Общее машиностроение. Ядерная техника. Электротехника. Технология машиностроения в целом

В книге систематизированы нанообъекты, методы их получения и исследования, описаны магистральные направления развития науки о наноструктурах и важнейшие сферы применения нанопродуктов: электроника, аэрокосмическая техника, медицина и здравоохранение, оборона и национальная безопасность, потребительские товары. Обсуждаются морально-этические проблемы и социально-экономические последствия нанореволюции.

Дано представление об основных маршрутах изготовления и конструкциях изделий микроэлектроники на основе кремния. Рассмотрены основные процессы создания интегральных схем: химическая и плазмохимическая обработка материала, введение примесей в кремний, выращивание окисла кремния и его охлаждение, литография, создание металлических соединений и контактов. Приведены методы моделирования процессов распределения примесей в полупроводниковых структурах.

Учебно-справочное пособие, содержащее сведения о важнейших проблемах электрохимии металлов и актуальных вопросах практической гальванотехники. Рассмотрены современное состояние теории электродных процессов, нуклеации и роста кристаллов, образования сплавов и включения примесей, влияния блескообразующих и выравнивающих добавок, вопросы распределения тока по поверхности, преимущества и недостатки разнообразных видов покрытий из металлов и сплавов, приведена рецептура современных электролитов. Читатель найдет детальные сведения о способах приготовления растворов, режимах работы, особенностях эксплуатации гальванических ванн, новых технологических процессах, а также о роли основных компонентов, примесей и добавок, методах контроля физических свойств и структуры гальванопокрытий.

В книге в популярной форме рассказывается о междисциплинарном комплексе технологий, объединенных термином «нано». Одинаково просто рассказано как о «несложных» нанотехнологиях, связанных с вполне понятными на бытовом уровне эффектами, так и о технологиях квантовых, а равно технологиях, построенных на понимании и использовании механизма жизни. Легко и доступно рассказано о множестве возможных практических применений различных наноэффектов, т. е. тех технологий, которые нашли, или в ближайшем (а может и отдаленном) будущем найдут свое применение в различных секторах экономики и человеческой деятельности. Среди таких секторов энергетика, космонавтика, медицина и множество других.

Эта книга — одна из первых в мировой литературе монографий, посвященных тепловым процессам в наномасштабных системах. Проанализированы классические и современные представления о теплофизике нанообъектов. Рассмотрены механизмы переноса тепла в различных наноструктурах, методы вычисления теплопроводности, в том числе в нанопроволоках и нанотрубках, нанокомпозитах и наножидкостях. Проведен анализ радиационного теплопереноса на наномасштабах. Особое внимание уделено роли межфазных границ и влиянию размерных (классических и квантовых) эффектов, приводящих к особенностям и аномалиям теплопереноса. Отражено современное состояние интенсивно развивающихся областей теплофизики — нанотермогидродинамики и нанотермоэлектричества.

В учебном пособии излагаются физические и технологические основы наноэлектроники, в том числе принципы функционирования и характеристики наноэлектронных устройств на базе квантово-размерных структур: резонансно-туннельных, одноэлектронных и спинтронных приборов. Рассматриваются особенности квантовых компьютеров, электронных устройств на сверхпроводниках, а также приборов нанобиоэлектроники. Каждая глава снабжена контрольными вопросами и заданиями для самоподготовки.

Рассмотрены основные направления развития современной электроники, использующей физические эффекты, имеющие место в наноструктурах. Проанализированы пути перехода от микро- к наноэлектронным приборам, приведены описания нанотехнологических процессов, элементов и приборов наноэлектроники и новых материалов, с которыми тесно связано развитие приоритетной области нанонауки и нанотехнологии.

Монография всеобъемлюще отражает самые последние сведения в области изучения и применения нанотрубок за последние двадцать лет. Приведена информация о методах их получения, структуре, электронных, оптических, механических, магнитных и эмиссионных свойствах. Описаны во многом удивительные изобретения, полученные с помощью этих новых материалов: одноэлектронный, полевой и квантовый нанотранзисторы, химические сенсоры, источники оптического и рентгеновского излучения, логические элементы, ячейки памяти и даже радиоприемник на одной-единственной углеродной нанотрубке. Значительное внимание уделено расчетам электронного строения нанотрубок с помощью метода линеаризованных присоединенных цилиндрических волн. Один из разделов книги посвящен новому направлению в науке — наноэлектромагнетизму.

