Анотація до роботи:

Мельник І.В. Теоретичні та експериментальні основи проектування технологічних газорозрядних джерел електронів. – Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня доктора технічних наук за спеціальністю 05.27.02 – Вакуумна плазмова, та квантова електроніка. – Національний технічний університет України “Київський політехнічний інститут”, Київ, 2008.

Дисертація присвячена розробленню та дослідженню джерел електронів високовольтного тліючого розряду, методики їх проектування, та їх застосуванню для проведення технологічніх операцій зварювання, нанесення покриттів та електронно-променевого плавлення металів.

У роботі проведений огляд сучасних електронно-променевих технологій, у результаті якого обгрунтовано, що, разом з удосконаленням традиційніх термокатодних електронних гармат при роботі у складних фізичних умовах низького та середнього вакууму у хімічно активному або захистному газовому середовищі, перспективним є використання джерел електронів на основі високовольтного тліючого розряду (ДЕЛ ВТР). Проведена узагальнена класифікація моделей електронно-оптичних систем та засобів їх проектування.

Запропоновано методику розрахунку електронно-оптичних систем ДЕЛ ВТР, яка основана на методі трубок струму. При розрахуванні просторового заряду враховувалися перезарядження іонів на атомах залишкового газу. Запропоновано методику визначення положення та форми плазмової межі, в основу якої покладено спільне використання теоретичних закономірностей та апроксимації і комп’ютерної обробки експериментальних даних.

Проведені оцінки потужності, що виділяється на електродах, та для різних електродних систем визначені оптимальні режими роботи катоду з точки зору підвищення ефективності іонно-електронної емісії, стабільності роботи та підвищення терміну служби.

Розглянуто особливості транспортування короткофокусних електронних пучків, які формуються у ДЕЛ ВТР, з області горіння розряду до технологічної камери у еквіпотенціальному каналі.

Розглянуто особливості формування електронних пучків у ДЕЛ ВТР при газодинамічному та електричниму керуванні параметрами розряду. При моделюванні роботи ДЕЛ ВТР у складі технологічного обладнання використовувались отримані в роботі апроксимації їх експериментальних вольт-амперних характеристик. Дослідження триодних систем ДЕЛ ВТР з електричним керуванням струмом розряду проводилося з урахуванням експериментальних даних про форму та положення плазмової межі.

Запропоновано комплексну теоретико-експериментальна методику інженерного проектування ДЕЛ ВТР. На основі проведених досліджень та запропонованої методології проектування розроблені конструкції ДЕЛ ВТР потужністю від 10 до 600 кВт. Технологічні можливості розроблених джерел електронів підтверджені їх успішною експлуатацією в умовах серійного виробництва.

На основі проведених у роботі досліджень можна зробити такі висновки.

1. Проведений системний аналіз існуючих ДЕЛ ВТР та, з урахуванням результатів досліджень фізичних умов горіння ВТР, показана перспективність їх застосування в електронно-променевих технологіях під час проведення технологічних операцій у низькому та середньому вакуумі у середовищі різноманітних газів, зокрема активних. Показано, що при визначених умовах роботи використання ДЕЛ ВТР замість традиційних термокатодних джерел електронів дозволяє підвищити ефективність електронно-променевого технологічного обладнання.

2. Розглянуто існуючі методи моделювання та проектування ДЕЛ ВТР та проведено класифікацію моделей ЕОС ВТР відповідно до методології САПР. Згідно з проведеною класифікацією окремо виділені моделі мікрорівня, макрорівня та метарівня для ЕОС ВТР та визначені методики їх побудови, що дозволило сформулювати головні наукові та технічні задачі щодо моделювання ЕОС ВТР на різних рівнях ієрархії.

3. Розроблена та реалізована методика та техніка комплексних досліджень ДЕЛ ВТР, яка включає чисельні методи аналізу та синтезу ЕОС ВТР, розрахунок та вимірювання балансу потужності на електродах, моделювання енергетичних характеристик та транспортування пучка у еквіпотенціальному каналі, експериментальні дослідження умов генерації та формування електронних пучків. Особливістю розробленої методики є поєднання теоретичних та експериментальних досліджень енергетичних та електронно-оптичних параметрів ДЕЛ ВТР, що дозволило за рахунок комплексних досліджень умов генерації та формування електронних пучків у ВТР сформулювати практичні рекомендації щодо проектування ДЕЛ ВТР потужністю від одиниць до сотень кіловат.

