СТАРЕНИЕ ДИЭЛЕКТРИКОВ, совокупность физ. и хим. процессов, протекающих в диэлеитрнках и дизлектрич. деталях различных электронных устройств при их хранении и эксплуатации и приводящих к необратимым или частично обратимым изменениям их свойств. С. д. при их хранении (временибе С. д.) связано со структурными превращениями в диэлектриках, напр. с перестройкой их кристаллографии, структуры, хим. реакциями на границах фаз, изменениями энергетич. состояния. Характер процессов времен-нбго С. д. определяется, с одной стороны, природой самого диэлектрика (напр., процесс старения органич. диэлектриков протекает более интенсивно, чем неорганических), с другой — внеш. воздействиями, к-рым он подвергается (высокие или низкие темп-ры, ионизирующее излучение, внеш. электрич. поля, повыш. влажность, химически агрессивные среды, механич. напряжения и т. п.). Так, у полимеров наиболее распространённым является термоокислит. старение, в основе к-рого лежит цепная реакция окисления, включающая в себя зарождение, развитие и разветвление молекулярной цепи, распад и рекомбинацию радикалов. В присутствии озона происходит модификация макромолекул полимеров гл. обр. по двойным связям. Радиац. старение полимеров под действием ионизир. излучений разл. видов (гамма- и рентгеновских лучей, смешанного излучения, напр. от ядерных реакторов) сводится к двум одновременно развивающимся процессам: деструкции (разрушению молекул) и сшиванию жим. связей. В зависимости от соотношения энергий хим. связей в оси цепи молекул и радикалах в одних полимерах (ПТФЭ, ПММА и др.) преобладают процессы деструкции, в других (ПЭ, ПП, ПВХ, ПЭТФ) — сшивания. В контакте с живыми организмами полимеры обнаруживают биол старение.
Во внеш. злектрич. полях может происходить электрическое С. д., проявляющееся в изменении их уд. проводимости, злектрич. прочности, цвета и др. характеристик. Полимеры, напр., особенно интенсивно стареют под действием плазмы газового разряда присутствии кислорода в тех случаях, когда злектрич. поле перпендикулярно к поверхности образца. С. д. в электрич. полях (постоянных и переменных) может быть связано с контактными явлениями: инжекциеи зл-нов из металла или ПП (в МДП-структурах), из газового разряда; с их экстракцией с образованием а диэлектрике избыточного неравновесного объёмного заряда; с дрейфом и термодиффузией в диэлектрик (в пост, электрич. полях и при повыш. темп-рах) -ионов с металлич. электродов (серебра, палладия); миграц. поляризацией. Напр., в стёклах из-за миграции в электрич. поле ионов щелочных металлов могут образовываться денд-риты, необратимо уменьшающие электрич. прочность. Снижение электрич. прочности из-за электрич. Старения тонких оксидных плёнок является, в частности, осн. причиной отказов в МДП-структурак БИС. Электрич. поля, создаваемые объёмными зарядами, влияют на процессы переполяриэа-ции диэлектриков. Напр., в сегнегоэлвкгриках под действием объёмного заряда изменяется форма петель диэлектрического гистерезиса (возникают двойные и смещенные петли), происходит «закрепление» (стабилизация) доменной структуры, что приводит к необходимости увеличивать внеш. переключающие поля в сегнетоэлектрич. элементах при их переполвризации.
С целью замедления старения полимеров в них вводят стабилизаторы (антиоксиданты, антиозонаиты, светостабили-заторы, антирады и др.), производят предварит радиац обработку. Регенерацию, иногда частичную, состарившихся сегнетоэлектриков, в т. ч. сегнетокерамики, производят в электрич. поле с полярностью, противоположной полярности при старении. В частности, таким путём у них удается восстановить первонач. форму петли гистерезиса. Аналогичных результатов достигают посредством аысокотемп-рного отжига. Используют высокотемп-рный отжиг н для искусств-состаривания диэлектриков с целью стабилизации или подгонки их характеристик в номинал. Так стабилизируют, напр., пьезомодули и подгоняют частоту антирезонанса у пьезо-керамич. фильтров.
