1. ИРН, Жоба атауы.
AP09058188 Ғарыш кеңістігінде корпускулалық ағындарды зерттеуге арналған электрстатикалық энергия талдағышты әзірлеу.
2. Өзектілігі.
Электрондық ағындардың динамикасын зерттеу радиофизикалық құрылғылар теориясын құру, плазмада және вакуумда электрондар шоғырларын қалыптастыру және тасымалдау, зертханалық жағдайда және ғарышта электрондар шоғырларын плазмаға инжекциялау (белсенді эксперименттер) және т.б. кезінде туындайтын әр түрлі міндеттер үшін үлкен қызығушылық тудырады.
Жоғары сезгіш талдаумен байланысты мәселелерді шешу (микроэлектроникадағы, биологиядағы, экологиядағы, археологиядағы және т.б. заттар; ғарыш физикасы мен геофизикадағы планетааралық кеңістіктегі бөлшектер ағындары және т. б.) талдаудың физикалық әдістерін жасау мен қолданудың арқасында мүмкін болды. Сонымен қатар, қазіргі кезде физикалық әдістердің ішінде спектроскопиялық әдістер кең таралған, олардан корпускулалық спектроскопияның белсенді дамып келе жатқан әдістерінің тобын, оның ішінде электронды спектроскопия әдістерін бөліп көрсету болады. Алайда, теориялық және практикалық зерттеулерді егжей-тегжейлі жүргізу қажеттілігін анықтайтын осы салада шешілмеген мәселелердің кең спектрі бар. Мысалы, заманауи спектрлік талдаудың міндеттері өзектендіріліп, оларды қамтамасыз ететін құрал-жабдықтың сезгіштік пен ажырату қабілетіне қойылатын талаптардың жоғары артуы, эксперимент геометриясының күрделенуі, бірнеше параметрлерді бір мезгілде зерттеу қажеттілігі, зерттеу процесін жеделдету және т. б. жағдайында шешу қажет.
Ғарышты зерттеуді заманауи технологиялар мен технологияларсыз жүргізу мүмкін емес. Жыл сайын Жерден тыс кеңістікті зерттеу үшін орбитаға жүздеген серіктер ұшырылып шығарылады, олар физикалық процестерді, олардың Жерге әсерін қашықтықтан зерттеуге, әр түрлі ғарыш объектілерін тіркеуге мүмкіндік беретін алдыңғы қатарлы аппаратурамен жабдықталады. Спектрометрлер ғарышты зерттеудің негізгі құралы ретінде жарты ғасырдан астам уақыт бұрын қолданыла бастады. Спектрометрдің негізгі талдаушы элементі энергия талдағыш болып табылады. Жалпы, ғарышта зерттеу жүргізу үшін энергия талдағыштарды модельдеу ғылымның өзекті міндеті болып табылады.
Ғарыштық зерттеулерде жылжымалы объектілерде жұмыс істеу үшін талдау аспаптарын жасау жоғары аналитикалық сипаттамалардан басқа, олардың конструкциясына - салмағы, өлшемдері, механикалық беріктігі, вибрациялық және жылу әсерлері және т. б. бойынша қатаң талаптар қояды.
Зарядталған бөлшектердің сәулелерін энергия бойынша талдау жүйесін құрудағы маңызды мәселелердің бірі - ауытқушы өрісін анықтау және дефлектордың ауытқушы электродтарының пішінін есептеу болып табылады. Құрылғының электродты конфигурацияларын іздеу және таңдау оны жасаудың қарапайымдылығымен және электронды-оптикалық аберрацияларды түзету немесе компенсациялау арқылы жоғары сапалы энергия талдау мүмкіндігімен байланысты.
3. Мақсаты: салмағы мен өлшемдері шағын болатын ғарыштық зерттеулерге арналған жаңа типті тиімді электрстатикалық энергия талдағышын жасау.
4. Күтілетін және қол жеткізілген нәтижелер.
Күтілетін нәтижелер:
Ғарыштық зерттеулерде жұмыс істеуге арналған, өлшемдері мен массасы шағын болатын айналы типті, тиімді электрстатикалық энергия талдағыштар әзірленіп, жобаланады.
Жобаны іске асырудың бүкіл кезеңінде ғылыми және (немесе) ғылыми-техникалық жобаларды іске асыру қорытындылары бойынша келесілер алынады:
- Web of Science базасындағы 1 (бірінші), 2 (екінші) немесе 3 (үшінші) тоқсанға кіретін жобаның ғылыми бағыты бойынша рецензияланатын ғылыми басылымдарда 2 (екі) мақала;
- БҒСБК ұсынған рецензияланатын шетелдік немесе отандық басылымдағы 3 (үш) мақала немесе шолу;
- Қазақстан Республикасының пайдалы моделіне 1 (бір) патент;
- 1 (бір) монография ағылшын тілінде;
- 1 (бір) оқу құралы;
- 1 (бір) электронды оқу құралы;
- Халықаралық конференция материалдарында 5 (бес) баяндама (тезис).
Қол жеткізілген нәтижелер.
