Исследование развития зарубежных железнодорожных компаний с применением патентного и библиометрического анализа

The modern stage of economic development is intricately linked with accelerated pace of advancement in technology and hence introduces into basic corporate agenda the need to regularly benchmark best competitive practices. Considering highly competitive environment usual tools and metrics do not allow to reveal promising directions of innovative development, whose implementation will help in building new competitive advantages with similar companies. To reveal early signs, revealing emerging directions of innovative development, promising technology and decisions, global practices implement tools and instruments of patent and bibliometric search, allowing to assess current corporate practices in the field of both fundamental and applied research. The article presents the results of a research on activity of leading world railway companies in the field of technological and scientific research, and of priority directions of innovative development, obtained using tools of patent and bibliometric analysis. The research also described the dynamics and the structure of publications and patent applications in the railway sector, the differences in the structure of cooperative links of leading railway companies regarding publication and research activity. The article also studied structuring of patent and publication activity of some companies, showing priority directions of technological and scientific efforts.Современный этап развития экономики сопряжён с ускоренными темпами технологического развития, что формирует у компаний в качестве базовой повестки необходимость проведения регулярного бенчмаркинга лучших практик среди конкурентов. Однако, учитывая условия высококонкурентной среды, традиционные инструменты и метрики не позволяют выявлять перспективные направления инновационного развития, реализация которых в будущем может сформировать новые конкурентные преимущества у компаний- аналогов.В целях выявления «ранних сигналов» – формирующихся направлений инновационного развития, перспективных технологий и решений – в мировой практике активно применяются инструменты патентного и библиометрического анализа, позволяющие оценивать текущую практику компаний как в области фундаментальных, так и прикладных исследований.В данной статье представлены результаты исследования деятельности ведущих зарубежных железнодорожных компаний в области организации научно- технологических изысканий и приоритетных направлений инновационного развития, полученные с применением инструментов патентного и библиометрического анализа. В статье описываются динамика и структура публикаций и патентных заявок железнодорожной отрасли. Также в статье описываются различия в структуре кооперационных связей ведущих железнодорожных компаний в части организации публикационной и исследовательской деятельности.В статье также рассмотрены структуры патентной и публикационной деятельности отдельных компаний, демонстрирующие их приоритетные направления организации научнотехнологи ческой деятельности

Воздействие наносекундных ультрафиолетовых лазерных импульсов на поверхность монокристаллов германия

For the first time, a detailed comprehensive study of the "dry" etching of dislocation and dislocation-free germanium samples on the {111}, {110} and {100} planes has been carried out. Etching was carried out by exposure to pulses of nanosecond UV laser radiation of subthreshold intensity (wavelength 355 nm, duration ~ 10 ns, energy density ~ 0.5–1.3 J/cm2, pulse repetition rate 100 Hz, divergence 1–2 mrad). Before and after laser heat treatment of the surface, the samples were examined using a Zygo optical profilometer and a scanning electron microscope. Features of the nature of damage to surfaces corresponding to different crystallographic planes of single crystals of industrial dislocation germanium are revealed. They are compared with data on subthreshold damages of typical dislocation-free crystals.It is shown that in dislocation samples of germanium on the {111} plane, it is possible to create a regime of exposure to radiation, leading to the formation of etch pits that are outwardly identical to dislocation pits detected during selective chemical etching. Their concentration corresponds in order of magnitude to the density of dislocations.On the {100} plane of dislocation samples, etching results were also found, which clearly have a crystallographic nature. At an energy density of the acting radiation ≥ 0.4 J/cm2, on the surfaces of dislocation ({100} plane) and dislocation-free germanium ({111}, {100}, {110} planes), only individual spots ~ 50 μm in size were registered, as well as individual microcraters ~ 0.1–1 μm in size, which do not have crystallographic features. The possibility of environmentally friendly detection of dislocations in germanium without the use of chemical reagents is shown.Впервые проведено подробное комплексное исследование «сухого» травления дислокационных и бездислокационных образцов германия на плоскостях {111}, {110}, {100}. Травление осуществляли путем воздействия импульсов наносекундного ультрафиолетового (УФ) лазерного излучения допороговой интенсивности (длина волны — 355 нм, длительность ~ 10 нс, плотность энергии ~ 0,5—1,3 Дж/см2, частота следования импульсов — 100 Гц, расходимость — 1—2 мрад). До и после лазерной термообработки поверхности образцы исследовали с помощью оптического профилометра Zygo и растрового электронного микроскопа. Выявлены особенности характера повреждения поверхностей, соответствующих различным кристаллографическим плоскостям монокристаллов промышленного дислокационного германия. Они сопоставлены с данными о допороговых повреждениях типовых бездислокационных кристаллов.Показано, что в дислокационных образцах германия на плоскости {111} возможно создание режима воздействия излучения, приводящего к формированию ямок травления, внешне идентичных дислокационным ямкам, выявляемым при селективном химическом травлении. Их концентрация по порядку величины соответствует плотности дислокаций.На плоскости {100} дислокационных образцов также обнаружены результаты травления, явно имеющие кристаллографическую природу. При плотности энергии воздействующего излучения ≥ 0,4 Дж/см2 на поверхностях дислокационного (плоскость {100}), и бездислокационного германия (плоскости {111}, {100}, {110}), были зарегистрированы лишь отдельные пятна размером ~ 50 мкм, а также отдельные микрократеры размером ~ 0,1—1 мкм, не имеющие кристаллографических признаков. Показана возможность экологичного выявления дислокаций в германии без использования химических реагентов