СТАБИЛИТРОН (от лат. stabiiis — устойчивый, постоянный и ...трон), двухэлектродный газоразрядный или полупроводниковый прибор, напряжение на к-ром остаётся практически постоянным при изменении (в определённых пределах) протекающего в нём электрич. тока. Предназначен для стабилизации напряжения на заданном участке электрич. цепи.
Действие газоразрядного С. основано на использовании нормального тлеющего разряда или коронного разряда. Важной особенностью этих видов газового разряда является наличие на их вольт-амперных характеристиках участка, в пределах к-рого напряжение на разрядном промежутке практически не изменяется в широком диапазоне токов. Газоразрядные С. имеют иенакаливаемый (холодный) катод, выполненный, напр., из Мо или Ni, либо представляющий собой металлич. керн, покрытый плёнкой активного в-ва- С. тлеющего разряда выполняются в виде коаксиальной или плоскопараллельной системы электродов, помещённых в баллон, наполненный смесью инертных газов при давлении неск. кПа. Область значений стабилизируемых напряжений 70—160 В, рабочий диапазон токов от единиц до десятков мА. С. коронного разряда имеют коаксиальную систему электродов с анодом в виде тонкого стержня (такая конструкция обеспечивает требуемую неоднородность электрич. поля); баллон наполнен водородом при относительно высоком давлении — от неск. кПа до давлений, превышающих атмосферное. Область стабилизируемых напряжений от 0,4 до 30 кВ и более, рабочие токи от десятков до тысяч мкА. Газоразрядные С. выпускают в стеклянном (большинство типов) или мвталлокерамич. исполнении Они характеризуютсв слабой зависимостью выходного напряжения от колебаний темп-ры окружающей среды и низким уровнем шумов.
В зависимости от назначение (и соответственно от способа включения в электрич. цепь) газоразрядные С- делятся на регуляториые и опорные. Регуляторные С., применявмыв, напр., в параметрич. стабили авторах напряжения, включаются в цепь параллельно нагрузочному сопротивлению. Изменение напряжения питания или тока нагрузки не приводят к изменению напряжения на ней, если при этом ток через С. не вы ж од и т за пределы стабилизирующего участка ВАХ. Опорные С, наоборот, работают при неизменном значении тока, выполняя роль источников эталонного (опорного) напряжения в схемах компенсац. стабилизаторов напряжения. Газоразрядные С. применяют также в импульсных устр-вах, ограничителях уровня напряжения
И Др. А. Б. Покрывайло, Г Н Тюремноя.
В полупроводниковых С. рабочий участок ВАХ (рис.) находится в узкой области обратных напряжений, соответствующих электрическому пробою его электронно-дырочного перехода. Механизм пробоя связан либо с туннельным эффектом — просачиванием носителей заряда через потенциальный барьер р—п-перехода под действием сильного электрич. поля (туннельный пробой), либо с ударной ионизацией и лавинным умножением носителей заряда в области перехода (лавинный пробой). Т.о., в полупроводниковых С. напряжение стабилизации UCT практически совпадает с напряжением электрич. пробоя.
