Shack-hartmann wavefront sensor with holographic lenslet array for the aberration measurements in a speckle field

The application of a Shack-Hartmann sensor with holographic lenslet array to the measurements of wavefront aberrations in a speckle field is offered. The main feature of the method is that the tested wave front can be compared with an arbitrary wavefront preliminary recorded in the holographic memory of the array. An iterative algorithm of the sensor work for measuring the variable speckled wavefronts is offered. The experimental results of measurements of the curvature of a spherical speckled wave are presented. The possibility to use the method proposed in the analysis of deformations of a rough surface is shown

Интерференционная фотолитография с использованием эффекта фототравления в халькогенидных пленках

The surface roughness of thin amorphous films of chalcogenide glasses (ChG) after photostimulated dissolution in amine-based selective etchant has been investigated. It is established that the rms roughness of the annealed and photoetched ChG film substantially smaller than the as-evaporated film and etched in the same selective etchant. This makes it possible to obtain more higher-quality lithographic masks or periodic relief-phase structures using new photoetching effect: photo-induced enhancement in solubility of annealed ChG layers. A possible mechanism for the photoinduced etching of ChGs is discussed. The diffraction gratings on germanium ChG - more environmentally acceptable compounds than traditionally used arsenic chalcogenides, were recorded for the first time by using the effect of hotoinduced etching on ChG layers and their characteristics were studiedДосліджено шорсткість поверхні тонких плівок аморфних халькогенідних стекол (CHG) після фотостимульованого розчинення в селективних травниках на основі амінів. Встановлено, що середньоквадратична шорсткість поверхні відпаленої та фототравленої ChG-плівки значно менша, ніж осадженої і травленої в тому ж селективному травнику плівки. Використання нового ефекту фототравлення – фотоіндукованого підвищення розчинності відпалених ChG шарів – дає можливість отримати літографічні маски або періодичні рельєфно-фазові структури вищої якості. Обговорюється можливий механізм фотоіндукованого травлення CHG-плівок. Вперше записані з використанням ефекту фотоіндукованого травлення дифракційні гратки на германієвих CHG, екологічно прийнятніші сполук, ніж традиційно використовуваних халькогенідів миш'яку; вивчено їх характеристики.Исследована шероховатость поверхности тонких пленок аморфных халькогенидных стекол (CHG) после фотостимулированного растворения в селективных травителях на основе аминов. Установлено, что среднеквадратичная шероховатость поверхности отожженной и фототравленой ChG-пленки значительно меньше, чем осажденной и травленной в том же селективном травителе пленки. Использование нового эффекта фототравления - фотоиндуцированного повышения растворимости отожженных ChG слоев - дает возможность получить литографические маски или периодические рельефно-фазовые структуры высшего качества. Обсуждается возможный механизм фотоиндуцированного травления CHG-пленок. Впервые записаны с использованием эффекта фотоиндуцированного травления дифракционные решетки на германиевых CHG, экологически более приемлемом соединении, чем традиционно используемых халькогенидов мышьяка; изучены их характеристики

Synthesis aspects of cryogenic high-temperature superconducting shielding inductive short-circuit current limiter

The short-circuit current limiter of inductive type with the high-temperature superconducting winding and screen is considered. The basic design parameters of the magnetic system were determined and features of the transition process at the initiation of short-circuit were analyzed

Nickel-induced enhancement of photoluminescence in nc-Si–SiOx nanostructures

The effect of nickel silicide interlayer on the intensity of photoluminescence (PL) from Si nanoclusters (nc) in normally deposited and obliquely deposited in vacuum SiOx/Ni/Si structures have been studied using spectral and time-resolved PL measurements. It has been shown that the intensity of PL band in SiOx/Ni/Si samples is essentially higher than that in reference SiOx/Si samples (without the nickel interlayer) with the same characteristics and treatment. The PL intensity enhancement factor is equal to 5.77 for normally deposited samples and 18 for obliquely deposited samples. The unchanged spectral shape of PL bands and similar position of PL maximum in samples with and without nickel silicide interlayer indicates that in the SiOx/Ni/Si structures after annealing no additional emitting centers are introduced to compare with reference one. Time-resolved measurements showed that PL decay rate was decreased from 8.2*10⁴ s⁻¹ for SiOx/Si specimens to 2.86*10⁴ s⁻¹ for SiOx/Ni/Si one. The emission decay rate distribution was determined by fitting the experimental decay curves to the stretchedexponential model. The observed narrow decay rate distribution, decrease of the PL decay rate and enhancement of the PL intensity in SiOx/Ni/Si samples can be assigned to the processes of nickel silicide passivation of the dangling bonds at the interface of Si nanoparticles and the silicon oxide matrix, which is more effective in porous samples

Photostimulated etching of germanium chalcogenide films

The new effect of photostimulated dissolution of as-evaporated and annealed Ge-based chalcogenide glass (ChG) films was investigated in detail. The etching rate increases with the illumination intensity, and its spectral dependence is correlated with absorption in the film at the absorption edge. A possible mechanism for the photoinduced etching of ChG films has been discussed. The high-frequency diffraction gratings on germanium ChG – more environmentally acceptable compounds than traditionally used arsenic chalcogenides – were recorded using the method of interference immersion photolithography with photoinduced etching