4. Вивчені умови генерації та формування інтенсивних та потужних електронних пучків, вплив форми електродів та анодної плазми, матеріалу катода та робочих газів на вихідні параметри електронного пучка. Показано, що для генерації потужних електронних пучків у ДЕЛ ВТР необхідно використовувати холодні катоди з високим коефіцієнтом іонно-електронної емісії та високою теплопровідністю, та легкі гази, які мають високий коефіцієнт електроперенесення. При виборі складу газового середовища необхідно враховувати особливості емісійних характеристик катода.

5. Розроблена двовимірна фізико-математична модель ВТР, основана на методі трубок струму, які не деформуються, яка дозволяє визначати фокальні параметри електронного пучка, що формується, при заданій геометрії електродів. Запропонована модель відрізняється тим, що межа анодної плазми розглядається як електрод із фіксованим потенціалом. На першому етапі моделювання положення плазмової межі задається через електричні характеристики розряду та геометрію електродів, а на наступних етапах визначається через аналіз яскравості фотографій розрядного проміжку. Запропонована методика моделювання дозволяє використовувати експериментальні дані для підвищення точності описання геометрії плазмової межі, що дає можливість підвищити точність розв’язку самоузгодженої електронно-оптичної задачі.

6. Розроблена двовимірна фізико-математична модель процесу транспортування електронного пучка, що формується у ДЕЛ ВТР, в еквіпотенціальному каналі, яка враховує фокусувальне поле несиметричної та симетричної магнітних лінз та розподіл тиску залишкового газу вздовж каналу транспортування пучка. Математична модель, яка базується на системі алгебро-диференційних рівнянь, що описують рух електронів у іонізованому газі низького тиску, розв’язувалася чисельно методом Ейлера. На основі запропонованої моделі була створена система комп’ютерного моделювання, яка дозволяє оптимізувати параметри системи транспортування пучка через зміну геометрії циліндричного каналу транспортування та параметрів фокусувальних лінз.

7. Розроблено методику моделювання та наскрізного проектування ДЕЛ ВТР, яка дозволяє здійснювати розробку ефективних джерел електронів різної потужності, призначених для технологічного застосування. Відмітною рисою розробленої методики є те, що вона складається із трьох етапів. На першому етапі проводиться попередній розрахунок основних геометричних параметрів ДЕЛ ВТР та оцінка енергетичних й електронно-оптичних характеристик. На другому етапі виготовляється діючий експериментальний макет ДЕЛ ВТР, проводяться його випробування, та через фотографування розрядного проміжку визначається положення та форма межі анодної плазми. На третьому етапі, у ході моделювання та експериментальних досліджень, проводиться корекція електродної системи та досягається відповідність експлуатаційних параметрів ДЕЛ ВТР вимогам технологічного процесу.

8. Підвищена потужність ДЕЛ ВТР, а також надійність та стабільність їх роботи, за рахунок використання відповідних матеріалів, форми та конструкції основних електродів та вузлів, робочих газів, з урахуванням особливостей генерації, формування та транспортування електронних пучків ВТР. Це дозволило розробити ефективні джерела електронів з покрашеними характеристиками, які відповідають сучасним вимогам, що висуваються до електронно-променевих технологічних пристроїв.

9. Розроблені та впроваджені у виробництво електронні гармати ВТР потужністю від 10 до 600 кВт, які не мають аналогів і призначені для зварювання, випаровування, плавки та іншого технологічного застосування. Визначені галузі можливого застосування електронних гармат ВТР для різноманітних процесів електронно-променевих технологій залежно від енергетичних параметрів електронних пучків, які формуються.

Публікації автора:

1. Денбновецкий С.В., Мельник И.В. Оценка погрешности моделирования электронно-оптических систем высоковольтного тлеющего разряда // Электроника и связь, №2, ч. 1, (1997). Тематический сборник по материалам научно-технической конференции "Проблемы физической и биомедицинской электроники". – Киев, 1997. – С. 133–137.

Здобувачем запропоновано методику оцінки похибок моделювання електронно-оптичних систем ВТР та верифікації результатів моделювання.

2. Денбновецкий С.В., Кубрак А.И., Мельник В.И., Мельник И.В., Тугай Б.А. Моделирование системы автоматического управления током газоразрядной электронной пушки // Электроника и связь, №11 (2001). – С. 51–54.

