Синтез и свойства композиционных нанодисперсных оксидов

• Автор: Сазонов, Роман Владимирович
• Шифр специальности: 01.04.07
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2010
• Место защиты: Томск
• Количество страниц: 115 с. : ил.

Оглавление
Введение
Глава 1. Методы и устройства плазмохимического синтеза нанооксидов (литературный обзор)
1.1 Синтез нанодисперсных композиционных оксидов
1.1.1 Методы синтеза и сравнение свойств нанодисперсного порошка диоксида титана
1.1.2 Методы синтеза нанодисперсного диоксида кремния
1.1.3 Методы синтеза нанодисперсного композиционного материала
(ТЮ2)х(8Ю2).-х
1.2 Поглощение сильноточных электронных пучков в газах повышенного
давления
1.2.1 Основные закономерности диссипации энергии электронных пучков.
Предельный ток Альфвена. Зарядовая и токовая нейтрализации
1.2.2 Взаимодействие СЭП с нейтральным газом
1.2.3 Исследование транспортировки электронного пучка в диапазоне
давлений 1.3 - 13.3 кПа
1.3 Выводы к 1 главе
Глава 2. Экспериментальная установка и используемое диагностическое оборудование
2.1 Конструкция и основные параметры сильноточного импульсного ускорителя
2.2 Калибровка диагностического оборудования ТЭУ-
2.2.1. Калибровка пояса Роговского
2.2.2 Емкостной делитель напряжения
2.2.3 Оценка частотного диапазона дифференциального делителя
2.2.4 Исследование погрешности измерения импульса напряжения
2.2.5 Метод определения плотности энергии и геометрического профиля
импульсного электронного пучка с помощью дозиметрических плёнок
2.3 Плазмохимический реактор
2.4 Методы исследования характеристик нанодисперсных оксидов

2.4.1 Измерение геометрического размера синтезируемого порошка
2.4.2 Химический анализ частиц
2.4.3 Рентгенофазовый анализ частиц
2.4.4 ИК-спектрометрический анализ
2.5 Акустический метод контроля конверсии
2.6 Выводы к 2 главе
Глава 3. Диссипация энергии импульсного электронного пучка гигавагной мощности в газах повышенного давления
3.1 Исследование пространственного распределения плотности энергии
сильноточного импульсного электронного пучка
3.1.1 Исследование распределения плотности энергии импульсного электронного пучка с помощью дозиметрических плёнок
3.1.2 Исследование зависимости плотности энергии импульсного элек-
тронного пучка от глубины проникновения в дозиметрической пленке
3.2 Исследование взаимодействия СЭП с газами повышенного давления
3.2.1 Исследование диссипации заряда импульсного электронного пучка в
воздухе низкого давления, аргоне, кислороде
3.2.2 Моделирование процесса распределение плотности энергии импульс-
ного электронного пучка вдоль направления распространения в аргоне и кислороде
3.2.3 Исследование распространения импульсного электронного гхучка в

3.2.4 Особенности транспортировки импульсного электронного пучка в
водороде
3.3 Выводы к 3 главе
Глава 4. Неравновесный плазмохимический синтез нанодисперсных композиционных оксидов (ТЮгМБЮгЭи
4.1 Основные химические реакции и баланс энергии процесса синтеза
4.2 Химический состав синтезированного композиционного оксида
4.2.1 Термогравиметрический анализ нанодисперсных композиционных
порошков

4.3 Исследование влияния режима синтеза на геометрический размер и
морфологию частиц нанодисперсного диоксида титана
4.4 Рентгенофазовый анализ и ИК-спектрометрия композиционного
оксида (ТЮ2)х(8Ю2)1-х
4.5 Исследование фотокаталитической активности нанодисперсного
композиционного порошка (ТЮгХСБЮг^-х
4.6 Выводы к 4 главе
Заключение
Литература

(проводимость плазмы, величина азимутального магнитного поля, количество эмиссионных центров) по обе стороны перегородки - коллектора обратный ток может быть обоих знаков, но всегда меньше полного тока.
Авторы работы [51] отмечают тот факт, что основной особенностью динамики интенсивных пучков заряженных частиц является значительная, а порой определяющая роль собственных полей пучка. Существует несколько явлений, ограничивающих прохождение сильноточных пучков через каналы транспортировки. В первую очередь это собственное электростатическое поле, обусловленное пространственным зарядом пучка, вызывающее в отсутствие фокусирующих сил быстрый распад пучка в радиальном направлении, а при наличии фокусировки - образование виртуального катода и запирание пучка за счет продольного или поперечного провисания потенциала.
Даже в предположении полной магнитной нейтрализации существует определенная величина предельного тока, при которой образуется виртуальный катод, в области которого кинетическая энергия электронов равна нулю. Прохождение частиц через виртуальный катод либо сопровождается частичным отражением их, либо прекращается полностью, т.е. величина тока на выходе канала транспортировки перестает быть линейно связанной с током инжекции.
Образование виртуального катода ведет не только к ограничению тока, но и к существенно неоднородному распределению тока по сечению пучка.
При инжекции пучка в нейтральный газ обратных токов в начальный момент времени нет, полный ток растет вместе с током пучка. После того как произошел пробой и образовалась плазма, проводимость которой такова, что время диффузии электронов значительно превосходит длительность импульса тока пучка, величина магнитного поля замораживается на уровне, соответствующем моменту пробоя. Дальнейшее нарастание тока пучка увеличивает только обратный ток.
Если пробой произошел в самом начале импульса тока пучка (большие давления, крутой фронт пучка и большие с1Во/сЙ), токовая нейтрализация близка к полной (Г,„ ~ ]); если ближе к моменту достижения амплитудного значения тока (пологий фронт или малые давления), токовая нейтрализация невелика (Г, ~ 0). При больших давлениях (порядка нескольких торр) пробой развивается быстро, но проводимость плазмы мала и пучок нейтрализуется по току лишь частично. Следует отмстить, что полная токовая нейтрализация достигается при полной электростатической нейтрализации.
Инжекция пучка в нейтральный газ не обеспечивает условий электростатической нейтрализации на фронте пучка из-за конечного времени ионизации газа. Головная часть пучка под действием нескомпенсированного радиального электрического поля