Експериментально досліджено фізичні особливості плазми електричної дуги, що вільно горить в парах міді, із застосуванням швидкісних засобів вимірювання та методик. Встановлено, що плазма електричної дуги, що вільно горить в парах міді, в приелектродних областях та на периферії розряду, на відміну від відомих стабілізованих стінками дуг, виявляє нерівноважні властивості. Порушення рівноваги в плазмі визначається наявністю різких градієнтів її параметрів та відповідно просторовою неоднорідністю її випромінювальних та поглинальних характеристик. Механізмом, що відповідає за порушення рівноваги, є перенесення резонансного випромінювання, внаслідок чого реалізується часткова локальна термодинамічна рівновага. В досліджених режимах існування плазми електричної дуги, що вільно горить в парах міді, уточнено значення параметрів штарківського уширення спектральних ліній атома міді Cul - 515,3 та 510,5 нм.

Плазмове азотування, також відоме як іонне азотування або азотування плазмою жевріючого розряду, є методом поверхневого зміцнення. Гази типу аргону, водню і т. ін. можуть використовуватися як каталізатор (поряд з азотом), що допомогає утворенню прошарку нітриду. Товщина, таким чином сформованого прошарку нітриду, може бути приблизно 0,01 - 0,1 мкм. Оскільки товщина прошарку нітриду збільшується, поверхню матеріалу можна зробити твердішою. Твердість поверхні матеріалу можна виміряти різноманітними методами. У цій роботі виміряно твердість з використанням дюрометра.

Наведено точний вираз для інтеграла непружних зіткнень іонізації в кінетичному рівнянні для електронів, що використовує напівемпіричний вираз для диференціального перерізу іонізації атомів газу електронним ударом. Запропоновано ефективний алгоритм розв'язку одновимірного кінетичного рівняння для електронів у зоні катодного падіння аномального жевріючого розряду. Наведено результати числових розрахунків еволюції енергетичного розподілу густини струму електронів і просторового розподілу інтенсивності іонізації в зоні катодного падіння потенціалу в гелії. Одержані результати дають уточнену картину утворення пучковоподібних електронних розподілів, а також свідчать про наявність гострої локалізації інтенсивності іонізації поблизу катода в кіловольтних розрядах.

Досліджено низку ефектів, пов'язаних із взаємодією потоків електронів та іонів із газами, зокрема, нерівноважні явища у коронному розряді та процеси розділення потоків іонізованих газів у постійних електричних і магнітних полях. Виявлено сильні залежності амплітуди струму коливної корони у потоці аргону від концентрації домішок за умов атмосферного тиску. Запропоновано спрощену аналітичну модель розвитку коливної корони у різко неоднорідному електричному полі. Отримано залежності сумарної напруженості внутрішнього та зовнішнього електричних полів і кількості електронів від часу та відстані, коронуючого вістря під час переміщення лавини. Досліджено інжекцію низькоенергетичних електронів у повітрі з використанням коронного розряду в потоках аргону й азоту. Вивчено вплив потенціалів іонізації та енергії спорідненості до електронів на інтенсивність розділення компонент у газових потоках. Виміряно часові розділення іонних пакетів, утворених у коливній короні у сумішах газів за умов атмосферного тиску. Зроблено теоретичну модель закручення іонізованої газової суміші у перехресних магнітному й електричному полях і розділення різномасових молекулярних і аерозольних частинок.

Досліджено взаємозв'язок градієнта тиску як одного з факторів нерівноважності плазми з фізикою процесів у щільній сильноіонізованій плазмі, а також роль у цих процесах самопоглинання резонансного випромінювання плазми. Для цього визначено вплив на розпад імпульсної електродугової плазми градієнта тиску, зумовленого її розширенням. Узагальнено рівняння Саха на більш характерний для електричної дуги випадок, коли плазма, крім атомних частинок у стані локальної термічної рівноваги (ЛТР), містить іонну компоненту у стані часткової ЛТР (ЧЛТР). Одержано критерій рекомбінаційної нерівноважності щільної сильноіонізованої плазми у режимі її розширення. Доведено, що роль перенесення випромінювання є неоднозначною і залежить від різниці температур, що реалізується в плазмі на довжині середнього вільного пробігу випромінювання.

З метою уточнення ролі дифузійних процесів у формуванні нерівноважного стану плазми електричної дуги експериментально досліджено розпад імпульсної аргонової та гелієвої плазми. Показано, що широко використовувані оцінки дифузійних втрат в електричній дузі істотно переоцінюють їх внесок у рекомбінаційні процеси. Проаналізовано роль теплопровідності задля пояснення розбіжності характеру спостережуваних результатів у гелії та аргоні.

Розглянуто результати експериментального дослідження часу деіонізації в електронних газорозрядних гарматах із порожнистим анодом після проходження імпульсного високовольтного жевріючого розряду в гелії для діапазону тиску 13,3 symbol Ш 1330 Па, прискорюючої напруги 20 кВ, тривалості імпульсу напруги 10 мкс. Час деіонізації знаходився в діапазоні 34000 symbol Ш 340 мкс відповідно до тиску. Для зниження цього часу запропоновано додавати до гелію 5 % водню. Завдяки запропонованому методу був знижений час деіонізації в електронній гарматі майже на один порядок.