В данном учебном пособии рассмотрены потенциальные и реальные экологические риски, возникающие при взаимодействии наноматериалов с окружающей средой. Анализ проведен на основании экспериментального изучения миграции и путей попадания наноматериалов в экосистему (атмосфера, гидросфера, литосфера), физико-химических свойств наноразмерных золей, а также исследований в области токсикологии и экотоксикологии наноматериалов при их взаимодействии с растениями, почвой, беспозвоночными и млекопитающими. Отдельное внимание уделено вопросам поступления, миграции и выведения наночастиц из организма человека. Сформулированы некоторые общие выводы и перечислены перспективные направления исследований в области экологии наноматериалов.

В книге представлены базовые понятия теории переходной схемотехники, необходимые для разработки новой элементной базы суперкомпьютеров различных типов. Теорию переходной схемотехники отличает новая компонентная концепция синтеза наноструктур, в которой минимальным компонентом для синтеза схем является не транзистор, а материал и переход (связь) между материалами. Приводятся данные экспериментального 2D и 3D моделирования физических и электрических процессов в кремниевых переходных наноструктурах с минимальным топологическим размером 10–20 нм и сравнительный анализ четырех типов схемотехник.

Книга посвящена описанию основных физических принципов, структур и методов моделирования, а также тенденций развития современной и перспективной кремниевой наноэлектроники с технологическими нормами менее 100 нм. Может быть использована в учебном процессе при подготовке учебных курсов «Физические основы наноэлектроники», «Наноэлектронные технологии», «Физика микроэлектронных структур».

В учебном пособии, подготовленном учеными Южного федерального университета, содержится краткая история развития нанотехнологий и 14 оригинальных проектных работ, иллюстрирующих важнейшие понятия нанотехнологии.

В учебнике изложены общие представления о нанотехнологии, ее концептуальные проблемы. Затронуты вопросы самоорганизации и синергетики в наномире, проанализированы возможности нанометрологии. Рассмотрены специфические особенности и проблемы наномира.

Представлены описания лабораторных работ для студентов 2–3-х курсов, обучающихся по специальностям «Нанотехнологии в электронике» и «Квантовая электроника». В ходе выполнения работ студенты ознакомятся с некоторыми методами получения наночастиц и нанокомпозитов, приобретут навыки работы с объектами нанометрового размера и овладеют современными физико-химическими методами исследования. Каждый цикл работ предваряется теоретическим введением, которое может играть роль краткого конспекта лекций.

Рассматривается моноатомная наноуглеродная структура — графен, который предопределяет развитие многих инновационных сфер научной и промышленной деятельности. Техника графена составляет базис индустрии будущего — Шестого технологического уклада: плазмоники, фотоники, спинтроники, биоинформатики, терагерцевой наноэлектроники. Книга является первым систематизированным изложением графеновой нанотехники и содержит информацию, адаптированную для изучения текстов, касающихся графена.

В книге под редакцией известных ученых собраны статьи и обзоры видных специалистов в области нанотехнологий, посвященные растровой электронной микроскопии (РЭМ). С помощью РЭМ можно изучать свойства наночастиц, нанопроволок, нанотрубок, трехмерных наноструктур, квантовых точек, магнитных наноматериалов, фотонных кристаллов и биологических наноструктур. Рассмотрены различные типы РЭМ, включая просвечивающие микроскопы с высоким разрешением, рентгеновский микроанализ, новейшие методы получения изображения посредством обратно рассеянных электронов, а также методы электронной криомикроскопии для исследования биообъектов.

В книге в доступной форме излагаются вопросы, связанные с историческим развитием и современным применением нанотехнологии в различных областях — электронике, медицине, биотехнологии, точной механике и оптике, автомобильной индустрии, энергетике. Рассматриваются социоэкономические последствия и этические аспекты внедрения нанотехнологии в жизнь современного общества.

Материал методического пособия представляет собой часть курса лекций для студентов очной и очно-заочной формы обучения физического факультета Воронежского госуниверситета. В разделах учебного пособия на основе монографий, учебников, научных статей, различных электронных источников рассматриваются основные современные и перспективные направления функциональной электроники.

Материал методического пособия представляет собой часть курса лекций для студентов очной и очно-заочной форм обучения физического факультета Воронежского госуниверситета. В разделах учебного пособия на основе монографий, учебников, научных статей, различных электронных источников рассматриваются основные современные и перспективные направления функциональной электроники.

Материал методического пособия представляет собой часть курса лекций для студентов очной и очно-заочной форм обучения физического факультета. В разделах учебного пособия на основе монографий, учебников, научных статей, различных электронных источников рассматриваются основные современные и перспективные направления функциональной электроники.