ПП С, как правило, изготовляют на основе Si. Это обусловлено тем, что обратный ток кремниевого диода мал и переход в область пробоя весьма резок. Важный параметр ПП С— отношение относит, изменения напряжения к абс. изменению темп-ры окружающей среды, наз. темп-рным коэф. напряжения (ТКН). Величина ТКН определяется механизмом пробоя: в С. с UCT<5 В пробой обусловлен туннельным эффектом и ТКН отрицателен; в С. с UCT>7 В имеет место лавинный пробой и ТКН положителен. При промежуточных напряжениях (от 5 до 7 В) генерируемые первоначально (вследствие туннельного эффекта) носители заряда создают условия для управляемого лавинного пробоя (в этой области величина ТКН проходит через нуль). ПП С. делятся иа С. общего назначения и прецизионные. С. общего назначения рвзличаются гл. обр. значением напряжения стабилизации и мощностью рассеяния. В наст, время (нач. 90-х гг.) разработаны кремниевые С, на номинальные напряжения от 3 до 160 В; допустимая мощность рассеяния 0,25—50 Вт. Величина UCT определяется прежде всего уд. сопротивлением исходного ПП материала и, кроме того, зависит от технологии изготовления прибора- Такие С. применяются в стабилизаторах напряжения, разл. импульсных устр-вах, ограничителях уровня напряжения и т. д.
Прецизионный, или термокомпенсированный, С. представляет собой последоват. соединение р—п-перехода, работающего в режиме электрич. пробоя (собственно стабилитрон), и одного или двух р—л-переходов, смещённых в прямом направлении. В таких С. увеличение падения напряжения на обратно смещённом р—п-переходе при лавинном пробое с ростом темп-ры компенсируется уменьшением падения напряжения на р—п-переходе, включенном в прямом направлении. Это позволяет получить для прецизионных С. чрезвычайно малую величину ТКН {~"i0~ I/K). Прецизионные С. используются гл. обр. в качестве источников эталонного и опорного напряжения. Они находят широкое применение в цифро-аналоговых преобразователях, устр-вах ввода — вывода информации ЭВМ, прецизионных цифровых вольтметрах, калибраторах тока и напряжения и т. д.
СТАБИЛИЗАТОР (от лат. stabiiis — устойчивый, постоянный) электрический, устройство, автоматически под-держияающее я электрич. цепи заданные значения напряжения, тока или мощности при произяольном измеиении параметроя питающей сети или нагрузки цепи. По способу стабилизации С. делятся на параметрические, компенсационные, комбинированные; по режиму работы — на С. непрерывного дейстяия и дискретные (релейные или импульсные); по типу силовых прибороя (стабилизирующего элемента) — на электронные (полупроводниковые, микроэлектронные, вакуумные, газоразрядные) и ферромагнитные (я т. ч. феррорезонаисные). Параметрические С. относятся к разомкнутым системам регулирования с нелинейным ограничением величины стабилизируемого параметра (напр., в С. напряжения эту ф-цию может выполнять -стабилитрон). В парамвтрич. С, начиная с нек-рого значения стабилизируемого параметра (х=хи), мощность Р, потребляемая стабилизирующим элементом, резко возрастает, благодаря чему величина х не может существенно превышать Хп (рис. L). Компенсационные С. представляют собой замкнутые системы аятоматич. регулирования (см. Регулятор), работающие в режиме стабилизации. Для них характерно наличие цепей обратной связи. В комбинированных С. используется компенсац. принцип стабилизации выходной переменной в сочетании с управлением по входному сигналу. Оси. узлами компенсац. и комбинир. С. являются: источник опорного (эталонного) сигнала, сравнивающее устр-во, усилитель — преобразователь и управляющий (регулирующий) элемент (рис. 2).
Наиболее распространены С. напряжения и тока. Для стабилизации переменного напряжения, как правило, примв-нвют ферромагнитные С, действие к-рых основано на использовании явления магн. насыщения ферромагн. сердечников трансформаторов или дросселей. Для стабилизации пост, напряжения обычно служат электронные С. (преим. на ПП приборах, реже — на электронных лампах и газоразрядные), в к-рых стабилизация осуществляется методом регулирования по отклонению от установленного уровня напряжения. В СССР получили распространение однофазные и трёхфазные С. перем. напряжения мощностью от неск. десятков В А до сотен кВ А и С- пост, напряжения мощностью от неск. Вт до неск. десвтков кВт.