Здобувачем запропоновано математичну модель системи газодинамічного керування струмом ВТР.

3. Денбновецький С.В., Костюченко К.О., Мельник В.І., Мельник І.В., Тугай Б.А. Моделювання процесу автоматичного керування струмом газорозрядного електронно-променевого нагрівача // Электроника и связь, том 9, № 22 (2004). – С. 15–17.

Здобувачем запропоновано методику розв’язку системи рівнянь, яка описує газодинамічне керування струмом розряду ДЕЛ ВТР.

4. Денбновецкий С.В., Мельник В.И., Мельник И.В., Тугай Б.А. Газоразрядные электронные пушки и их применение в промышленности // Электроника и связь, тематический выпуск «Проблемы электроники», часть 2 (2005) – С. 84–87.

Здобувачем проведений систематичний огляд можливих технологічних застосувань ДЕЛ ВТР.

5. Денбновецький С.В., Мельник В.Г., Мельник І.В., Тугай Б.А. Генерація потужних пучків у високовольтному тліючому розряді з холодним катодом // Электроника и связь, № 26 (2005). – С. 5–8.

Здобувачем теоретично обґрунтована можливість отримання у ДЕЛ ВТР електронних пучків потужністю до 500 кВт.

6. Денбновецкий С.В., Мельник В.И., Мельник И.В., Тугай Б.А. Моделирование влияния распыления катода на оптические свойства электродных систем высоковольтного тлеющего разряда // Технічна електродинаміка, тематичний випуск «Проблеми сучасної електротехніки», част. 6 (2006). – С. 94–97.

Здобувачем запропоновано математичну модель процесу розпилювання холодного катода під дією іонного бомбардування.

7. Денбновецкий С.В., Мельник В.И., Мельник И.В. Особенности моделирования транспортировки короткофокусных электронных пучков из низкого в высокий вакуум в фокусирующем поле коротких магнитных линз // Электроника и связь, тематический выпуск «Проблемы электроники», часть 1 (2007) – С. 108–113.

Здобувачем запропоновано математичну модель транспортування короткофокусного електронного променя з низького до високого вакууму у еквіпотенціальному каналі.

8. Мельник И.В. Программная реализация физико-математической модели электронной пушки высоковольтного тлеющего разряда с использованием методов объектно-ориентированного программирования в среде Borland Delphi // Электроника и связь, №6 (1999), т.1 – С. 92–96.

9. Мельник И.В. Аналитическая оценка положения границы плазмы в электродных системах высоковольтного тлеющего разряда с коническим анодом // Электроника и связь, №8, т.1 (2000). – С. 107–109.

10. Мельник И.В., Татаринов А.Э. Аналитическое исследование влияния реактивных компонент цепей источника питания на характер изменения тока в газоразрядных источниках электронов // Электроника и связь, №10 (2001). – С. 22–25.

Здобувачем запропоновано методику розрахунку перехідних процесів у колах живлення ДЕЛ ВТР.

11. Мельник И.В. Использование метода интегральных уравнений для численного моделирования оптических свойств диодных систем высоковольтного тлеющего разряда с анодной плазмой // Труды института прикладной математики и механики НАН Украины, т. 6 (2001). – С. 80–85.

12. Мельник И.В. Моделирование транспортировки электронных пучков из области низкого в область высокого вакуума в эквипотенциальном канале // Электронное моделирование, т. 23 (2001), вып. 4. – С. 82–92.

13. Мельник И.В., Тугай Б.А., Тугай С.Б. Повышение стабильности работы электромагнитного натекателя в системе автоматического управления током газоразрядной пушки. // Электроника и связь, №14 (2002). – С. 172-175.

Здобувачем запропоновано методику розрахунку перехідних процесів у електромагнітному натікачі.

14. Мельник И.В. Алгоритм решения задачи анализа электронной оптики электродных систем высоковольтного тлеющего разряда основанный на использовании метода интегральных уравнений // Вестник Херсонского государственного технического университета. Вып. 2 (15). – Херсон, 2002. – С. 321–325.

15. Мельник И.В. Численное моделирование электронно-лучевого нагрева металлов в водоохлаждаемом тигле // Вестник Херсонского государственного технического университета. Вып. 3 (19). – Херсон, 2003. – С. 286–292.

