Результаты исследований
1. Численно показана и экспериментально подтверждена возможность управления температурой поверхности при высокоскоростном электронно-пучковом воздействии на металлическую мишень. Получен патент на изобретение № 2746265 «Способ генерации электронного пучка для электронно-пучковой обработки поверхности металлических материалов», 2021 г.
2. Методами численного моделирования (метод крупных частиц) рассмотрены основные процессы, сопровождающие формирование сфокусированных низкоэнергетических (1-3 кэВ) импульсно-периодических пучков металлических ионов с плотностью тока до сотен мА/см2. Экспериментально показано и численно подтверждено, что процессы нейтрализации объемного заряда пучка и формирования виртуального анода ограничивают максимальную длительность ионного тока.[Koval, T.V., An, T.M.K., Tarakanov, V.P. Modeling Transport in a System with Ballistic Focusing of a High Intensity Beam of Metal Ions // Bulletin of the Russian Academy of Sciences: Physics, 2019, 83(11), стр. 1387–1391, (Q3)].
3. Проведено численное исследование на основе построенной нестационарной модели высокоинтенсивной высокодозовой имплантации низкоэнергетических ионов азота стали 40Х в диапазоне от 450° С до 650° С. Установлена зависимость ширины азотированного слоя от температурного режима имплантации и плотности ионного тока. [Ryabchikov A.I., Kim An T.M., Koval T.V., Sivin D.O., Anan'In P.S., Korneva O.S. Nitriding of steel 40x with a high-intensity ion beam // Journal of Physics: Conference Series, 2018, 1115(3), P. 032019; Ryabchikov, A.I., Lopatin, I.V., Ananin, P.S., Bleicher G.A., Ivanova A.I., Koval T.V., Modebadze, G.S., Sivin, D.O. Temperature gradients in targets with high-intensity implantation and their influence on the characteristics of ion-modified layers // Journal of Physics: Conference Series, 2019, 1393(1), 012021, (Q1)].
4. Проведены численные расчеты высокоскоростного облучения электронным пучком титанового сплава, алюминия с покрытием Ti и без покрытия. Метод высокоскоростных измерений температуры при импульсном облучении электронным пучком в сочетании с численным моделированием температурных полей открывает новые возможности для управления параметрами электронного пучка и обеспечения требуемых свойств поверхности материалов. [Teresov A., Koval T., Moskvin P., An C.M.K., Koval N. Dynamics of surface heating and quenching of titanium by a submillisecond intense electron beam // Key Engineering Materials, 2018, 781, P. 82-87; Teresov, A.D., Koval, T.V., An, T.M.K., Moskvin, P.V. Experimental and Numerical Study of the Impact of a Pulsed Electron Beam on Titanium and Aluminum Targets // Bulletin of the Russian Academy of Sciences: Physics, 2019, 83(11), стр. 1397– 1401 (Q3)].
5. Проведено численное исследование формирования эмиссионной плазмы дугового разряда и потерь электронного пучка при выводе его в атмосферу. Показано, что устранение потерь тока пучка на опорной решетке выходного окна может обеспечить значительное повышение эффективности и надежности электронного ускорителя, что открывает новые возможности для этого типа источников в научно- технической сфере. [Vorobyov, M.S., Koval, T.V., Koval, N.N., Nguyen B.H. Generation, transport, and efficient extraction of a large cross-section electron beam into an air in an accelerator with a mesh plasma cathode // Laser and Particle Beams, 2018 (Q2)].
6. Проведено численное моделирование генерации плазмы и плазмохимического азотирования охватывающее решение таких задач как ионизации газа в несамостоятельном разряде, теплопроводность и диффузия. Построенная модель, обеспечивает связь между основными технологическими параметрами несамостоятельного тлеющего разряда низкого давления (давление газа, электрические характеристики разряда, плотность ионного тока) и структурой модифицированного приповерхностного слоя (профиль концентрации азота, ширина нитридных слоев и зона диффузии), образующихся при азотировании металлов или сплавов. [Koval T.V., Manakov R.A., Nguyen Bao H., Tran My K.A. Numerical simulation of discharge plasma generation and nitriding the metals and alloys IOP Conference Series: Materials Science and Engineering, 2017, 168(1), P. 012044]
|
Расписание