Стабилизация тока (как правило, постовнного) осуществляется либо при помощи электронных приборов с резко выреженной нелинейностью вольт-амперной характеристики (напр., электровакуумный диод), либо электронными усилителями с отрицат. обратной связью по току. При пост, нагрузке ток в ней может быть стабилизирован также посредством С. напряжения.
В настоящее время (иач. 90-х гг.) в системах электроснабжения ииформационно-технич., вычислит., радиоэлектронных приборов и устр-в всё более широкое применение находят микроэлектроиные С, имеющие предельно уменьшенную протяжённость линий соединения, вносящих заметную дестабилизацию в режим работы С; тем самым повышается стабильность выходной переменной, а также существенно снижается взаимное влияние нагрузок через цепи питания.
СПОНТАННОЕ ИЗЛУЧЕНИЕ (от лат. spontaneui — I произвольный), самопроизвольное (не зависящее от внеш. условий) испускание эл.-магн. излучения квантовой системой (молекулой, ионом, атомом, электроном и т. п.), находящейся в возбуждённом состоянии, при её квантовом переходе с более высокого энергетич. уровня на более низкий. В отличие от вынужденного излучения, вероятность С. и. не зависит от воздействия на квантовую систему внеш. зл.-магн, излучения, и его закономерности определяются исключительно св-вами самой системы. С. и. совокупности возбуждённых ч-ц (совокупности квантовых систем) представляет собой суперпозицию независимых друг от друга актов излучения каждой ч-цы в отдельности и поэтому носит статистически случайный характер (см. Когерентность). Следовательно, С. и. светящегося объекта полностью некогерентно и испускается равновероятно по всем направлениям и по всем частотам в пределах ее тесте, ширины линии. С. и. определяет порог генерации лазеров и является источником шумов в них, приводя к конечной ширине линии генерации и к неполной когерентности лазерного излучения.
С. и. служит излучат, характеристикой светодиодов и др. излучающих приборов. Оно определяет также св-ва излучения колеблющихся зл-нов в электронных приборах СВЧ (см.
Электронный поток).
СПЛАВНО-ДИФФУЗИОННЫЙ ТРАНЗИСТОР, биполярный трвнзистор, в к-ром электронно-дырочные переходы создают путём введения примесей в полупроводниковый материал с помощью процессов вплавления и диффузии. При изготовлении С.-д. т. ПП пластину (обычно из Се р-типа проводимости) легируют примесью п-типа проводимости для создания пассивного базового слоя. В эту пластину вплавляют (см- Сплавной транзистор) порцию сплава, содержащего акцепторные и донориые примеси, в качестве к-рых используют в-ва, имеющие разл. скорости диффузии в материале пластины (напр., для Ge, Ca, Sb). При темп-ре 600—600 С из расплавленной капли сплава происходит диффузия примесей в ПП пластину. После охлаждения над диффузионной базовой областью с переменной концентрацией примесей образуетсв рекристаллизованная сильнолегированная эмиттерная область. Эти области вместе с легированной ПП пластиной, являющейся областью коллектора С.-д. т., создают два р—п-перехода. Вывод от базового слоя делают вплавлением капли др. сплава. В соответствии с механизмом переноса неосновных носителей заряда С.-д. т. валяется дрейфовым транзистором. Использование метода диффузии примесей позволяет создавать очень тонкий базовый слой (ок. 1 мкм), что в сочетании с дрейфовым механизмом движения неосновных носителей заряда обеспечивает работу С.-д- т. на высоких частотах
(до 1000 МГц).