16. Мельник И.В. Теоретические оценки влияния нагрева электродов и рабочего газа на энергетические параметры источников электронов высоковольтного тлеющего разряда // Электроника и связь, том 9, № 21, 2004. – С. 14–16.

17. Мельник И. Вит., Мельник И. Викт. Моделирование электронно-оптических систем высоковольтного тлеющего разряда с использованием метода приэлектродных и параксиальных разложений с учетом резонансной перезарядки положительных ионов // Вестник Херсонского государственного технического университета. Вып. 2 (22). – Херсон, 2005. – С. 202–207.

Здобувачем запропоновано методику синтезу електродних систем ДЕЛ ВТР, яка основана на антипараксіальному розкладанні розподілу потенціалу у приелектродних областях.

18. Мельник И.В. Численное моделирование распределения электрического поля и траекторий частиц в источниках электронов на основе высоковольтного тлеющего разряда // Известия высших учебных заведений. Радиоэлектроника. – т. 48 (2005), №6. – С. 61–71.

19. Мельник И.В. Система входных геометрических параметров физико-топологической модели электродных систем высоковольтного тлеющего разряда и особенности ее программной реализации // Электроника и связь, тематический выпуск «Проблемы электроники», часть 2 (2006). – С. 120–127.

20. Мельник И.В. Выбор и исследование класса дробно-рациональных функций для описания геометрии анода в электродных системах высоковольтного тлеющего разряда // Вестник Херсонского государственного технического университета. Вып. 2 (25). – Херсон, 2006. – С. 325–330.

21. Мельник И.В. Инженерные допуски на конструктивные параметры технологических источников электронов высоковольтного тлеющего разряда // Электроника и связь, тем. вып. «Проблемы электроники», часть 1 (2007). – С. 66–70.

22. Мельник И.В. Исследование электронно-ионной оптики электродных систем высоковольтного тлеющего разряда с использованием методов компьютерного анализа изображений // Электронное моделирование, том 29, №1 (2007). – C. 45–58.

23. Мельник И.В. Классификация моделей электронно-оптических систем с точки зрения методологии САПР // Электроника и связь, №2 (37) (2007). – С. 20–31.

24. Мельник И.В. Использование матричных макроопераций при работе в математических САПР на примере системы MATLAB – Вестник Херсонского государственного технического университета. Вып. 2 (28). – Херсон, 2007. – С. 199–205.

25. Denbnovetskiy S.V., Melnyk V.I., Melnyk I.V., Tugay B.A. and Porytskyy P.V. Investigation of characteristics of non-simultaneous arc discharge in titanium vapors in glow discharge electron evaporators // Вопросы атомной науки и техники. 2007, №1. Серия «Физика плазмы» (13). – С. 167–169.

Здобувачем запропоновано методику досліджень залежності ступеня активації пари у газорозрядному електронно-променевому випарнику від режимів горіння допоміжного розряду.

26. Мельник В.И., Мельник И.В. Применение технологических пушек высоковольтного тлеющего разряда в производстве изделий радиоэлектроники // Вестник Полоцкого Государственного Университета. С: фундаментальные науки. Вып. 4 (2004). – С. 50–55.

Здобувачем запропоновано спосіб нанесення діелектричних покриттів при виробництві виробів радіоелектроніки, який оснований на термічному електронно-променевому випаровуванні матеріалів за допомогою ДЕЛ ВТР та активації парового потоку у дуговому розряді.

27. Мельник И.В., Лунтовский А.О. Интерактивная система дистанционного обучения теоретическим основам электронной оптики магнитных линз // Прикладная физика, №3 (2002). – С. 119–126.

Здобувачем запропоновано методику розрахунку траєкторій заряджених часток у полі короткої магнітної лінзи з використанням клієнт-серверних технологій обміну даних в Інтернет.

28. Мельник И.В. Моделирование геометрии электродных систем высоковольтного тлеющего разряда, формирующих профильные электронные пучки // Прикладная физика, №3 (2006). – С. 112–121.

29. Denbnovetsky S.V., Felba J., Melnik V.I., Melnik I.V. Model Of Beam Formation In A Glow Discharge Electron Gun With A Cold Cathode // Applied Surface Science, 111 (1997). – P. 288–294.

Здобувачем запропоновано методику розрахунку ЕОС ВТР з урахуванням експериментальних даних, які, описують положення та форму границі анодної плазми.