Модификация поверхности германия при воздействии излучения наносекундного ультрафиолетового лазера

Modification of the polished {111} surface of single-crystal germanium (n-type, resistivity 47 Ohm · cm), exposed to radiation of a focused frequency-pulse nanosecond ultraviolet Nd : YaG laser, was studied by optical profilometry, scanning electron and probe microscopy. It was revealed, that the threshold of plasma formation with generation of a crater on the surface, occurs at an energy density of E ~ 1.2—1.3 J/cm2. When the sample was stationary, at E ~ 0.1 J/cm2 irreversible damage to the surface occurred. When scanning the surface with radiation at E ~ 0.50—1.15 J/cm2, in the absence of noticeable traces of crater formation, the generation of etching pits with a regular triangular shape was observed, the concentration of which was (3—5) · 105 cm2. The figures resemble dislocation-etching pits, usually obtained by selective chemical etching.Dislocations were detected by ablation because of exposure to laser radiation. The centers of ablation nucleation are dislocations that come to the crystal surface. The transverse dimension of etching pits was ~ 5—10 µm and their overlap led to an alternating picture of trihedral pyramids, formed by the {111} planes. The presented images show the rounded edges and tops of the pyramids and the height of the profile of the figures ~ 1—2 μm. The linear dimensions of the pits testify a rapid flow of the process. Based on the total time of exposure to radiation on the surface ~ 200 ns, the rate of formation of flat faces in the pits equal to ~ 0.1—0.3 m/s, which is several orders of magnitude higher, than the rate of formation of the same faces during crystal growth was established. The depth of the surface layer, in which the structure was formed, was ~ 15 μm.Методами оптической профилометрии, сканирующей электронной и зондовой микроскопии исследована модификация полированной поверхности {111} монокристаллического германия (n-тип проводимости, удельное сопротивление 47 Ом · см) в результате воздействия сфокусированным частотно-импульсным излучением наносекундного ультрафиолетового Nd : YaG лазера. Выявлено, что порог плазмообразования с образованием кратера на поверхности возникает при плотности энергии лазерного излучения Е ~ 1,2÷1,3 Дж/см2. При неподвижном положении образца при Е ~ 0,1 Дж/см2 возникали необратимые повреждения поверхности. При сканировании поверхности излучением при Е ~ 0,50÷1,15 Дж/см2, в отсутствии заметных следов кратерообразования, наблюдалось образование ямок травления с правильной трехгранной формой, концентрация которых  составляла (3—5) ⋅ 105 см-2. Фигуры напоминают дислокационные ямки травления, получаемые селективным химическим травлением.Выявление дислокаций происходило путем абляции в результате воздействия лазерного излучения. Центрами зарождения абляции являются дислокации, выходящие на поверхность кристалла. Поперечный размер ямок травления  составил ~5—10 мкм, и их перекрытие привело к чередующейся картине трехгранных пирамид, образованных плоскостями {111}. Наблюдали скругленные грани и вершины пирамид, высота профиля фигур составила ∼1—2 мкм. Линейные размеры ямок свидетельствуют о быстром протекании процесса. Исходя из суммарного времени воздействия излучения на поверхность ∼200 нc установлена скорость формирования плоских граней в ямках, которая составляет ∼0,1—0,3 м/с, что на несколько порядков превышает скорость формирования таких же граней при росте кристалла. Глубина поверхностного слоя, в котором происходило формирование структуры, составляла ∼15 мкм

Synchronization of radiation in an oversized coaxial Ka-band backward wave oscillator using two-dimensional Bragg structure

A coaxial Ka-band backward wave oscillator with a two-dimensional Bragg structure located at the output of the interaction space has been studied. This structure has a double-period corrugation and provides azimuthal electromagnetic energy fluxes, which act on the synchronized radiation of an oversized tubular electron beam. Proof-of-principle experiments were conducted based on the Saturn thermionic accelerator (300  keV/200  A/2  μs). In accordance with simulations, narrow-band generation was obtained at a frequency of 30 GHz and a power level of 1.5–2 MW. As a result, the possibility of using a two-dimensional distributed feedback mechanism in oscillators of the Cherenkov type has been demonstrated