магистральный канал (КМК) в 1973 году должна была создать наиболее эффективноные условия для использования водио-земельннх ресурсов массива. Однако наряду о положи тельным эффектом произошло и нежелательные изменения эколого-мелиоративаных условий региона, заключающиеся в следующем: за 20 лет освоения не была достигнута проектная урожайность хлопчатника (1973 г. - 26,3 ц/га, 1978 г. - 27,8 ц/га, 1990. - 22,8 ц/га), начался ннтенсиный подаем УГВ (до орошения фунтовые воды залегали на глубине 5-15 м и более) в 1973 г. со 3-4 и/год, 1974 г. - 2,34 м/год, 1978 г. - 1,67 м/год, 1980 г. - 0,22 год, 1991г. - 0,12 м/год. К настоящему время 35-40%к орошаемой плошоды засолено. Увеличилась минерализация оросительной воды, минерализация и объем стока коллекторнодренажных вод. Внесение повешенной нормы минеральных удобрения, постесидов и ядохимикатов назвали загрязнение почв.
1. По многолетним статиотичеаким данным (1973-1991 гг.) проанализирована водохозяйственная деятельность в Каршинской степи. Выявлено, что к настоящее времени удельной водозабор составляет 8 тыс.м3 при КПД равным 0,56 (проектный 0,75), что недостаточно для хлопково-люцернового севооборота.
2. При уточнении водохозяйственного районирования всего бассейна реки Кашкадерья выделено три водохозяйст венных района.
Для каждого района составлен упрощенный водохозяйственный баланс и найдены корреляционные связи между объемами водозабора и возвратных вод для разработки математических моделей использования водах ресурсов.
3. Исследована эффективность субирригации и шявяены площади для ее эффекгивного применения. Предложен способ риулирования коллекторно-древахного стока при помощи специально разработанного устройства "Каскад". Предложена расчегные формулы для количественной оценки зоны подпоре грунтошх вод вблизи коллекторов и дрен, что дает возможность рассчитывать площади влияния регулирующих устройств я определить рациональные расстояния между ниш, а также разработать рекомендации по совращению ороси тельных норм в зонах субиррягации.
5. Выполнен прогноз водно-солевого режима орошаемых земель Каршинской степи, для чего использована многокомпонентная модель солепереноса. 11роведан» полевые исследования и лабораторные парамегра модели для рассматривавших условий. Выполненные по модели расчеты позволили обосновать величины оросительных норм (9,3 -11,1 тыс.м.нетто), обеспечивающие поддержание благоприятного водно-солевого режима почв при допустимых урошях грунтовых воя.
4. Для улучшения эколого-мелиоративного состояния орошаемых земель необходимо ciporo соблюдать мероприятия, включающие в оебя промывку засоленных земель, обоснованный водно-соленвыми прогнозами режим орошения, рациональную эксплуатацию коллектерно-дренажной сети, включая регулирование уровня в о ткры тых коллекторах для создания субирригации.
По теме диссертации автором опубликовано 22 работы, основные из которых следующие:
1. Исследование метола расчета критического уровня залегания фунтовых вод на орошаемых землях. Тезисы докладов Всесоюзной научно практической конференции молодых ученых по проблеме "Экологическое совершенствование мелиоративное систем" М.: ВВИИЬМ, 1989,0,04 п.л. (в соавторстве).
2. Критерий оценки мелиоративного состояния орошаемых земель. Журнал "Сельское хозяйство Узбекистана". Ташкент, 1989,
JS 6, ОД пл. (в соавторстве).
3. Некоторые проблему подземной гидросферы Кигабо-Шахрисабской иожгорной лядины, Тезисы докладов научно фаятлчеоной конференции молодых ученых и специалистов Средней Азии по экологическим проблемам бассейна Аральского моря. Нукус, 1992,0,04 п.л.(в соавторстве).
4. Рекомендации по стабилизации подземных вод бассейна реки Кашкадарья. Журнал "Сельское хозяйство Узбекистана". Ташкент, 1992, Л 8,9 0,22 ц.л. (в соавторстве).
5. Рекомендации по улучшению экодого-мелиора равного состояния орошаемых земель первой очереди Каршинской стели. М.:ВНИИГиМ, 1992, 1,36 пл. (в соавторстве).
6. Эколого-меляоретивное воздействие субирригации в аридной зоне. М.: Труды ВНИИГиМ, 1992,0,21 п.л. (в соавторстве).
7. Изменение гидрогеолого-мелиоративных условий под влиянием ирригационных систем. М.: НТК ШШ. 1992,0,04 пл.
Объекты исследования: многоатомные молекулы органических соединений - имипрамин, амитриптилин, новокаин, тетраэтиламмоний хлорид и лидокаин.