30. Denbnovetsky S.V., Melnyk V.I., Melnyk I.V., Tugay B.A. Model of control of glow discharge electron gun current for microelectronics production applications // Proceedings of SPIE. Sixth International Conference on “Material Science and Material Properties for Infrared Optoelectronics”. – Vol. 5065 (2003). – P. 64–76.

Здобувачем запропоновано модель системи керування струмом пучка ДЕЛ ВТР, яка враховує особливості технологічних операцій, що проводяться, та десорбцію газів.

31. Denbnovetsky S.V., Melnyk V.G., Melnyk I.V. High voltage glow discharge electron sources and possibilities of its application in industry for realising of different technological operations // IEEE Transactions on plasma science. – Vol. 31, #5, October, 2003. – P. 987–993.

Здобувачем запропоновано методику розрахунку параметрів анодної плазми ДЕЛ ВТР.

32. Melnik I.V., Luntovsky A.O. On-line distance learning system to study magnetic lensеs electron optics // Proceedings of SPIE. Fifth Seminar on Problems of Theoretical and Applied Electron and Ion Optics. – Vol. 5025 (2003). – P. 45–51.

Здобувачем запропоновано методику моделювання руху заряджених часток у магнітному полі з використанням клієнт-серверних технологій та Інтернет.

33. Melnik I.V. Simulation of geometry of high voltage glow discharge electrodes’ systems, formed profile electron beams // Proceedings of SPIE. V. 6278. Seventh Seminar on Problems of Theoretical and applied Electron and Ion Optics. – P. 627809-1–627809-13.

34. Мельник В.Г., Тугай Б.А., Тагіль А.Г., Мельник І.В. та ін. Газорозрядна електронна гармата. Патент України № 38451 від 15.01. 2004. Бюл. № 1.

Здобувачем запропоновано катодний вузол ДЕЛ ВТР з підвищеною ізоляційною міцністю.

35. Мельник В.Г., Мельник І.В., Тагіль А.Г., Тугай Б.А. Газорозрядна електронна гармата. Патент України № 78101 від 15.02. 2007. Бюл. № 2.

Здобувачем запропоновано електродна система ДЕЛ ВТР великої потужності.

36. Денбновецкий С.В., Мельник В.И., Мельник И.В. Численное моделирование источников электронов высоковольтного тлеющего разряда на основе анализа физических процессов, протекающих в области катодного падения потенциала // Проблемы физической и биомедицинской электроники. Сборник докладов Международной технической конференции. – Киев, КПИ, 18–20 мая 1995. – С. 6–10.

Здобувачем запропоновано метод розрахунку просторового заряду у системах ВТР.

37. Денбновецкий С.В., Мельник В.И., Мельник И.В., Тугай Б.А. Разработка и применение газоразрядных электронно-лучевых испарителей с холодным катодом // VIII Международная научно-техническая конференция «Высокие технологии в промышленности России», 2002. – С. 221–225.

Здобувачем запропоновано класифікацію ДЕЛ ВТР з точки зору можливостей їх застосування.

38. Денбновецкий С.В., Мельник В.И., Мельник И.В., Тугай Б.А. Исследование возможностей использования газоразрядных электронных пушек для плазменно-активированного осаждения тонких пленок при производстве изделий электроники // Проблемы проектирования и производства радиоэлектронных средств / Сборник материалов IV Международной научно-технической конференции, 25–26 мая 2006 г., Новополоцк. Том 1. – С. 169–173.

Здобувачем обґрунтована ефективність плазмово-активованого осадження хімічно складних тонких плівок з використанням ДЕЛ ВТР.

39. Мельник В.И., Мельник И.В. Исследование электронно-оптических свойств электродных систем высоковольтного тлеющего разряда с использованием метода распознавания образов // Четвертый Всероссийский семинар «Проблемы теоретической и прикладной электронной оптики». Тезисы докладов. – Октябрь 21- Октябрь 22, 1999. – М: 1999. – С. 24–25.

Здобувачем запропоновано методику розрахунку електронно-оптичних систем ВТР, яка основана на апроксимації форми плазмової межі кубічними сплайнами.

40. Мельник В.И., Мельник И.В., Порицкий П.В. Численное моделирование технологического процесса нанесения тонких пленок в газоразрядных электронно-лучевых испарителях // Четвертый Всероссийский семинар «Проблемы теоретической и прикладной электронной оптики». Тезисы докладов. – Октябрь, 21 – Октябрь, 22, 1999. – М: 1999. – С. 79–80.