СПИН-РЕШЕТОЧНАЯ РЕЛАКСАЦИЯ, процесс установления теплового равновесия между системой всех взаимодействующих друг с другом магнитных моментов свободных эл-нов, парамагнитных атомов или ионов, атомных ядер в-ва (т. и. спин-системой) и «решеткойи тела. При этом под «решёткой» понимается тепловой резервуар, связанный с разл. степенями свободы механич. движения молекул (ионов, атомов) в-ва (с тепловыми колебаниями крист решётки в атомных и ионных кристаллах, колебаниями и вращениями молекул в молекулярных кристаллах и жидкостях, постулат, движением и вращением молекул в газах). Время С.-р. р. зависит от строения в-ва, а также от способа, каким спин-система отклоняется от равновесия. Повышение темп-ры усиливает тепловое движение и сокращает время С.-р. р. Напр., в_рубине время С.-р. р. парамагн. ионов уменьшается от 10 с (при темп-ре 4,2 К) до 10— с (при комнатной темп-ре).
Обычно «решётка» находится в состовиии теплового равновесия, а спин-система выводится из равновесия, напр., СВЧ излучением в условиях магнитного резонанса или оптич. возбуждением зл-нов циркулярно поляризованным (или неполяризованным) светом и релаксирует к тепловому равновесию путём С.-р. р. При этом спин-система может как охлаждаться, так и нагреваться, т. е. поток энергии может идти в обе стороны (от спин-системы к «решётке» или наоборот).
СПЕКТРОСКОПИЯ, раздел физики, в к-ром изучаются спектры испускания или поглощения эл.-магн. волн в-вом. Науч. базой сов р. С. служит квантово-механич. теория, позволяющая на основе Шредингерл уравнения вычислить энергетич. уровни и волновые ф-ции стационарных состояний, квантовые переходы между этими состояниями. Методами С. решаются разнообразные задачи- экспериментально проверяются теории уровней энергии и квантовых переходов; исследуются элементарные процессы возбуждения атомов, молекул и др. квантовых систем; изучается влияние внеш. условий (характеризуемых темп-рой, давлением, на-пряжённостями электрич. и магн. полей и т. п.) на частоту, форму и интенсивность спектральных линий и др. Важнейшие области применения С.— спектральный анализ и астрофизика.
С. классифицируют по разл. признакам. Напр., по диапазонам длин волн эл.-магн. излучения выделяют радиоспектроскопию, С. оптическую (ИК, видимого и УФ диапазонов), рентгеновскую, гамма-С; по типам исследуемых объектов — С- атомную, молекулярную, ядерную, С. кристаллов, жидкостей, плазмы. Атомная С. изучает спектры атомов в разреженных газах. В атомной С- подробно изучены уровни энергии и волновые ф-ции одноэлектрои-ного атома водорода и одноэлектронных ионов, образующие хорошо известные серии спектральных линий (серии Лаймана, Бальмера, Пашена. Брэкета). Эти серии лежат в ИК, видимой и УФ областях спектра. Для двух- и многоэлектронных атомов и ионов теория спектров усложняется из-за необходимости учёта межэлектронных взаимодействий в атоме. Число линий а спектрах сложных атомов достигает десятков тысяч, их интерпретация встречает большие трудности. Относительно просто интерпретируются спектральные линии, образуемые в результате переходов внешнего (валентного, или «оптического») эл-на, движущегося в поле ионного остова атома, а также рентгеновские спектры поглощения и испускания, в образовании к-рых участвуют зл-ны внутр. оболочек атома. В электронике атомная С. широко применяется для спектрального анализа материалов, контроля состояния газовых технологии, сред (остаточных газов в вакууме, газов в газотранспортных и плазменных установках для выращивания тонких плёнок или травления материалов и т. п.).
Молекулярная С изучает спектры молекул в газе. По сравнению с атомной С. в молекулярной С, проявляются новые формы движения — внутримолекулярные колебания атомов и вращение молекул как целого, обусловливающие появление соответственно вращат. и колебат. спектров- Эти спектры лежат ИК диапазоне. Однако наличие
таких форм движения существенно изменяет и оптич. спектры молекул, обусловленные электронными переходами, поскольку последние также сопровождаются вращат. и колебат. переходами. В результате в спектрах молекул вместо узких спектральных линий наблюдаются широкие полосы. Относительно слабо изменяются рентгеновские спектры атомов, составляющих молекулу; в них появляются т. н. хим. сдвиги.