Сортировка сыпучих и зернистых материалов осуществляется преимущественно на вибрационных грохотах, которые являются объектом многих исследований. Перспективным направлением совершенствования вибрационных грохотов является использование асимметричных колебаний просеивающей поверхности. В статье рассмотрен вопрос создания методики расчета и проектирования вибрационных грохотов с асимметричным вибровозбуждением.

«Территория NDT» – это уникальное издание, позволяющее многочисленным специалистам и потребителям оборудования, технологий и услуг ознакомиться с новейшими разработками и исследованиями в области неразрушающего контроля и технической диагностики, а рекламодателям донести свою информацию до потребителей одновременно как минимум в 10 странах.

В журнале: технология и оборудование механической и физико-технической обработки; технология машиностроения; технологии и машины обработки давлением; технологическая оснастка; современные материалы, зарубежные аналоги отечественных материалов; сварка, родственные процессы технологии; методы контроля и диагностика в машиностроении; машины, агрегаты и процессы; теория механизмов и машин; машиноведение, системы приводов и детали; стандартизованные и нормализованные детали и узлы; организация производства; стандартизация и управление качеством; конструкторско-технологические решения объектов техники; транспортное, горное и строительное машиностроение; техническое обслуживание и ремонт техники; системы автоматизированного проектирования; техническое законодательство; обновленные сведения стандартов (ГОСТов, ИСО) и известных справочников, например "Справочника конструктора-машиностроителя" В. И. Анурьева; конспекты лекций для втузов. Издатель выкладывает номера с задержкой в 1 год! С 2025 года издание поставляется ежемесячно.

Выходит с 1998 года. Журнал публикует научные и методические статьи ведущих ученых России, стран ближнего и дальнего зарубежья, представителей промышленности о методах, приборах и технологиях неразрушающего контроля и технической диагностики, их внедрении, развитии и применении. Издатель выкладывает номера с задержкой в 1 год! С 2025 года издание поставляется ежемесячно.

Журнал публикует статьи о компьютерных и информационных технологиях в промышленности, образовании, экономике и т.д. - опыт разработки, внедрения и использования. В журнале: * Тенденции развития компьютерных и информационных технологий в технике, экономике и управлении * Информационные технологии в экономике и профессиональном образовании * Автоматизация проектирования, конструирования и технологической подготовки производства * Программное обеспечение * Информационно-управляющие комплексы подвижных объектов * Сетевые технологии. Интернет-технологии. Информационная безопасность * Аппаратное обеспечение информационных технологий * Информационная поддержка жизненного цикла технических систем * Компьютерное зрение. Виртуальная реальность. Компьютерная графика * Геоинформатика. Технологии дистанционного зондирования и мониторинга * Технологии автоматической идентификации. Биометрия * Распределенные информационно-управляющие системы. Автоматизация документооборота, формирование электронных архивов и библиотек * Нормативная база, стандартизация и сертификация информационных продуктов и систем Издатель выкладывает номера с задержкой в 1 год! С 2025 года издание поставляется ежемесячно.

В настоящей работе показано, как посредством управления структурой и свойствами жаропрочных никелевых сплавов, используя ротационные методы формообразования осесимметричных деталей можно изготавливать крупногабаритные диски газотурбинных двигателей (ГТД) с высокими эксплуатационными свойствами. Рассмотрено, какие термомеханические условия деформации должно обеспечивать оборудование для раскатки – дискораскатные станы.

Превалирование импортного металлорежущего инструмента в отечественном машиностроении привело к тому, что затраты на инструмент достигают 30-70% от цены изделия. Приведены примеры разработки технологических процессов изготовления металлорежущего инструмента, обеспечивающих конкурентоспособность и импортозамещение за счёт упрочняющих воздействий на разных этапах изготовления инструмента.

Приводятся описание манипулятора оптики СО2-лазер-робота как объекта управления положением точки фокуса в виде аналитических зависимостей координатных преобразований между обобщенными координатами звеньев исполнительной кинематической цепи, элементами оптического тракта и положения лазерного луча, а также величиной передаваемой энергией излучения.

Приводится краткое описание истории создания и основные типы двигателей Стирлинга с описанием принципа их действия, различия, а также достоинства и недостатки каждого из типов. Возможности использования в современных устройствах и перспективы развития.

Дано краткое описание проекта по модернизации рабочих мест промежуточных испытаний пункта пооперационных испытаний ППК6-2. Рассмотрены технические решения запроектированной испытательной установки.