Цель работы: В единых условиях эксперимента изотермическими методами нестационарных процессов поверхностной ионизации - методом модуляции напряжения и потока определить характеристические времена и энергии активации гетерогенной реакции диссоциации многоатомных молекул на поверхности окисленного вольфрама и кинетические характеристики термодесорбции продуктов этих реакций.
Методы исследования: нестационарные методы поверхностной ионизации - метод модуляции напряжения и потока.
Полученные результаты и их новизна:
Экспериментально определены основные характеристики ПвИ коэффициент ионизации /у для радикалов (сн Д и * - сн 2, (с2я Д я ’ - си 2 и (с2яДя*с2я4 при диссоциативной ПвИ многоатомных молекул имипрамина, амитриптилина, новокаина, тетраэтиламмоний хлорида и лидокаина.
Экспериментально определены кинетические характеристики термодесорбции для радикалов (сн Д я* = ся 2, (с, я 5)3 я ’ - сн 2 и (с,яДя’с2я4 продуктов гетерогенной реакции диссоциации молекул имипрамина, амитриптилина, новокаина, тетраэтиламмоний хлорида и лидокаина методом модуляции напряжения.
Определены кинетические характеристики гетерогенной реакции диссоциации многоатомных молекул с разрывом (с - с)р и (с - я)д связей.
Практическая значимость: Предложен метод определения кинетических характеристик гетерогенной реакции диссоциации многоатомных молекул при исследовании диссоциативной поверхностной ионизации.
Степень внедрения и экономическая эффективность: Результаты использованы при выполнении грантов Ф-2.1.7, выполненной в 2003-2007г.
Область применения: физическая электроника, гетерогенный катализ, газоаналитическое поверхностно-ионизационные приборостроение.
Актуальность и востребованность темы диссертации. Согласно постановления Президента Республики Узбекистан 1111-1442 «О приоритетах развития промышленности республики Узбекистан в 2011 - 2015 годах» от 15 декабря 2010 года повышение эффективности промышленного производства является первостепенной задачей. В связи с этим последовательное снижение производственных затрат и себестоимости полупроводниковых силовых диодов (ограничители напряжения, высокочастотные выпрямительные диоды), производимых ОАО «FOTON», предусматривает проведение целенаправленных работ по улучшению их параметров и надёжности, а также по оптимизации их технологии, что является важнейшей предпосылкой для повышения конкурентоспособности выпускаемых приборов, а также сохранения существующих и завоевания новых рынков сбыта.
В области защиты радиоэлектронной аппаратуры и предотвращения выхода из строя электрических оборудований импульсными перенапряжениями, поставленные учеными ведущих зарубежных стран США, Канады, Голландии, Китая и Японии задачи разработки и исследования высоковольтных ограничителей напряжения, а также стабилизирующих устройств на основе силовых диодов являются востребованными.
Эти силовые диоды широко применяются в устройствах преобразования электроэнергии, системах питания и управления технологическими процессами. Для их изготовления используется диффузионная технология легирования кремния примесями бора и фосфора, которая широко используется для изготовления высоковольтных диодов. Однако применительно к низковольтным ограничителям напряжения не позволяет получить низкие дифференциальные сопротивления, которое можно получить применением примеси, обеспечивающей резкое различие концентрации носителей на границе р-/?-перехода. Решение этой проблемы требует новых физических подходов, позволяющих получить высококонцентрированный источник - диффузант, который можно изготовить путем использования мышьяка. Кроме того эффективность работы силовых диодов определяется резкостью характеристик при пробойных напряжениях и номинальным коэффициентом ограничения. В рабочем режиме силовые диоды под воздействием мощных импульсов выделяют тепло и их оптимизация возможна на основе физического анализа те-плопереноса по всей длине структуры, включая контактные области.
Востребованность диссертации вытекает из необходимости внедрения усовершенствованных технологий, устройств разбраковки и защиты радиоэлектронной аппаратуры, повышения выдерживаемой импульсной мощности, что связано с задачами, требующими целенаправленного подхода к проблемам снижения технологического брака и повышения надежности, расширения области применения силовых диодов, а также снижения динамических потерь мощности.
Данная диссертационная работа направлена на разработку технологии получения низковольных ограничителей напряжения с малым разбросом пробивных напряжений и низким дифференцальным сопротивлением, как в прямом, так и в обратном направлениях, разработке радиационной технологии обеспечивающей оптимизацию пробивного напряжения, повышение быстродействия и улучшение качества высокочастотных диодов.
Вместе с тем, в ряде случаев становится необходимым защита самих приборов от непредсказуемого превышения токов в цени, что требует разработки ограничителей токов, с параметрами обратимыми после прохождения через них импульса тока.