Ядерная С. изучает явления, связанные с поглощением и испусканием гамма-квантов при переходах между уровнями энергии ядер.
В С. кристаллов изучаются переходы между состояниями зл-нов, составляющих зоны энергии, и между колебат. состояниями (фононные спектры). Оптич. спектры кристаллов, обусловленные межзонными переходами эл-нов, интерпретируются на основе представлений о зонах разрешённых и запрещённых энергий. Пока величина кванта света fin] меньше ширины запрещённой зоны Сц. кристалл остаётся прозрачным; его слабое поглощение в этом диапазоне обусловлено примесями и др. дефектами, создающими малую плотность уровней энергии в запрещённой зоне. При пш^ц, возникает сильное (т. н. фундаментальное) поглощение, обусловленное переносом эл-нов из валентной зоны в зону проводимости. При дальнейшем росте hin поглощение постепенно уменьшается, однако возникают новые пики в спектрах поглощения, обусловленные переходами эл-нов из внутр. оболочек атомов кристалла (рентгеновские спектры поглощения кристаллов). Межзонные переходы эл-нов в кристаллах используются в приборах ПП оптоэлектроники (светодиодах, фотоэлементах, инжек-ционных лазерах и др.), переходы между уровнями энергии примесных атомов — в твердотельных лазерах. С. кристаллов широко применяется для диагностики состава примесей и др. дефектов в кристаллах.
С. в радиодиапазоне часто специфична тем, что поглощение зл.-маги. квантов фиксированной частоты наступает при нек-ром значении внеш. маги, поля, соответствующем резонансу (см., напр., Ядерный магнитный резонанс. Электронный парамагнитный резонанс).
В электронике широко применяется фотоэлектронная С, в к-рой измеряется энергия фотоэлектронов, Оже-С, основанная на измерении энергии Оже-злектронов (см. Оже-эффект, Оже-спекгрометр); измерение массы атомных ч-ц в хим. анализе составляет предмет масс-С; измерение энергии протонов, обратно рассеянных от твёрдой мишени (С- обратного резерфордовского рассеяния), используется для исследования распределения примесей по глубине.
Возможности С. значительно расширились с появлением методов, основанных на использовании лазерного иэлуче—. ния (лазерной С). Осн. направления лазерной С: качеств. и количеств, анализ следов примесей в в-ве (атомно-флуо-ресцентный, атомно-иоиизац., абсорбц. анализ и др.), обеспечивающий относит, предал обнаружения 10 —10 , что на 3—4 порядка ниже, чем при использовании традиц. методов С; дистанц. зондирование атмосферы с целью контроля загрязнения окружающей среды (см. Лидер); нелинейная С, охватывающая совокупность методов исследования строения в-ва, основанных на использовании таких нелинейных оптич. явлений, как генерация оптич. гармоник, многофотонные процессы, самоиндуцир. прозрачность (см. Нелинейная оптика).
СПЕКТРОМЕТР. общее название устройств для измерения функции распределения нек-рой физ. величины по заданному параметру. Ф-цию распределения эл-нов (и позитронов) по энергиям измеряют бета-С, атомов и молекул по массам — масс-С, гамма-квантов по энергиям — гамма-С-, энергию световых потоков по длинам волн (оптич. спектру) — оптич. С.
