The thesis presents the investigation on how to increase the sensitivity of the narrowed sensors of radiation. Also the thesis also deals with the attempts to analyze the influence of the microwave radiation on to the narrowed semiconductor formations and to reveal the physical nature of the observed effects as well as to determine the influence of structure of the samples on the detected signal magnitude. The work solves the following major tasks: the characteristics of the narrowed semiconductor heterostructures depending on the quality of the modulation layers and on the parameters of the semiconductor materials as well as the characteristics, depending on the selectively doped structure, on the conductivity of the highly doped semiconductor layer, and on the thickness of the separating layer, and the type of metallization of the gate. In order to achieve the goal there were produced and investigated narrowed different heterostructures (AlGaAs/GaAs, AlGaAs/InGaAs/GaAs) and n-GaAs structures. The thesis consists of four chapters, the final one is the generalization of the results. The first chapter (introductory) deals with the actuality of the problem, the aim and the tasks are stated, the novelty of the scientific research is described, the reports of the author are presented together with the publications, and the structure of the thesis. The second chapter is assigned to the review of the literature. It presents the principals of electromagnetic radiation detection... [to full text] / Disertacijoje nagrinėjama, kaip padidinti susiaurintų spinduliuotės jutiklių jautrį. Taip pat disertacijoje siekiama ištirti mikrobangų spinduliuotės poveikį susiaurintiems puslaidininkiniams dariniams ir atskleisti stebimų efektų fizinę prigimtį bei nustatyti bandinių struktūros įtaką detektuojamo signalo dydžiui. Darbe sprendžiami tokie pagrindiniai uždaviniai: tiriamos įvairialyčių susiaurintų puslaidininkinių darinių savybės, priklausančios nuo darinių sluoksnių kokybės ir puslaidininkinių medžiagų parametrų bei analizuojamos savybės, priklausančios nuo stipriai legiruoto puslaidininkinio sluoksnio laidumo, nuo skiriamojo sluoksnio storio ir nuo sklendės pobūdžio metalizacijos. Siekiant užsibrėžto tikslo, buvo gaminami ir tiriami susiaurinti skirtingi įvairialyčiai dariniai (AlGaAs/GaAs, AlGaAs/InGaAs/GaAs) ir n-GaAs dariniai. Disertaciją sudaro penki skyriai, kurių paskutinis – rezultatų apibendrinimas. Pirmajame (įvadiniame) skyriuje nagrinėjamas problemos aktualumas, formuluojamas darbo tikslas bei uždaviniai, aprašomas mokslinis darbo naujumas, pristatomi autoriaus pranešimai, disertacijos struktūra. Antrasis skyrius skirtas literatūros apžvalgai. Jame apžvelgiami elektromagnetinės spinduliuotės detektavimo principai, aptariamos šiluminės ir bigradientinės elektrovaros susidarymo priežastys, AlGaAs/GaAs įvairialytė sandūra, selektyvusis legiravimas bei puslaidininkinių prietaisų fizikinės galimybės. Trečiajame skyriuje pateikta eksperimento tyrimo metodika. Išsamiai... [toliau žr. visą tekstą]

Darbo tikslas - ištirti askorbo rūgšties elektrocheminės oksidacijos ant elektrodų, modifikuotų polianilinu ir poli(N-metilanilinu), dėsningumus, siekiant sukurti jautrius askorbatui jutiklius. Ištirta įvairių faktorių įtaka anilino ir N-metilanilino elektrocheminei polimerizacijai bei gautų PANI ir PNMA sluoksnių savybėms. Atlikti palyginamieji modifikuotų elektrodų tyrimai skirtingo pH tirpaluose ir parodyta, kad PNMA lyginant su polianilinu pasižymi geresniu aktyvumu silpnai rūgščiuose ir neutraliuose tirpaluose. Ištirtas modifikuotų elektrodų amperometrinio atsako į askorbatą pobūdis, ir pasiūlytas autokatalizinis askorbato elektrooksidacijos mechanizmas ant PANI modifikuoto elektrodo. Panaudojus PANI ir PNMA modifikuotus elektrodus, sukurti amperometrinių askorbato jutiklių prototipai ir atlikti jų palyginamieji tyrimai. / The main purpose of this work - to investigate patterns of electrochemical oxidation of ascorbic acid on polyaniline and poly(N-methylaniline) modified electrodes, in order to develop ascorbate-sensitive sensors. A detailed study of various factors affecting the aniline and N-methylaniline electrochemical polymerization and the resulting properties of PANI and PNMA layers was carried out for this purpose. Comparative study of modified electrodes in solutions of different acidity was performed and it was shown that PNMA had a better redox activity in slightly acidic and neutral solutions compared to polyaniline. The nature of amperometric response of modified electrodes to ascorbate was investigated and autocatalytic mechanism of ascorbate electrooxidation on PANI modified electrode was suggested. Using PANI and PNMA modified electrodes, prototypes of amperometric ascorbate sensors have been developed and their comparative studies were carried out.