Мультипольдік электродты жүйелер негізінде корпускулалық ағындардың тиімді энергия талдағыштарын құру мүмкіндігі теориялық тұрғыдан негізделген. Зарядталған бөлшектер ағындарының тиімді энергия талдағышы ретінде қолдануға болатын тоғыстаушы қасиеттеріне ие электрстатикалық өрістерді құруға қабілетті электродты жүйесі таңдалды. Айналы талдағыштың электродтық конфигурациясын анықтау үшін электрстатикалық октупольді-цилиндрлік өрістердің эквипотенциалды суреттерін есептеу және талдау жүргізілген. Цилиндрлік өріс пен дөңгелек октупольдің әр түрлі салмақтық үлестері үшін электрстатикалық октупольді-цилиндрлік өрістердің эквипотенциалды суреттерінің графикалық визуализациясы келтірілген. Траекторияларды есептеудің жуық- аналитикалық әдісін қолдана отырып, цилиндрлік айна мен дөңгелек октуполь өрістерінің суперпозициясы негізінде құрылған аксиалды-симметриялық октупольді-цилиндрлік өрісте зарядталған бөлшектердің траекториясын есептеу жүргізілген. Зарядталған бөлшектің октупольді-цилиндрлік өрістегі қозғалысының интегро-дифференциалдық теңдеуі анықталды.
2021 жылғы зерттеулердің нәтижелері бойынша 3 ғылыми мақала жарияланды, оның ішінде БҒСБК ұсынған және Scopus ДБ-на кіретін журналда 1 мақала, халықаралық конференциялар материалдарында 2 баяндама жарияланды.
5. Зерттеу тобы.
1. Ғылыми жетекшісі - Қамбарова Жанар Тұрсынқызы, PhD докторы, Е.А. Бөкетов КарУ-нің физика және нанотехнология кафедрасының доценті.
https://orcid.org/0000-0001-9808-5484
Scopus Author ID: 55543382800
WoS Researcher ID: AAV-8669-2020
«Scopus» деректер базасындағы профиліне сілтеме:
https://www.scopus.com/authid/detail.uri?authorId=55543382800
«Web of Science» деректер базасындағы профиліне сілтеме:
https://app.webofknowledge.com/author/record/2569592
Топ мүшелері:
2. Тусупбекова Айнұр Қайыржанқызы, PhD докторы, Е.А. Бөкетов ҚарУ-дің радиофизика және электроника кафедрасының доценті.
Scopus Author ID: 56242322500
WoS Researcher ID: AAW-2257-2020
Scopus ДБ-дағы профиліне сілтеме:
https://www.scopus.com/authid/detail.uri?authorId=56242322500
Web of Science ДБ-дағы профиліне сілтеме:
https://app.webofknowledge.com/author/record/8266841
3. Копбалина Қымбат Бағдатқызы, «Физика» мамандығы бойынша педагогика ғылымдарының магистрі, физика кафедрасының аға оқытушысы, «Қарағанды техникалық университеті» АЕҚ.
Scopus Author ID: 56167615600.
Scopus ДБ-дағы профиліне сілтеме:
https://www.scopus.com/authid/detail.uri?authorId=56167615600
Web of Science ДБ-дағы профиліне сілтеме:
https://app.webofknowledge.com/author/record/11250136
4. Саулебекова Далила Армановна, «Физика» мамандығы бойынша бакалавр, «Қолданбалы математика және информатика» бағыты бойынша магистр, Кюри Институтының 1 курс докторанты (Париж, Франция).
Scopus Author ID: 57193514628
Scopus ДБ-дағы Д. А. Саулебекованың профиліне сілтеме:
https://www.scopus.com/authid/detail.uri?authorId=57193514628
5. Тажибай Нарымбет, 1 курс магистранты, физика-техникалық факультет, Е.А. Бөкетов КарУ.
6. Мақалалар тізімі.
1. Kambarova Zh.T., Saulebekov A.O., Kopbalina K.B., Tussupbekova A.K., Saulebekova D.A. About the possibility of creating an efficient energy analyzer of charged particle beams based on axially-symmetrical octupole-cylindrical field // Eurasian Physical Technical Journal. – 2021. – Vol.18, No.2 (36). - pp. 96-102. (БҒСБК, Scopus – процентиль 23%). https://up.buketov.edu.kz/phtj/2021_18_2_36/15.pdf
2. Камбарова Ж.Т., Саулебеков А.О. Расчет и выбор геометрии энергоанализатора с электростатическим полем для исследования корпускулярных потоков // Труды XXXI Международной конференции «Радиационная физика твердого тела» (г. Севостополь, 5 июля - 10 июля 2021 г.). - М: ФГБНУ «Научно-исследовательский институт перспективных материалов и технологий», 2021. – С.357-362. http://rftt.ru/Программа%20конференции.pdf
3. Камбарова Ж.Т., Саулебеков А.О. Особенности моделирования корпускулярно-оптических систем для анализа потоков заряженных частиц // Тезисы докладов Международной научно-практической конференциии «Проблемы современной и прикладной математики», посвященной 30-летию независимости Республики Казахстан и 20-летию Казахстанского МГУ имени М.В. Ломоносова (г. Нур-Султан, 4 июня 2021 г.). – Нур-Султан, 2021. – C.182-186.