Здобувачем запропоновано модель розповсюдження потоку пари в газорозрядних електронних випарниках.

41. Мельник В.И., Мельник И.В. Диагностика напыляемых диэлектрических покрытий с использованием газоразрядной электронной пушки // Труды Х Межнационального совещания “Радиационная физика твердого тела” (Севастополь, 3–8 июля 2000 г.), под редакцией д.ф.-м.н. Бондаренко Г.Г. – М.: НИИ ПМТ при МГИЭМ (ТУ), 2000. – С. 222–226.

Здобувачем запропоновано спосіб діагностики якості діелектричних покриттів з використанням ДЕЛ ВТР невеликої потужності.

42. Мельник В.И., Мельник И.В. Применение газоразрядного электронно-лучевого испарителя в установках стандартных типов // Четвертый Международный симпозиум "Вакуумные технологии и оборудование" ICVTE-4. - Харьков, 2001. – С. 178–181.

Здобувачем обґрунтована ефективність використання ДЕЛ ВТР у процесі нанесенні хімічно складних діелектричних покриттів.

43. Мельник В.И., Мельник И.В. Описание положения и формы плазменной границы в источниках электронов на основе высоковольтного тлеющего разряда с использованием неравномерного квантования области горения разряда по радиальной координате. – Пятый Всероссийский семинар «Проблемы теоретической и прикладной электронной оптики». Тезисы докладов. – 14–15 ноября, 2001. – М: 2001. – С. 69–70.

Здобувачем запропоновано методику апроксимації межі анодної плазми у ДЕЛ ВТР, яка основана на нерівномірному квантуванні області горіння розряду.

44. Мельник В.И., Мельник И.В., Тугай Б.А. Разработка и применение электронных пушек ВТР для сварки профильными пучками // В сборнике «Высокие технологии в промышленности России (материалы и устройства электронной техники). Материалы IX Международной научно-технической конференции», 2003. – С. 52–55.

Здобувачем досліджені можливості використання ДЕЛ ВТР, які формують профільні електронні пучки, для високопродуктивного зварювання виробів електронної промисловості.

45. Мельник В.И., Мельник И.В., Тугай Б.А. Устройство для термоионного осаждения покрытий с газоразрядным электронным испарителем // Пятый Международный симпозиум "Вакуумные технологии и оборудование" ICVTE-5. – Харьков, 2002. – С. 242–244.

Здобувачем обґрунтовано, що використання іонізатора потоку пари в обладнанні для нанесення покриттів на основі ДЕЛ ВТР, значно підвищує якість отримуваних хімічно складних покриттів.

46. Мельник В.И., Мельник И.В. Исследование электронно-оптических свойств электродных систем высоковольтного тлеющего разряда большой мощности // Восьмой Всероссийский семинар «Проблемы теоретической и прикладной электронной и ионной оптики», 29–31 мая 2007, Москва, Россия. Тезисы докладов. – С. 35–36.

Здобувачем обґрунтована можливість формування у ВТР електронних пучків з потужністю до 500 кВт з розвиненої емісійної поверхні катода.

47. Мельник И.В. Моделирование влияния процесса распыления поверхности холодного катода на параметры источников электронов высоковольтного тлеющего разряда // Материалы IV Международной конференции «Взаимодействие излучения с твердым телом». – Минск, 3–5 октября, 2001. – С. 41–43.

48. Мельник И.В. Алгоритм численного определение фокальных параметров электронного пучка, формируемого в газоразрядных электронных пушках // Шестой Всероссийский семинар «Проблемы теоретической и прикладной электронной оптики». Тезисы докладов. – 29–30 мая, 2003. – М: 2003. – С. 75–76.

49. Мельник И.В. Использование метода асимптотического поверхностного разложения для моделирования электродных систем высоковольтного тлеющего разряда. – Материалы V международной конференции «Взаимодействие излучения с твердым телом». – Минск, 6–9 октября 2003 г. – С. 67–69.

50. Мельник И.В. Модификация метода трубок тока для моделирования источников электронов на основе высоковольтного тлеющего разряда – Труды Международной конференции по вычислительной математике МКВМ-2004. Ч. 2. // Под ред. Михайлова Г.А., Ильина В.П., Лаевского Ю.М. – Новосибирск: Издательство ИВМ и МГ СО РАН, 2004. – С. 543–548.