Предлагается конструктивный метод обеспечения минимального взаимовлияния манипуляционных исполнительных систем роботов с параллельными вращательными парами пятого класса путем введения дополнительных связей или пространственной ориентации векторов реактивных моментов ортогональной к осям соответствующих кинематических пар.

Разработан двухдиапазонный тепловизионный прибор, работающий в спектральных диапазонах 3—5 и 8—12 мкм, на основе матричных фотоприемных устройств формата 256×256 элементов, позволяющий производить измерение температуры объектов и их коэффициентов излучения. Описан ряд проведенных с помощью прибора измерений, приводится метод определения температуры и коэффициента излучения.

Проведен анализ особенностей применения многорядных фотоприемных устройств с режимом ВЗН для регистрации точечных источников излучения. Определены зависимости регистрируемого сигнала и отношения сигнал/шум от размера фоточувствительных элементов, размера и положения пятна в фокальной плоскости, времени интегрирования фототока. Проведена оценка требований на синхронность скорости сканирования и опроса матрицы чувствительных элементов.

Приведены результаты разработки ультрафиолетового объектива, построенного на основе двух склеенных компонентов. Объектив обладает достаточно высоким качеством изображения и предназначен для использования в оптико-электронных приборах, построенных на основе матричных фотоприемников формата 320×256 с шагом 30 мкм. В статье также приведены результаты измерения пятна рассеяния объектива.

Представлены результаты экспериментальных исследований процессов в баллоне c криогенной заправкой для дроссельной системы охлаждения, а также проведён сравнительный анализ ее характеристик с параметрами дроссельной системы охлаждения на основе баллона высокого давления.

Разработана универсальная установка измерения и контроля параметров электронных блоков фотоприемных устройств, позволяющая проводить тестирование сложных электронных блоков без монтажа специального оборудования и оснастки. Высокая универсальность установки заключается в наличии широкого набора средств для работы с цифровыми и аналоговыми сигналами, а также гибко настраиваемым программным обеспечением. Для подключения к измерительному тракту достаточно разработки жгутов и программного обеспечения, использующего модули АЦП, ЦАП, порты цифрового ввода-вывода и стандартное контрольно-измерительное оборудование, размещенное в 19’ серверной стойке, управляемое по интерфейсам IVI, NI DAQ, SCPI и VISA. В качестве примера применения измерительной установки представлены исследования характеристик электронного тракта блока телеметрии

Приведены результаты разработки светосильного двухдиапазонного инфракрасного объектива, построенного на основе четырех сферических компонентов. Объектив обладает качеством изображения, близким к дифракционному, и высоким пропусканием без просветления компонентов объектива. Одновременно в статье приведены результаты расчетных исследований по применению объектива с современными двухдиапазонными фотоприемными устройствами на основе КРТ и QWIP (SLS II type).

Представлены результаты экспериментальных исследований по резанию карбонатных горных пород лазерным излучением. Предлагается лазерный автоматизированный комплекс для оснащения карьерных комбайнов при технологической подготовке скальных пород к выемке.

Экспериментально исследованы процессы растекания импульсного тока с шаровых электродов и электрический пробой в кварцевом песке. При плотностях тока на электроде больше критической величины происходит нелинейное уменьшение сопротивления заземления в результате искрообразования в грунте. Определены значения критической напряженности электрического поля ионизациия и пробоя. Показано, что на электроде развивается ионизационно-перегревная неустойчивость, которая приводит к контракции тока и образованию плазменных каналов.

В данной работе предложен подход к решению проблемы выбора оптимальных параметров многорядного фотоприемного устройства (ФПУ) с режимом временной задержки и накопления (ВЗН), предназначенного для регистрации точечных источников оптического излучения в ИК-диапазоне. Суть данного подхода заключается в построении модели рассматриваемого ФПУ с учетом необходимого набора данных, таких как: распределение интенсивности фонового излучения по матрице фоточувствительных элементов (ФЧЭ), параметры источника сигнала, предполагаемая структура ФПУ и т.д. На основании имеющейся информации производится расчет таких параметров ФПУ, как: оптимальный размер ФЧЭ в направлении сканирования и в направлении, перпендикулярном сканированию, допустимое рассогласование частоты опроса и скорости сканирования, необходимая стабильность скорости сканирования и т.д. После получения оптимальных параметров системы, производится расчет модуляционных характеристик матрицы ФЧЭ, осуществляется оценка разрешающей способности и т.д. В работе рассматриваются алгоритмы пеленгации точечных источников излучения многорядными ФПУ с ВЗН.