Controlling the photoluminescence spectra of porous nc-Si–SiOx structures by vapor treatment

The effect of HF and H₂O₂ vapor treatment on the spectral composition and intensity of photoluminescence (PL) in porous oblique deposited nc-Si–SiOx structures have been studied using FTIR, electron-spin resonance (EPR) and PL measurements. As a result of HF vapor treatment, considerable PL intensity growth and blueshift of PL peak position are observed. It is suggested that the evolution of the PL spectra in HF vapor-treated samples can be attributed to selective-etching-induced decrease in Si nanoparticle dimensions and to passivation of Si dangling bonds (that are nonradiative recombination trap states) by hydrogen and oxygen. Additional treatment in H₂O₂ vapor results in additional nc-Si surface oxidation and reduction of nc-Si size. The possibility to control the PL characteristics (peak position and intensity) of the porous nc-Si–SiOx structures in a wide range by above treatments is shown

Nanopatterning Au chips for SPR refractometer by using interference lithography and chalcogenide photoresist

This study reports on development of the interference lithography (IL) technique applying the resist based on chalcogenide glass films for fabrication of gold chips in the nform of periodic surface nanostructures for surface plasmon resonance (SPR) refractometers. The IL technique was optimized for patterning the Au layers and formation of one-dimensional (grating) structures with the spatial frequency close to 3300 mm⁻¹. The spatial frequency and depth of grating grooves were selected with account of the condition for Bragg reflection of plasmons at the operation wavelength of SPR refractometer and given environment (which is a condition for enhancing biosensor sensitivity as compared to that of a flat Au chip surface). It has experimentally been demonstrated that the use of diffraction patterns in SPR sensor increases its response by 17%

X-ray line spectrometry in experiments with the aluminium Z-pinch

X-ray line spectrometry with temporal resolution was developed for registration of [He]- and [H]-like aluminium ions spectrum. It was chosen a scheme with scintillator converting X-ray spectrum into the visible image, which was transferred through the flexible optical fiber to the entrance slit of the streak camera. In Z-pinch experiment on the high current S-300 generator the aluminium line spectrum was registered with nanosecond time resolution. The simultaneous appearance of [He]- and [H]-like aluminium ions radiation was observed, that is the evidence of high electron temperature existence in the plasma for a long time before the main part of the load mass comes to the axis. The noticeably changing of radiating plasma parameters was found after the computer treatment of line spectra: the electron concentration is varied in five times ((3…14)×10^19 cm^-3), electron temperature in three times (0.3…1 keV), ion temperature in five times (20…100 keV), – during 50 ns. The great difference between the electron and ion temperature holds during all radiation time and demonstrates the ineffective energy transfer from the kinetic energy of ions to electron.Разработана методика для регистрации с временным разрешением рентгеновских линий [He]- и [H]-подобных ионов алюминия. Рентгеновский спектр преобразовывался с помощью сцинтиллятора в видимое изображение, которое переносилось гибким световодом на входную щель электронно-оптического преобразователя. Регистрация спектра проводилась с наносекундным разрешением в экспериментах с Z-пинчем на сильноточном генераторе С-300. Наблюдалось одновременное появление линий [He]- и [H]-подобных ионов алюминия, что является свидетельством наличия высокой электронной температуры в плазме задолго до момента прихода к оси основной массы Z-пинча. Компьютерная обработка спектров выявила значительные изменения параметров плазмы в процессе сжатия: концентрации в пять раз ((3…14)×10^19 см^-3), электронной температуры в три (0.3…1 кэВ), ионной температуры в пять раз (20…100 кэВ) – за 50 нс. Большой разрыв между ионной и электронной температурами демонстрирует неэффективность передачи энергии от ионов к электронам.Розроблено методику для реєстрації з часовим дозволом рентгенівських ліній [He]- і [H]-подібних іонів алюмінію. Рентгенівський спектр перетворювався за допомогою сцинтиллятора у видиме зображення, що переносилося гнучким світловодом на вхідну щілину електронно-оптичного перетворювача. Реєстрація спектра проводилася з наносекундним дозволом в експериментах з Z-пінчем на потужнострумовому генераторі С-300. Спостерігалася одночасна поява ліній [He]- і [H]-подібних іонів алюмінію, що є свідченням наявності високої електронної температури в плазмі задовго до моменту приходу до осі основної маси Z-пінча. Комп'ютерна обробка спектрів виявила значні зміни параметрів плазми в процесі стиску: концентрації в п'ять разів ((3...14)×10^19см^-3), електронної температури в три (0.3...1кеВ), іонної температури в п'ять разів (20...100 кеВ) – за 50 нс. Великий розрив між іонною й електронною температурами демонструє неефективність передачі енергії від іонів до електронів