Changes in the spectral characteristics of some polymeric materials in the frequency range from 0.2 to 2 THz as a result of exposure to a megawatt flux of submillimeter radiation of microsecond duration

Cover Page

Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription Access

Abstract

The effect of exposure to pulsed megawatt submillimeter (0.1–0.4 THz) radiation fluxes on the spectral characteristics of some thin-film polymer materials in the frequency range from 0.2 to 2 THz has been registered. The polymer samples have been characterized using technical solutions within the framework of time-domain-spectroscopy and BWO spectroscopy. For the exposure, a radiation flux in the submillimeter wavelength range with duration of about 4 μs generated during beam-plasma interaction at the GOL–PET facility (BINP SB RAS) has been used. Relative changes in the real part of the permittivity of individual polyvinylidene fluoride samples is found to reach a level of 0.5 with an initial value of about 3.0, while for polyvinyl chloride samples no changes in this parameter have been registered. At the same time, for polyurea individual samples, both significant changes in this parameter and its insignificant changes as a result of exposure have been observed. The results of the experiments provide a basis for using thin-film polymeric materials as substrates for samples of supramolecular complexes, which during research will be exposed to powerful pulsed radiation fluxes in the submillimeter wavelength range.

About the authors

A. V. Arzhannikov

Budker Institute of Nuclear Physics SB RAS

Email: A.V.Arzhannikov@inp.nsk.su
Novosibirsk, 630090 Russia

S. L. Sinitsky

Budker Institute of Nuclear Physics SB RAS

Novosibirsk, 630090 Russia

D. A. Samtsov

Budker Institute of Nuclear Physics SB RAS

Novosibirsk, 630090 Russia

P. V. Kalinin

Budker Institute of Nuclear Physics SB RAS

Novosibirsk, 630090 Russia

S. A. Kuznetsov

Budker Institute of Nuclear Physics SB RAS

Novosibirsk, 630090 Russia

V. D. Stepanov

Budker Institute of Nuclear Physics SB RAS

Novosibirsk, 630090 Russia

S. S. Popov

Budker Institute of Nuclear Physics SB RAS

Novosibirsk, 630090 Russia

E. S. Sandalov

Budker Institute of Nuclear Physics SB RAS

Novosibirsk, 630090 Russia

M. G. Atlukhanov

Budker Institute of Nuclear Physics SB RAS

Novosibirsk, 630090 Russia

A. V. Stankevich

Russian Federal Nuclear Center – Zababakhin All-Russia Research Institute of Technical Physics; Postovsky Institute of Organic Synthesis UrB RAS