Рассматривается схема построения 14-разрядного дельта-сигма аналого-цифрового преобразователя (АЦП) с конвейерным считыванием. Анализируются основные концепции построения (АЦП) в накопительной ячейке для матричных ФПУ ИК-диапазона. Наличие АЦП в ячейке БИС считывания позволяет в десятки раз увеличить время накопления и, улучшить пороговые характеристики. Предложен способ оптимизации АЦП по площади за счет применения LFSR-счетчика, работающего в двух режимах: формирования цифрового кода и его последовательного считывания.

Приведены результаты расчета требований к качеству поверхностей входных окон матричных фотоприемных устройств ультрафиолетового (УФ), ближнего инфракрасного (ИК) (0,9-1,7 мкм) и дальнего ИК (8-14 мкм) диапазонов спектра. Расчет требований к качеству изготовления входных окон был проведен на основе анализа допусков на качество изготовления поверхностей входных окон в синтезированных оптических системах УФ- и ИК-диапазонов. По своим основным параметрам (угловое поле, относительное отверстие, пятно рассеяния) синтезированные оптические системы соответствуют современным производимым в России и мире УФ- и ИК-объективам.

В лабораторных условиях исследовано возникновение искровых каналов во влажном грунте у электрода при растекании импульсного тока длительностью 5—100 мкс при амплитуде импульса напряжения 20—50 кВ. Разработана методика регистрации искровых каналов в объеме грунта. Впервые получены оптические изображения искровых каналов в грунте. Определены пороговые значения плотности тока и напряженности электрического поля при образовании плазменных каналов в зависимости от влажности грунта и длительности импульсного воздействия.

Книга посвящена зарождению и развитию в нашей стране поршневого авиамоторостроения. В ней рассказывается о структуре отрасли, органах управления ею, организации проектирования, изготовлении опытных образцов и серийной продукции. Кратко изложена история всех моторных заводов.

Монография посвящена проблеме становления советской электроники, как отрасли общественного производства, т.е. созданию ее первоначальной производственной базы и формированию структурообразующих научно-производственно-технологических комплексов: электровакуумной и полупроводниковой промышленности и микроэлектроники. В контексте данных процессов анализируется развитие электронных средств массовой коммуникации, которые создавали для электронной промышленности массовый рынок сбыта конечной продукции в виде радиоприемных устройств, телевизоров и коммуникационного оборудования.

Предлагается способ самонастройки исполнительной системы технологического робота с механизмами пассивного манипулирования в процессе движения основанный на обеспечении инвариантностей корней характеристического полинома, построенного с использованием формальной передаточной функции с интегральной линеаризацией глобальных нелинейностей

В статье представлены результаты работ, направленных на создание обоснованных конструкций гидростатических подшипников для главных циркуляционных насосов инновационных реакторов на быстрых нейтронах, охлаждаемых свинцовым теплоносителем. Условия работы подшипникового узла: жидкометаллический свинцовый теплоноситель реакторного контура; температура 450 ÷ 550°С; средний расход через подшипник до 0,1 ÷ 0,5% подачи насоса (осевого типа); давление теплоносителя на входе в подшипник – напор насоса; содержание термодинамической активности в теплоносителе при испытаниях: от 10-5 до насыщения и с наличием дисперсных частиц примесей в потоке теплоносителя.

Рассматриваются вопросы формирования манипуляционной исполнительной системы роботизированных технологических центров как совокупности взаимосвязанных манипуляторов. Приводится основные аспекты построения и управления системой.

Коэффициент кавитационного запаса зависит от многих факторов, таких, как атмосферное давление, давление на входе насоса, потери напора на участке тракта от входа в насос до рабочей камеры, температура рабочей жидкости. При работе шестерённого насоса на газожидкостных смесях картина процесса всасывания значительно усложняется в связи с наличием механических включений в виде нерастворённых газовых пузырьков и выделением газа из жидкостного потока из-за понижения давления. При проведении экспериментов по определению кавитационного запаса шестерённого насоса атмосферное давление было в пределах 750…760 мм рт. ст. и принято равным 755 мм рт. ст. Величина потери напора была определена при проведении кавитационных испытаний шестерённого насоса на негазированной жидкости (без подачи воздуха) и считалась неизменной во всех опытах.

Излагается новый взгляд на проблему устойчивости процесса резания. Показано, что при резании вершина режущего инструмента занимает неустойчивое положение, которое можно назвать метастабильным. Этот факт определяет направления повышения качества поверхности при обработке резанием и методы оценки динамических характеристик технологического оборудования. Показаны примеры экспериментального получения при резании динамических характеристик технологической системы.