Исходя из выше приведенного, комплексное изучение, как параметров ограничителей напряжения и высокочастотных диодов, так и физических аспектов технологии их изготовления (например, диффузией и радиационными способами), направленных на оптимизацию конструкций и технологии изготовления силовых диодов и получение на этой основе оптимального сочетания их параметров, в том числе с учётом требований к их радиационной стойкости, является своевременной и актуальной.
Целью исследования является разработка оптимизированной диффузионной технологии получения кремниевых диодных структур с уменьшенными значениями дифференциального сопротивления и улучшение качества, повышение надежности высокочастотных выпрямительных диодов и ограничителей напряжения при радиационном воздействии.
Научная новизна диссертационного исследования заключается в следующем:
впервые разработана технология получения низковольтных ограничителей напряжения (меньше 7 В) на основе легированных мышьяком кремниевых р -/? -структур для защиты блоков питания;
впервые разработан способ получения мощных кремниевых выпрямительно-ограничительных диодов (10А) на основе кремниевых р -р-п-п -структур с эффективными теплоотводящими контактами, предназначенные для использования в качестве выпрямителя, ограничителя и блокирующих диодов;
разработан способ получения омического контакта к силовому диоду с р -р-п-п - переходом из трех слоев на основе ванадия и двух слоев серебра, которые сплавляются при 450 °С, в качестве теплоотводящего компенсатора выбрана медная прослойка гальванически покрытая серебром;
разработан новый двухгенераторный метод измерения напряжения ограничения в три раза меньшей погрешностью измерения по сравнению с известным одногенераторным методом;
впервые разработан полупроводниковый прибор на основе арсенида галлия, содержащий полупроводниковую подложку первого типа проводимости с омическим контактом, тонкий слой второго типа проводимости с двумя омическими контактами отстоящими друг от друга на определенном расстоянии, выводной электрод, присоединенный к омическому контакту;
разработана методика определения эффективности ограничения напряжения из зависимости сопротивления диода от плотности тока в области пробоя в широком диапазоне напряжений;
разраоотаны тепловые модели, основанные на расчете теплопередачи и температуры перегрева /»?-перехода в режиме включения и подаче импульсного напряжения в виде генератора температурного потенциала и генератора теплового потока;
разработана инженерная методика определения соответствующего вида радиационного технологического воздействия, которая позволяет получить оптимальное сочетание параметров ограничителей напряжения и высокочастотных диодов;
впервые разработано устройство защиты радиоэлектронной аппаратуры с индикацией момента выхода из строя ограничителей напряжения.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
1. Разработана технология получения низковольтных ограничителей напряжения ампульной диффузией из высококонцентрированного источника мышьяка, обеспечивающая малый разброс пробивного напряжения и низкое дифференциальное сопротивление.
2. Разработан способ получения омического контакта к кремниевым силовым диодам, отличающийся высокой адгезией и эффективным рассеянием тепла. Способ включает напыление на обе поверхности пластины с /?-77-переходом тонких слоев (0.1-^0.3 мкм) ванадия и серебра, и последующее их сплавление с посеребренным медным тепловым компенсатором. Этот контакт используется в разработанном блокирующем диоде.
3. Разработана методика отбраковки ограничителей напряжения на ранней стадии до установки их на корпуса согласно впервые введенного параметра «коэффициента эффективности», основанная на зависимости сопротивления ограничителя напряжения от тока в режиме пробоя.
4. Разработана тепловая модель ограничителя напряжения, позволяющая рассчитать и реализовать оптимальные размеры кристалла и тепловых компенсаторов, а также объясняющая проявление его свойств как генератора температурного потенциала и генератора теплового потока.
5. Разработан усовершенствованный двухгенераторный метод измерения напряжения ограничения мощных ограничителей напряжения, в котором предлагается измерить обратное напряжение и импульсную составляющую, создаваемую от генератора тока. Общая погрешность измерения составляет ~2%, что в три раза меньше ио сравнению с известной одногенераторной методикой.
6. Разработан модуль защиты радиоэлекгронной аппаратуры на основе ограничителя напряжения, обеспечивающий автоматическое включение-выключение потребителя при перенапряжениях в цепи.
7. Разработана радиационная технология обеспечивающая оптимизацию времени жизни неосновных носителей и времени восстановления обратного сопротивления, напряжения пробоя высокочастотных выпрямительных диодов и ограничителей напряжения.
8. Разработаны инженерные методы расчета обратного тока и прямого падения напряжения, толщины слоя объемного заряда, позволяющие определить оптимальные переходные характеристики высокочастотных диодов при воздействии гамма и электронного облучения.
9. Разработан ограничитель тока на основе арсенида галлия для защиты низковольтных ограничителей напряжения с обратимым пробоем до 14 В.
10. Результаты по технологии получения и исследования ограничителей напряжения и высокочастотных диодов, методики исследования их функциональных параметров внедрены в производство ОАО “FOTON”.