Основу бетв-С. составляет детектор ч-ц в комплекте с соответствующей электронной аппаратурой (предусилителем, линейным усилителем, амплитудным анализатором и г. д.). В зависимости от метода регистрации ч-ц различают бета-С, измеряющие энергию эл-нов по их воздействию на в-во, и бета-С, пространственно разделвющие эл-ны раз л. энергии в электрич или магн. поле. К приборам первого типа относятсв бета-С на основе импульсных ионизац камер, сцинтилляц. счётчиков, ПП детекторов. Действие таких С. сводится к превращению в в-ве энергии эл-нов в злектрич. импульсы и последующей регистрации этих импульсов В бета-С с пространств, разделением эл-нов пост электрическое (в электростатич. бетв-С) или магнитное (в магн бетв-С ) поле разделяет эл-ны с разными энергиями и формирует моноэнергетич. пучки зл-нов в определённом телесном угле. Пространств, разделение эл-нов происходит в вакуумной камере. В маги. бета-С. детектором обычно служит фотопластинка (ядерные фото-графич. эмульсии), в электростатич бета-С — система электронных умножителей.
В м а с с-С разделение ионизованных молекул и атомов по их массам осуществляется путём воздействия электрич. и магн. полей на пучки ионов, летвщих в вакууме. Масс-С. обычно содержит (рис. 1). устр-во для подготовки исследуемого в-ва; иониыи источник, где это в-во частично иониэуетсв и происходит формирование ионного пучка; масс-аиализатор, в к-ром происходит разделение ионов обычно по величине отношения массы иона к его заряду; приемник ионов, где ионный поток преобразуется в электрич. сигнал; усилитель электрич. сигналов; устр-во регистрации; блок питания; устр-ва, создающие и поддерживающие высокий вакуум в ионном источнике и анализаторе.
В большинстве гамма-С энергия у-квантов определяется по энергиям заряженных ч-ц, возникающих в результате взаимодействия у-излучения с в-вом (напр., в результате фотоэффекта). В маги. гамма-С. (рис. 2) заряженные ч-цы (эл-ны или позитроны) возникают при поглощении у-квантов в т. н. радиаторе, в сциитилляционныя гамма-С.— при взаимодействии у-мантов с кристаллом, в полупроводниковых гамма-С.— в результате образования электронно-дырочных пар в р—п-переходе. Для измерения у-спект-ров низких энергий (до 100 кэВ) часто применяют пропорциональные счётчики — газоразрядные детекторы ч-ц, создающие сигнал, амплитуда к-рого пропорциональна энергии, выделенной в объеме детектора регистрируемой ч-цей. Измерение у-спектров высоких энергий осуществляется с помощью т. н. ливиевых детекторов, к-рые измеряют суммарную энергию ч-ц электронно-позитроииО-го ливня, В нек-рых случаях для измерения энергии у-квантов используют фоторасщепление дейтрона.
К оптическим С. относятся: устр-ва для выделения достаточно узких участков спектра оптич. излучения (монохрома торы); приборы для сравнения измеряемого потока излучения с эталонным (спектрофотометры); приборы, в к-рых приёмник излучения регистрирует практически одновременно весь оптич. спектр, развернутый в фокальной плоскости оптич. системы (спектрографы). Типы оптич. С. отличаются большим разнообразием — от простейших настольных приборов до крупных астро-спектрографов, работающих в сочетании с телескопами. Общая классификация оптич. С. осуществляется по двум осн. признакам — числу каналов и физ, методам разделения излучения по длинам волн (рис. 3). В приведённой классификации не упомянуты лишь методы, использующие почти монохроматич. излучение перестраиваемых лазеров (методы лазерной спектроскопии).
СПЕКТРАЛЬНЫЙ АНАЛИЗ, группа физич. методов качественного и количественного определения атомного и молекулярного состава вещества, основанных на исследовании его оптич. спектров В зависимости от цели анализа различают С. а. атомный и молекулярный, в зависимости от типа спектра — эмиссионный, абсорбционный и флуоресцентный. Атомный С. в. позволяет определить элементный состав образце по атомным или ионным спектрам испускания и поглощения, молекулярный С. а.— молекулярный состав по молекулярным спектрам излучения, поглощения, люминесценции и комбинационного рассеяния еяета. Эмиссионный С. а. прояодят по спектрам испускания атомоя, иоиоя и молекул, яозбуждаемых я плазменных источниках (напр., я пламени горелки, электрич. дуге, лазерной искре); для яозбуждения спектроя я ряде случаен используют также потоки ч-ц или ионизирующего излучения. Регистрация спектроя (либо их яизуальное наблюдение) яыполняется с помощью спектральных прибороя (монохроматороя, спектрофотометров и др.). Качеств. С. а. (расшифровка спектров) проводится по спец. таблицам и атласам спектральных линий элементов ионоя и молекул. Количестя. С. а. оснояан на сраякении интенсияностей дяух спектральных линий я спектре пробы, одна из к-рых принадлежит определяемому элементу, а другая (линия срая-нения) — осн. элементу пробы или специально яяедённому я пробу элементу.