Pagrindiniai bėgių tipo elektromagnetinių svaidyklių technologijos uždaviniai yra susiję su daugybe fizikinių reikinių, vykstančių sviedinio kontaktų sąlyčio su bėgiais riboje. Todėl elektromagnetinių procesų, atsirandančių dėl didelių elektros srovės tankių ir slydimo greičių tyrimas yra svarbus šios srities uždavinys. Dėl magnetinės difuzijos ir greito sviedinio judėjimo, srovė koncentruojasi galinėje kontakto dalyje, kuri dėl stipraus Joule šilimo greitai susidėvi, o tai apriboja svaidyklės efektyvumą. Disertacijoje pateikiami magnetinio lauko difuzijos tyrimai bėgių tipo svaidyklėse panaudojant specialius jutiklius magnetinių laukų matavimui. Šie nauji jutikliai, pagaminti iš plonų La0,83Sr0,17MnO3 sluoksnių, pasižyminčių milžiniškos magnetovaržos (MM) reiškiniu (MM-B-skaliariniai jutikliai), buvo pritaikyti svaidyklėse, veikiančiose statiniame ir dinaminiame režime, esant dideliems elektromagnetinių triukšmų lygiams ir mechaniniams įtempiams. Darbo metu buvo nustatyta, jog šiais jutikliais galima išmatuoti stipraus magnetinio lauko impulso amplitudę, kai nėra žinoma šių laukų kryptis. Buvo ištirti nevienalyčių magnetinių laukų pasiskirstymai bėgiuose, atsirandantys dėl artumo efekto bei greičio skinefekto, sviediniui judant greičiau nei 1500m/s. Bandymai su įtvirtintu daugelio šepetėlių konstrukcijos sviediniu parodė, kad priekiniai šepetėliai, dėl nepakankamo Lorenco jėgos sukuriamo slėgio, gali pararasti elektrinį kontaktą su bėgiais. / The development of rails and armatures which ensure a sliding solid-to-solid contact during the whole projectile acceleration is a great challenge in the field of railgun technology. Multifaceted physics exists at the sliding contact interface: The current concentrates at the rear of the interface due to magnetic diffusion processes and the fast armature movement. Consequently, Joule heating leads to enhanced wear in this region. In this dissertation, magnetic diffusion in railguns is investigated by means of measuring magnetic fields with CMR-B-scalar sensors at static and dynamic experimental conditions. These novel sensors, based on La0.83Sr0.17MnO3 thin films exhibiting colossal magnetoresistance were adapted for the use at railguns. It was found that these sensors are effective tools to measure the magnitude of high pulsed magnetic fields independent of the field orientation. Magnetic field distributions influenced by proximity and velocity skin effect could be measured in the harsh railgun environment. The obtained results allowed to estimate the skin depth in the rails at the sliding interface of a fast moving armature (>1500m/s). Furthermore experiments with fixed multiple brush armatures showed that front brushes can have contact problems in case of missing contact pressure.