Експериментально досліджено перенесення заряджених частинок плазми поперек магнітного поля в газорозрядних пеннінгівських системах за наявності в ній вихрових структур, зумовлених обертальною нестійкістю. Показано існування кореляції між аномальною "дифузією" плазми поперек магнітного поля та "потужністю" вихрових структур. За експериментальними даними розраховано величину радіальних потоків частинок, зумовлених цими структурами, та визначено локалізацію потоків у циліндричному плазмовому стовпі. Запропоновано методику визначення швидкості азимутального дрейфу заряджених частинок у вихорах, що реалізуються в обертовій плазмі, та визначено радіальний розподіл цих швидкостей. Зазначений розподіл незалежно розраховано за конфігурацією і "потужністю" вихрових структур. Зроблено висновки щодо ролі вихрових структур у перенесенні заряджених частинок поперек магнітного поля та його механізму.

Досліджено оптичні спектри випромінювання іскрового високочастотного розряду між мідними електродами при дії атмосферного тиску. Виявлено лінії домішок і вивчено ріст їх інтенсивності із зменшенням періоду коливань, а також у разі ініціювання іскрового розряду лазерним випромінюванням.

The absorption processes for high-frequency (HF) waves in the upper-hybrid frequency range in a inhomogeneous magnetized plasma with density gradient are considered. The expression for the effective absorption length of an external HF wave as a function of the density, temperature, plasma-density gradient, and frequency and amplitude of the pump wave is derived. It is shown that, for the parameters typical of thermonuclear plasmas, the effective absorption length is comparable with the plasma size, which results in efficient dissipation of the HF power.

Детально розглянуто одне з перших експериментальних досліджень впливу радіоактивного випромінювання на іскровий розряд, здійснене професором Харківського університету О. П. Грузинцевим у 1901 - 1902 рр., та першу кількісну теорію самостійного газового розряду, створену професором Новоросійського університету Ф. Н. Шведовим у 1903 - 1905 рр. Повністю забута за нашого часу, ця теорія становить значний інтерес для історико-наукового аналізу завдяки своїй простоті та наочності, значний відповідності експериментальним даним, а також деяким важливим висновкам про застосування до електронної теорії. Одним з таких висновків є запропонована Ф. Н. Шведовим на 6 років раніше, ніж Е. Резерфордом, планетарна модель будов частинки речовини.

Предложен новый подход для описания разрядных процессов в газах и жидкостях, в основе которого лежит взаимодействие систем нелокализованных частиц и полей на базе нелокальной статистической механики Власова. В рамках такого подхода проводимость среды определена неравновесными квазикристаллическими структурами, вытянутыми вдоль приложенного электрического поля.

Представлено результати експериментального і теоретичного дослідження механізму утворення іонних димерів з матеріалу катода в плазмі жевріючого розряду в комірці, охолоджуваній рідким азотом. Мас-спектрометричні дослідження проводили при постійній напрузі, постійному тиску і постійному розрядному струмі, в той час як два інших параметри змінювали. Показано, що іонні димери утворюються згідно з механізмом Ліндемана через проміжний метастабільний кластер, який переходить у кінцевий продукт по мономолекулярній реакції з випромінюванням, а розклад відбувається внаслідок зіткнень збуджених і стабільних іонних димерів з атомами аргону. Результати досліджень використовуються для математичного моделювання мас-спектрів при аналізі чистих металів і сплавів.

Експериментально досліджено струмові характеристики від'ємної коливної корони у потоці аргону з домішками. Отримано залежності частоти й амплітуди релаксаційних коливань струму на аноді від напруги на короні, витрати газу і концентрації газових домішок за умов атмосферного тиску. Виявлено сильні залежності вказаних параметрів від концентрації електро-негативних домішок та електропозитивного азоту. Вперше виявлено тонку структуру - вторинні високочастотні осциляції, що накладаються на гладку релаксаційну криву основного коливання струму.

Рассмотрены основы классической физики газового разряда. Значительное внимание уделено высокочастотному пробою, который определяется физическими процессами внутри плазмы. Различные типы разрядов классифицируются по элементарным процессам, от которых они зависят. Основываясь на общем определении понятия эффективного сечения исследованы типы взаимодействия заряженных частиц с нейтральными атомами и молекулами: упругое рассеяние электронов и ионов, перезарядка, возбуждение и ионизация, прилипание электронов, рекомбинация, вторичная электрон-электронная и ион-электронная эмиссия. Описаны некоторые типы разрядов: тлеющий, дуговой и пучково-плазменный.

Індекс рубрикатора НБУВ: В333.311

Рубрики:

Дуговий і ртутний розряди

Шифр НБУВ: Ж26988 Пошук видання у каталогах НБУВ 

Індекс рубрикатора НБУВ: В333.322

Рубрики:

Коронний розряд

Шифр НБУВ: Ж26988 Пошук видання у каталогах НБУВ 

Індекс рубрикатора НБУВ: В333.33

Рубрики:

Високочастотний (ВЧ), надвисокочастотний (НВЧ), індукційний розряди

Шифр НБУВ: Ж26988 Пошук видання у каталогах НБУВ 

Індекс рубрикатора НБУВ: В333.3я54(4УКР)

Шифр НБУВ: ІВ204062 Пошук видання у каталогах НБУВ 

Досліджено енергетичні характеристики та геометричні параметри мікрохвильового електродного розряду в формі факела, ініційованого на кінці штирової антени в потоці аргону. Проведено порівняння цих залежностей з аналогічними даними, одержаними на відомому коаксіальному плазмотроні малої потужності.

Исследованы энергетические характеристики и геометрические параметры микроволнового электродного разряда в форме факела, инициируемого на конце штыревой антенны в потоке аргона. Произведено сравнение этих зависимостей с аналогичными данными, полученными на известном коаксиальном плазмотроне малой мощности.

Energetic characteristics and geometric parameters of the microwave electrode discharge in the form of a torch which is initiated at the end of a flagpole antenna in the argon flow have been investigated. The comparison of these dependences with the similar data which were obtained for the well-known coaxial plasmatron of the low power has been made.