Абсорбционный С. а. осущестяляется по спектрам поглощения анализируемого объекта (атомов, ионоя, молекул или групп молекул). Перед анализом пробу часто преяращают я пар или растяоряют я жидкости. Абсорбц. С. а. прояодят на спец. спектрофотометрах. Для него характерна яысокая точность определения не только малых, но и больших концентраций элементов я пробах. Предельная чуястяительность абсорбц. С. а. повышается при исполь-зояании поляризояанного еяета, а также при помещении абсорбц. ячейки янутрь резонатора многомодояого лазера с широкой линией усиления. Дальнейшим развитием абсорбц. С. а. яяилась разработка оптико-акустич. метода лазерной спектроскопии, при к-ром осущестяляется прямая регистрация поглощённой мощности я образце по изменению даяления, темп-ры и т, д. В основе флуоресцентного С. а. лежат облучение паров пробы резонансным для исследуемого элемента излучением и наблюдением флуоресценции этого элемента. Высокой избирательностью и экспрессивностью отличается флуоресцентн о-р ентгеноскопический анализ Рентгеновский микроанализ участков пробы -—1—3 мнм", выполненный с помощью электронно-эондового микроана-пиэатора по рентгеновскому спектру исследуемого участка образца, позволяет проводить локальный С. а. поверхности образца, причём возможен неразрушающий контроль пробы при анализе.
Методы С. а. находят широкое применение при получении сверхчистых в-в (напр., полупроводниковых, сверхпроводящих), определении содержания газов в металлах, анализе сплавов и газовых смесей и др. С помощью С. а. проводится оперативный контроль мн. технологич. процессов (напр., плазмохим. реакций, диффузии в-в в элементы ИС).
СОУДАРЕНИЯ ЧАСТИЦ, элементарные акты рассеяния двух или более атомных частиц (атомов, молекул, ионов, электронов). Понятие «С. ч.» имеет смысл в тех случаях, когда до и после акта взаимодействия частиц их можно считать свободными. В гаэах это требование почти всегда выполняется, в конденсированных же средах оно справедливо лишь при достаточно высоких энергиях ч-ц (ев нес к. десятков зВ). Различают С. ч. атомные, при к-рых состояние ядер не меняется, и ядерные, при к-рых оно меняется. В электронике оси. интерес представляют атомные С. ч.; они определяют процессы переноса в в-ее (вязкость, теплопроводность, диффузию), прохождение электрич. тока в средах, ионизацию, деионизацию и др. кинетич. явления. Атомные С. ч. подразделяются на упругие и неупругие. При упругих С. ч. суммарная кинетич. энергия соударяющихся ч-ц остаётся прежней — она лишь перераспределяется между ч-цами В случае соударений двух ч-ц (парные С. ч.), играющих наиболее существ, ропь, упругие С. ч. характеризуются дифференциальным сечением рассеяния, равным отношению потока ч-ц, рассеянных в элементарный телесный угол, к плотности падающего потока, и полным сечением рассеяния, равным интегралу дифференциального сечения, взятому по полному телесному углу Ал ср. При неупругих С. ч. изменяется внутр. знергив сталкивающихся ч-ц и соответственно изменяется их суммарная кинетич. энергия.