The main purpose of this work - to investigate patterns of electrochemical oxidation of ascorbic acid on polyaniline and poly(N-methylaniline) modified electrodes, in order to develop ascorbate-sensitive sensors. A detailed study of various factors affecting the aniline and N-methylaniline electrochemical polymerization and the resulting properties of PANI and PNMA layers was carried out for this purpose. Comparative study of modified electrodes in solutions of different acidity was performed and it was shown that PNMA had a better redox activity in slightly acidic and neutral solutions compared to polyaniline. The nature of amperometric response of modified electrodes to ascorbate was investigated and autocatalytic mechanism of ascorbate electrooxidation on PANI modified electrode was suggested. Using PANI and PNMA modified electrodes, prototypes of amperometric ascorbate sensors have been developed and their comparative studies were carried out. / Darbo tikslas - ištirti askorbo rūgšties elektrocheminės oksidacijos ant elektrodų, modifikuotų polianilinu ir poli(N-metilanilinu), dėsningumus, siekiant sukurti jautrius askorbatui jutiklius. Ištirta įvairių faktorių įtaka anilino ir N-metilanilino elektrocheminei polimerizacijai bei gautų PANI ir PNMA sluoksnių savybėms. Atlikti palyginamieji modifikuotų elektrodų tyrimai skirtingo pH tirpaluose ir parodyta, kad PNMA lyginant su polianilinu pasižymi geresniu aktyvumu silpnai rūgščiuose ir neutraliuose tirpaluose. Ištirtas modifikuotų elektrodų amperometrinio atsako į askorbatą pobūdis, ir pasiūlytas autokatalizinis askorbato elektrooksidacijos mechanizmas ant PANI modifikuoto elektrodo. Panaudojus PANI ir PNMA modifikuotus elektrodus, sukurti amperometrinių askorbato jutiklių prototipai ir atlikti jų palyginamieji tyrimai.

Pagrindinis darbo tikslas – sukurti plačiajuostį rezistorinį jutiklį, skirtą didelės galios mikrobangų impulsams matuoti, kurio jautrusis elementas pagamintas iš n-tipo Si yra įmontuotas H tipo bangolaidyje. Rezistorinis jutiklis turėtų pasižymėti plokščia jautrio dažnine charakteristika, jo varža neviršyti 1 k, o stovinčios bangos koeficientas būti mažesnis nei 1,5. Disertacijoje yra pateikiami teoriniai elektrinio lauko pasiskirstymo bangolaidinėje sekcijoje su rezistorinio jutiklio jautriuoju elementu viduje modeliavimo baigtinių skirtumų laiko skalėje metodu rezultatai, kai jautrusis elementas yra talpinamas standartiniuose H tipo bangolaidžiuose WRD250 ir WRD840. Modeliavimo metu buvo ieškoma tokių jautriojo elemento matmenų ir savitosios varžos, kad rezistorinis jutiklis tenkintų aukščiau paminėtus reikalavimus. Disertacijoje taip pat aprašomi trijų skirtingų rezistorinių jutiklių, kurių optimalūs matmenys buvo surasti iš modeliavimo rezultatų, eksperimentiniai tyrimai. Buvo nustatytos šių jutiklių jautrio dažninės charakteristikos, jutiklių atsako signalo priklausomybė nuo mikrobangų galios ir stovinčios bangos koeficientas. Sujungus sukurtąjį jutiklį su plačiajuoste ruporine antena buvo atlikti mikrobangų galios tankio (elektrinio lauko stiprio) matavimai atviroje erdvėje. Pateikti disertacijoje internetinių maršrutizatorių ir šviesolaidinių konverterių elektromagnetinio atsparumo tyrimai, kuriuose rezistoriniai jutikliai naudojami elektrinio lauko stipriui... [toliau žr. visą tekstą] / The main goal of the thesis was the development of a resistive sensor, a sensing element of which made from n-type Si is mounted in a double ridge waveguide. Developed sensor was devoted for the measurement of high power microwave pulses. The sensor should meet the following requirements: its resistance should be lower than 1 k, a voltage standing wave ratio has been set < 1.5, and the frequency response of the sensor should be as flat as possible. In the thesis the results of theoretical calculation of electromagnetic fields inside waveguide segment with the sensing element of the resistive sensor mounted in the standard double ridged waveguides WRD250 and WRD840 are presented. Calculations have been performed using finite-difference time-domain method. The dimensions and specific resistance of the sensing element from the modeling results were chosen for the sensor that meets the requirements mentioned above. Corresponding sensors have been manufactured and their characteristics have been investigated experimentally. The sensitivity dependence on frequency, output signal dependence on microwave pulse power and voltage standing wave ratio were determined. Connecting the sensor to a wide band horn antenna the microwave pulse power density (electric field strength) in free space was measured. Resistive sensors were used for electric field strength measurement in the immunity against microwave radiation tests on internet routers and media converters demonstrating possible... [to full text]