51. Мельник И.В. Численное моделирование оптики электродных систем высоковольтного тлеющего разряда, формирующих профильные электронные пучки // Седьмой Всероссийский семинар «Проблемы теоретической и прикладной электронной и ионной оптики», 25–27 мая 2005, М: 2005. – С. 27–29.

52. Мельник И.В. Аналитический расчет положения анодной плазмы в электродных системах высоковольтного тлеющего разряда, формирующих профильные электронные пучки // Материалы VI международной конференции «Взаимодействие излучения с твердым телом». – Минск, 28-30 сентября 2005 г. – С. 67–69.

53. Denbnovetsky S.V., Felba J., Melnik V.I., Melnik I.V. Model Formowania Wiazki Elektronowej w Wyrzutni Plazmowej z Metalowa Katoda Zimna // VI Konferencja Naukowa "Technologia Elektronowa" ELTE '97. – T.2 – Krynica 6.05–9.05 1997. – Akademia Gorniczo-Hutnicza, Krakow, 1997. – S. 289–292.

Здобувачем запропоновано методику моделювання електронно-оптичних властивостей електродних систем ДЕЛ ВТР.

54. Denbnovetsky S.V., Felba J., Melnik V.I., Melnik I.V. The Design Of Glow Discharge Electron Gun With Cold Cathode By Means Of Experimentally Verified Model Of Beam Formation // Fifth International Conference On Electron Beam Technologies (V EBT). - Varna, 1997. – P.23–28.

Здобувачем запропоновано методика верифікації розрахункових та експериментальних даних при моделюванні електронно-оптичних систем ВТР.

55. Denbnovetsky S.V, Melnik V.I., Melnik I.V., Tugay B.A. Investigation of Electron-Ion Optical Properties in Triode Glow Discharge Electron Guns // Fifth International Conference on Charged Particle Optics CPO–5, April 14–17, 1998, Delft University of Technology, The Netherlands. Programs and abstracts. – P. 117.

Здобувачем запропоновано методику побудови карт зображень при комп’ютерній обробці фотографій розрядного проміжку ВТР.

56. Denbnovetsky S.V, Melnik V.I., Melnik I.V., Tugay B.A. Investigation of forming of electron beam in glow discharge electron guns with additional electrode // XVIII-th International Symposium on Discharges and Electrical Insulation in Vacuum, August 17–21, 1998, Eindhoven, The Netherlands, Proceedings, vol.2. – P. 637–640.

Здобувачем обґрунтована ефективність електричного керування енергетичними характеристиками ДЕЛ ВТР.

57. Denbnovetsky S.V, Melnik V.I., Melnik I.V., Porytskyy P.V. Investigation of Steam Flow Distribution and Its Condensation in Glow Discharge Electron Beam Installation for Evaporation // Proceedings of XXIV International Conference on Phenomena in Ionized Gases, July 11 - 16, 1999, Warsaw, Poland, v.1 – P. 61–62.

Здобувачем запропоновано метод моделювання розподілу потоку пари у технологічній камері газорозрядного електронно-променевого випарника.

58. Denbnovetsky S.V., Melnyk V.I., Melnyk I.V., Tugay B.A. Using of Gas-Discharge Electron Beam for Obtaining of Chemically-Complex Compounds Coatings // Sixth International Conference on Electron Beam Technologies EBT-2000. Abstract Book. – 4–7 June, 2000, Varna, Bulgaria. – P. 117–118.

Здобувачем обґрунтована ефективність використання газорозрядного електронно-променевого випарника з іонізацією парового потоку для нанесення хімічно складних покриттів.

59. Denbnovetsky S.V., Melnyk V.I., Melnyk I.V., Porytskyy P.V. Experimental and theoretical investigation of technological process of obtaining of metals oxide and nitride coatings by using high-voltage gas-discharge electron beam evaporator // XIX-th International Symposium on Discharges and Electrical Insulation in Vacuum, Xi’an, China, September 18–22, 2000. Proceedings. – P. 552–555.

Здобувачем запропоновано модель процесу випаровування металів з охолоджуваного водою тигля при їх нагріванні електронним пучком, який формується у ДЭЛ ВТР.

60. Denbnovetsky S.V., Melnyk V.I., Melnyk I.V., Tugay B.A. The system of automatic control of glow discharge electron gun current and it’s computer simulation // XIX-th International Symposium on Discharges and Electrical Insulation in Vacuum, Xi’an, China, September 18–22, 2000. Proceedings. – P. 633–636.

