Теоретично досліджено взаємодію електронних потоків з електромагнітними хвилями у напіпровідникових хвилевідних структурах круглого та прямокутного поперечних перерізів. Дослідження проведено з урахуванням дисипативних ефектів у напівровіднику під час відсутності та за умов зовнішнього постійного магнітного поля. Визначено ефективність пучково-плазмової взаємодії у розглянутих напівпровідникових хвилевідних структурах і з'ясовано вплив параметрів системи на ефективність взаємодії. Одержано нову інформацію про особливості взаємодії електронних потоків з власними хвилями напівпровідникових хвилевідних структур, що може бути використана в сучасній радіофізиці під час створення експериментальних зразків плазмових підсилювачів і генераторів. Розроблено практичні рекомендації для експериментального дослідження взаємодії електронних потоків з електромагнітними хвилями у напівпровідникових хвилевідних структурах.

  Скачати повний текст

Розвинуто кінетичну теорію хвиль у беззіткненій плазмі таких 2D систем, як токамаки (з великим і малим аспектним відношенням; з коловим, еліптичним і D-подібним перерізом концентричних магнітних поверхонь, з рівновагою за Соловйовим), магнітосфера Землі, магнітосферна плазма за лабораторних умов, циліндричні пробкотрони. Одержано та проаналізовано основний внесок пролітних і запертих частинок в елементи поздовжньої та поперечних хвиль у зазначених моделях плазми. Досліджено вплив баунас-резонаторів на дисперсійні характеристики альфвенівських і магнітозвукових хвиль у рівноважній тороїдній, циліндричній і магнітосферній плазмах. Одержано дисперсійні співвідношення для хвиль у 2D магнітосферній плазмі з анізотропною температурою. Досліджено нестійкість іонно-циклотронних хвиль у водневій плазмі поблизу геостаціонарних орбіт магнітосфери Землі. Доведено, що інкремент цієї нестійкості у 2D магнітосфері значно менше відповідного інкремента в 1D моделях плазми у прямому магнітному полі.

  Скачати повний текст

Уперше одержано точний розв'язок рівняння Хасегави - Міма, що описує дрейфові хвилі, для випадку плазми з однорідною зсувною течією. Знайдено, що звичайний синусоїдальний (модальний) розв'язок для дрейфових хвиль має місце тільки протягом обмеженого часу. Для довільного часу розв'язок є суто немодальним, який з плином часу перетворюється на розв'язок, який описує конвективну комірку з нульовою частотою. Уперше показано, що пакети дрейфових хвиль зі зсувною течією відбиваються від свого критичного рівня, що призводить до зникнення умов її аномального переносу. З використанням моделі Хасегави - Вакатані досліджено часову еволюцію дрейфово-резистивної несталості та дрейфових хвиль у зсувній течії плазми з частими та рідкими зіткненнями. Знайдено умову подавлення несталості зсувною течією. Показано, що у стані подавлення (насичення) дрейфової несталості дрейфові хвилі є принципово немодальними (внаслідок деформації хвиль зсувною течією). За цього процес стабілізації дрейфової несталості є немодальним і не може бути вірно досліджений на основі загальновизнаного модального підходу. Вивчено еволюції альфвенівських і дейфово-альфвенівських хвиль у неоднорідній зсувній плазмі з холодними іонами.еволюціє альфвенівських хвиль до їх сильного поглинання внаслідок затухання Ландау на електронах. Показано, що зсувна течія плазми з часом стає непроникною для альфвенівських хвиль. Досліджено вплив зсувної течії плазми на резистивну дрейфово-альфвенівську несталості плазми. Визначено, що ці альфвенівські несталості швидко стають немодальними з інкрементом, який зростає з часом. Але тільки для випадку досить сильного зсуву швидкості, коли градієнт швидкості поперек течії стає порівняним з частотою альфвенівської хвилі, лінійні немодальні ефекти призводять до зменшення цих несталостей. Уперше проведено дослідження впливу немодальних ефектів на слабконелінійну еволюцію несталості Релея - Тейлора. Визначено умови, за яких нелінійні немодальні збурення (до четвертого порядку стосовно амплітуди початкових збуджень) стають згасаючими, стабілізуючи за цього несталість Релея - Тейлора у лінійному та нелінійному режимах.

  Скачати повний текст

Досліджено магнітогідродинамічність (МГД) стійкості плазми скінченного тиску в токамаках та тороїдних магнітних уловлювачах з просторовою магнітною віссю з урахуванням ефектів скінченності ларморівського радіуса (СЛР) іонів, анізотропії плазми та гофрування магнітного поля. Визначено зони збудження моди Мерсьє (ММ) та ідеальної балонної моди (ІБМ) та встановлено їх інкременти. Проведено дослідження стійкості ММ та ІБМ в токамаці з гофрованим магнітним полем та немонотонним профілем коефіцієнта запасу стійкості q. Сформовано немонотонний профіль коефіцієнта запасу стійкості g, відповідний шар якого є від'ємним в зоні збудження ММ і мінімальним додатковим у зоні збудження ІБМ у разі одночасного збудження ІБМ і ММ у різних областях плазмового шнура для стабілізації нестійкості. Запропоновано метод оптимізації профілю тиску плазми. Доведено, що такий профіль має східчастий характер. Здійснено дослідження стійкості ІБМ і ММ для розрахованого профілю запасу стійкості g. Простежено суттєве зменшення зони збудження ІБМ.

  Скачати повний текст

Вивчено питання фізики процесів взаємодії потоків заряджених частинок і електромагнітних полів з шарами просторового заряду в газорозрядних пучково-плазмових системах. Наведено результати експериментальних і теоретичних досліджень механізмів утворення, структури, стійкості та динаміки поверхневих і об'ємних шарів просторового заряду, які дозволили встановити нові фізичні закономірності в процесах генерації, прискорення та транспортування пучків заряджених частинок, розробити методи локальної зміни параметрів шарів з метою керування іонізаційними процесами та характеристиками біполярного руху потоків заряджених частинок. Результати досліджень сприяють підвищенню ефективності газорозрядних пучково-плазмових систем і можуть використовуватися для розробки сучасного вакуумно-плазмового технологічного обладнання.

  Скачати повний текст