The main goal of the thesis was the development of a resistive sensor, a sensing element of which made from n-type Si is mounted in a double ridge waveguide. Developed sensor was devoted for the measurement of high power microwave pulses. The sensor should meet the following requirements: its resistance should be lower than 1 k, a voltage standing wave ratio has been set < 1.5, and the frequency response of the sensor should be as flat as possible. In the thesis the results of theoretical calculation of electromagnetic fields inside waveguide segment with the sensing element of the resistive sensor mounted in the standard double ridged waveguides WRD250 and WRD840 are presented. Calculations have been performed using finite-difference time-domain method. The dimensions and specific resistance of the sensing element from the modeling results were chosen for the sensor that meets the requirements mentioned above. Corresponding sensors have been manufactured and their characteristics have been investigated experimentally. The sensitivity dependence on frequency, output signal dependence on microwave pulse power and voltage standing wave ratio were determined. Connecting the sensor to a wide band horn antenna the microwave pulse power density (electric field strength) in free space was measured. Resistive sensors were used for electric field strength measurement in the immunity against microwave radiation tests on internet routers and media converters demonstrating possible... [to full text] / Pagrindinis darbo tikslas – sukurti plačiajuostį rezistorinį jutiklį, skirtą didelės galios mikrobangų impulsams matuoti, kurio jautrusis elementas pagamintas iš n-tipo Si yra įmontuotas H tipo bangolaidyje. Rezistorinis jutiklis turėtų pasižymėti plokščia jautrio dažnine charakteristika, jo varža neviršyti 1 k, o stovinčios bangos koeficientas būti mažesnis nei 1,5. Disertacijoje yra pateikiami teoriniai elektrinio lauko pasiskirstymo bangolaidinėje sekcijoje su rezistorinio jutiklio jautriuoju elementu viduje modeliavimo baigtinių skirtumų laiko skalėje metodu rezultatai, kai jautrusis elementas yra talpinamas standartiniuose H tipo bangolaidžiuose WRD250 ir WRD840. Modeliavimo metu buvo ieškoma tokių jautriojo elemento matmenų ir savitosios varžos, kad rezistorinis jutiklis tenkintų aukščiau paminėtus reikalavimus. Disertacijoje taip pat aprašomi trijų skirtingų rezistorinių jutiklių, kurių optimalūs matmenys buvo surasti iš modeliavimo rezultatų, eksperimentiniai tyrimai. Buvo nustatytos šių jutiklių jautrio dažninės charakteristikos, jutiklių atsako signalo priklausomybė nuo mikrobangų galios ir stovinčios bangos koeficientas. Sujungus sukurtąjį jutiklį su plačiajuoste ruporine antena buvo atlikti mikrobangų galios tankio (elektrinio lauko stiprio) matavimai atviroje erdvėje. Pateikti disertacijoje internetinių maršrutizatorių ir šviesolaidinių konverterių elektromagnetinio atsparumo tyrimai, kuriuose rezistoriniai jutikliai naudojami elektrinio lauko stipriui... [toliau žr. visą tekstą]

This thesis analyzes and solves the problems of monitoring of constructions strains (small resistance changes) in a number of points of the structure. The essence of investigated systems is test of the strain gauges small resistance changes proportional to displacement or strain and reaching only thousandths of parts of percent. The main objects of research is strain detection circuits working under automatic multipoint balanced Wheatstone bridge and the current balancing methods. The introduction reveals the importance of investigated problem, formulates the aim and tasks, introduces publications and presentations of the author’s and the structure of the dissertation. The first chapter is a review of literature. It analyzes practical use of strain measurement methods, their advantages and disadvantages, opportunities to use these methods in automated systems. The chapter ends with formulated conclusions. The second section presents balanced methods of the strain monitoring. Analysis of balanced Wheatstone bridge device is made. New strain monitoring device by balancing currents are proposed and investigated. There are two possible ways: with two current sources and one current source. The third and fourth sections provide results of computer simulation and experimental models. The proposed devices of balancing currents has been modeled and tested in practice. Stability of the devices was tested and their