Snezhinsk, 456770 Russia; Ekaterinburg, 620990 Russia

A. V. Pestov

Postovsky Institute of Organic Synthesis UrB RAS

Ekaterinburg, 620990 Russia

N. A. Nikolaev

Institute of Automation and Electrometry SB RAS

Novosibirsk, 630090 Russia

A. A. Rybak

Institute of Automation and Electrometry SB RAS

Novosibirsk, 630090 Russia

References

  1. Fischer B.M., Helm H., Jepsen P.U. // Proc. SPIE. 2006. V. 6038. P. 42. https://doi.org/10.1117/12.651748
  2. Reimann K., Woerner M., Elsaesser T. // J. Chem. Phys. 2021. V. 154. № 12. P. 120901. https://doi.org/10.1063/5.0046664
  3. Surovtsev N.V., Malinovsky V.K., Boldyreva E.V. // J. Chem. Phys. 2011. V. 134. № 4. P. 045102. https://doi.org/10.1063/1.3524342
  4. Afsah-Hejri L., Hajeb P., Ara P., Ehsani R.J. // Compr. Rev. Food Sci. Food Safety. 2019. V. 18. № 5. P. 1563. https://doi.org/10.1111/1541-4337.12490
  5. Folpini G., Reimann K., Woerner M., Elsaesser T., Hoja J., Tkatchenko A. // Phys. Rev. Lett. 2017. V. 119. № 9. P. 097404. https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.119.097404
  6. Michalchuk A.A.L., Fincham P.T., Portius P., Pulham C.R., Morrison C.A. // J. Phys. Chem. C. 2018. V. 122. № 34. P. 19395. https://doi.org/10.1021/acs.jpcc.8b05285
  7. Michalchuk A.A.L. Trestman M., Rudić S., Portius P., Fincham P.T., Pulham C.R., Morrison C.A. // J. Mater. Chem. A. 2019. V. 7. № 33. P. 19539. https://doi.org/10.1039/c9ta06209b
  8. Michalchuk A.A.L., Hemingway J., Morrison C.A. // J. Chem. Phys. 2021. V. 154. № 6. P. 064105. https://doi.org/10.1063/5.0036927
  9. Michalchuk A.A.L., Morrison C.A. // Theor. Comput. Chem. 2022. V. 22. P. 215. https://doi.org/10.1016/B978-0-12-822971-2.00010-3
  10. Stankevich A.V., Taibinov N.P., Kostitsyn O.V., Garmashev A.Yu. // J. Phys.: Conf. Ser. 2021. V. 1787. № 1. P. 012006. https://doi.org/10.1088/1742-6596/1787/1/012006
  11. Stankevich A.V., Tolshchina S.G., Korotina A.V., Rusinov G.L., Chemagina I.V., Charushin V.N. // Molecules. 2022. V. 27. № 20. P. 6966. https://doi.org/10.3390/molecules27206966
  12. Arzhannikov A.V., Burdakov A.V., Kalinin P.V. et al. // Vestnik Novosibirsk State University. Ser. Phys. 2010. V. 5. № 4. P. 44.
  13. Arzhannikov A.V. Burmasov V.S., Ivanov I.A., Kalinin P.V., Kuznetsov S.A., Makarov M.A., Mekler K.I., Polosatkin S.V., Rovenskikh A.F., Samtsov D.A., Sinitsky S.L., Stepanov V.D., Timofeev I.V. // 44th Int. Conf. on Infrared, Millimeter, and Terahertz Waves (IRMMW-THz). Paris, 2019. P. 1. https://doi.org/10.1109/IRMMW-THz.2019.8874408
  14. Arzhannikov A.V., Ivanov I.A., Kasatov A.A., Kuznetsov S.A., Makarov M.A., Mekler K.I., Polosatkin S.V., Popov S.S., Rovenskikh A.F., Samtsov D.A., Sinitsky S.L., Stepanov V.D., Annenkov V.V., Timofeev I.V. // Plasma Phys. Controlled Fusion. 2020. V. 62. № 4. P. 045002. https://doi.org/10.1088/1361-6587/ab72e3
  15. Arzhannikov A.V., Sinitsky, S.L., Popov S.S., Timofeev I.V., Samtsov D.A., Sandalov E.S., Kalinin P.V., Kuklin, K.N., Makarov M.A., Rovenskikh A.F., Stepanov V.D., Annenkov V.V., Glinsky V.V. // IEEE Trans. on Plasma Sci. 2022. V. 50. № 8. P. 2348. https://doi.org/10.1109/TPS.2022.3183629
  16. Аржанников А.В., Синицкий С.Л., Самцов Д.А., Калинин П.В., Попов С.С., Атлуханов М.Г., Сандалов Е.С., Степанов В.Д., Куклин К.Н., Макаров М.А. // Сиб. физ. журнал. 2023. Т. 18. № 4. С. 79. https://doi.org/10.25205/2541-9447-2023-18-4-79-93
  17. Mamrashev A., Minakov F., Nikolaev N., Antsygin V. // Photonics. 2021. V. 8. № 6. P. 213. https://doi.org/10.3390/photonics8060213
  18. Mamrashev A.A., Maximov L.V., Nikolaev N.A., Chapovsky P.L. // IEEE Trans. Terahertz Sci. Tech. 2018. V. 8. № 1. P. 13. https://doi.org/10.1109/TTHZ.2017.2764385
  19. Кузнецов С.А., Астафьев М.А., Скляров В.Ф., Лазорский П.А., Аржанников А.В. // Вестн. НГУ. Сер. Физика. 2014. Т. 9. № 4. C. 15. https://doi.org/10.54362/1818-7919-2014-9-4-15-38
  20. Станкевич А.В., Соболевская А.В., Грецова А.Н., Стрельцова М.С., Фролова О.А. // Поверхность. Рентген., синхротр. и нейтрон. исслед. 2023. Т. 10. С. 3. https://doi.org/10.31857/S1028096023100205
  21. Семчиков Ю.Д., Жильцов С.Ф., Зайцев С.Д. Введение в химию полимеров: Учебное пособие. СПб.: Лань, 2014. 224 c.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download

Copyright (c) 2025 Russian Academy of Sciences

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».