Здобувачем запропоновано модель системи керування струмом пучка ДЕЛ ВТР, яка враховує електричні та газодинамічні властивості електромагнітного натікача.

61. Denbnovetsky S.V., Melnyk V.I., Melnyk I.V. High voltage glow discharge electron sources and possibilities of its technological application // XX-th International Symposium on Discharges and Electrical Insulation in Vacuum, Tours, France, July 1–5, 2002. Proceedings. – P. 111–114.

Здобувачем проведена систематична класифікація технологічних ДЕЛ ВТР та визначені можливі галузі їх застосування.

62. Denbnovetsky S.V., Melnyk V.I., Melnyk I.V., Tugay B.A. Model of control of glow discharge electron gun current for microelectronics production applications // Sixth International Conference “Material Science and Material Properties for Infrared Optoelectronics”. Abstracts. – May 22-24, 2002, Kiev, Ukraine. – P. 20.

Здобувачем досліджені можливості використання ДЕЛ ВТР у виробництві оптоелектронних прладів.

63. Denbnovetsky S.V., Melnyk V.I., Melnyk I.V., Tugay B.A. Obtaining of Powerful Electron Beams in High Voltage Glow Discharges With Cold Cathodes // Proceedings of XXI International Symposium on Discharges and Electrical Insulation in Vacuum (ISDEIV), Yalta, Crimea, Sept. 27–Okt. 1, 2004. – P. 533–536.

Здобувачем запропоновано методику моделювання ДЕЛ ВТР великої потужності.

64. Denbnovetskiy S.V., Melnik V.G., Melnik I.V., Tugay B.A. Application of Glow Discharge Electron Guns for Plasma Activated Deposition of Coatings // Електротехника и електроника. № 5–6, 2006. – С. 115–118.

Здобувачем обґрунтована ефективність використання газорозрядних випарників з активацією пари у дуговому розряді при нанесенні хімічно складних покриттів.

65. Melnyk I.V. Estimation of Level of Gas Ionisation in A High-Voltage Glow Discharge And Its Influence To Charged Particles Trajectories // XV-th Europhysics Conference on Atomic And Molecular Physics Of Ionized Gases (ESCAMPIG). – 26–30 August, 2000, Lillafured, Miskolc, Hungary. – Abstracts of invited lectures and contributed papers. – P. 250–251.

66. Melnyk I.V., Porytskyy P.V. Investigation of steam flow distribution and its condensation in glow disacharge electron beam installation for evaporation // Proceedings of the First International Young Scientists’ Conference on Applied Physics. – June 20–21, 2001, Kyiv, Ukraine. – P. 179–180.

Здобувачем запропоновано математичну модель процесу конденсації іонізованої пари на поверхні підкладки.

67. Melnyk I.V., Melnyk V.G., Porutskyy P.V. Investigation of metal evaporation and film deposition with a high-voltage glow discharge electron gun under middle vacuum. – Proceedings of XXI International Symposium on Discharges and Electrical Insulation in Vacuum (ISDEIV), Yalta, Crimea, Sept. 27–Okt. 1, 2004. – P. 575–578.

Здобувачем запропоновано комплексну методику моделювання процесів випаровування металу та конденсації пари на поверхні підкладки.

68. Melnik V.G., Melnik I.V., Tugay B.A., Chayka M.V., Vasyura V.M., Kondratiy M.P. Technological Equipment for Electron Beam Refusing on the Base of Glow Discharge Electron Guns // Електротехника и електроника. № 5-6, 2006. – С. 119–121.

Здобувачем обґрунтована ефективність використання ДЕЛ ВТР для вакуумного переплавлення тугоплавких металів в умовах промислового виробництва.

69. Melnyk V.I., Melnyk I.V., Porytsky P.V. Simulation of Metal Evaporation and Film Deposition at Low Pressure by Using Glow Discharge Electron Gun. - Sixth International Conference on Electron Beam Technologies EBT-2000. Abstract Book. – 4-7 June, 2000, Varna, Bulgaria. – P. 119-120.

Здобувачем досліджений вплив потужності електронного пучка на параметри несамостійного дугового розряду при плазмово-активованому нанесенні покриттів за допомогою газорозрядного електронного випарника.