work simulating in real conditions. Conclusions, references and the... [to full text] / Disertacijoje nagrinėjamos ir sprendžiamos konstrukcijų deformacijų (varžų mažų pokyčių) nustatymo daugelyje konstrukcijos taškų problemos. Tiriamų sistemų funkcionavimo esmė yra įtempių jutiklių varžos mažų pokyčių proporcingų poslinkiui ar deformacijai ir siekiančių tik tūkstantąsias procento dalis nustatymas. Pagrindiniai tyrimo objektai yra automatinių daugiataškių balansuojamo Vitstono tiltelio ir srovių balansavimo metodais veikiantys deformacijų nustatymo grandynai. Įvadiniame skyriuje nagrinėjamas problemos aktualumas, formuluojamas darbo tikslas ir uždaviniai, pristatomi autoriaus pranešimai ir publikacijos, pateikiama disertacijos struktūra. Pirmajame skyriuje pateikta literatūros apžvalga. Jame analizuojami praktikoje naudojami deformacijų nustatymo metodai, pateikiami jų privalumai ir trūkumai, galimybės naudoti šiuos metodus automatizuotose sistemose. Antrajame skyriuje pateikti konstrukcijų deformacijų balansuojami nustatymo būdai. Yra atlikta balansuojamo Vitstono tiltelio metodo analizė. Pateiktas naujas deformacijų stebėjimo balansuojant sroves metodas ir atlikta jo analizė. Jame išskiriami du galimi būdai: su dviem srovės šaltiniais ir su vienu srovės šaltiniu. Trečiajame ir ketvirtajame skyriuose pateikti kompiuterinio modeliavimo ir eksperimentinių tyrimų rezultatai. Buvo sumodeliuotas ir praktiškai patikrintas pasiūlyto srovės balansavimo metodo praktinis veikimas. Patikrintas įrenginių stabilumas ir jų darbas imituojant realias sąlygas. Disertacijos... [toliau žr. visą tekstą]

Disertacijoje nagrinėjamos ir sprendžiamos konstrukcijų deformacijų (varžų mažų pokyčių) nustatymo daugelyje konstrukcijos taškų problemos. Tiriamų sistemų funkcionavimo esmė yra įtempių jutiklių varžos mažų pokyčių proporcingų poslinkiui ar deformacijai ir siekiančių tik tūkstantąsias procento dalis nustatymas. Pagrindiniai tyrimo objektai yra automatinių daugiataškių balansuojamo Vitstono tiltelio ir srovių balansavimo metodais veikiantys deformacijų nustatymo grandynai. Įvadiniame skyriuje nagrinėjamas problemos aktualumas, formuluojamas darbo tikslas ir uždaviniai, pristatomi autoriaus pranešimai ir publikacijos, pateikiama disertacijos struktūra. Pirmajame skyriuje pateikta literatūros apžvalga. Jame analizuojami praktikoje naudojami deformacijų nustatymo metodai, pateikiami jų privalumai ir trūkumai, galimybės naudoti šiuos metodus automatizuotose sistemose. Antrajame skyriuje pateikti konstrukcijų deformacijų balansuojami nustatymo būdai. Yra atlikta balansuojamo Vitstono tiltelio metodo analizė. Pateiktas naujas deformacijų stebėjimo balansuojant sroves metodas ir atlikta jo analizė. Jame išskiriami du galimi būdai: su dviem srovės šaltiniais ir su vienu srovės šaltiniu. Trečiajame ir ketvirtajame skyriuose pateikti kompiuterinio modeliavimo ir eksperimentinių tyrimų rezultatai. Buvo sumodeliuotas ir praktiškai patikrintas pasiūlyto srovės balansavimo metodo praktinis veikimas. Patikrintas įrenginių stabilumas ir jų darbas imituojant realias sąlygas. Disertacijos... [toliau žr. visą tekstą] / This thesis analyzes and solves the problems of monitoring of constructions strains (small resistance changes) in a number of points of the structure. The essence of investigated systems is test of the strain gauges small resistance changes proportional to displacement or strain and reaching only thousandths of parts of percent. The main objects of research is strain detection circuits working under automatic multipoint balanced Wheatstone bridge and the current balancing methods. The introduction reveals the importance of investigated problem, formulates the aim and tasks, introduces publications and presentations of the author’s and the structure of the dissertation. The first chapter is a review of literature. It analyzes practical use of strain measurement methods, their advantages and disadvantages, opportunities to use these methods in automated systems. The chapter ends with formulated conclusions. The second section presents balanced methods of the strain monitoring. Analysis of balanced Wheatstone bridge device is made. New strain monitoring device by balancing currents are proposed and investigated. There are two possible ways: with two current sources and one current source. The third and fourth sections provide results of computer simulation and experimental models. The proposed devices of balancing currents has been modeled and tested in practice. Stability of the devices was tested and their work simulating in real conditions. Conclusions, references and the... [to full text]