Наведено результати експериментального дослідження характеристик плазмових потоків, які генеруються повноблочним квазістаціонарним сильнострумовим прискорювачем плазми КСПП Х-50. Проаналізовано особливості взаємодії потужних плазмових потоків з поздовжнім магнітним полем і з поверхнями зразків. Здійснено варіювання параметрів потоків плазми методом зміни робочої напруги, комутації конденсаторної батареї та профілю основного прискорювального каналу КСПП. Проаналізовано ефективність транспортування та замагнічування потужних параметрів потоків плазми у зовнішньому поздовжньому магнітному полі залежно від параметрів потоку плазми. Показано, що повний енерговміст у плазмових потоках, які проходять через магнітний соленоїд, суттєвим чином залежить від величини індукції магнітного поля. Встановлено, що основні параметри екрануючих плазмових шарів, утворених поблизу поверхні зразка, опромінюваної потужними потоками плазми, визначаються параметрами налітаючого потоку плазми, розмірами мішені та величиною зовнішнього магнітного поля. Встановлено суттєву роль формування таких плазмових шарів у процесах передачі енергії поверхні мішені. З'ясовано, що енергетичне навантаження на поверхню зразка складає менш, ніж 10 % від енергії налітаючого плазмового потоку. Наведено деякі результати аналізу ерозії поверхні графіту та металів, опромінених плазмовими потоками КСПП з потужними тепловими навантаженнями.

  Скачати повний текст

Розроблено лінійну та нелінійну електродинаміку структур, які дозволяють генерувати більші потужності та збуджувати надвисокі прискорювальні градієнти поля у прискорювачах. За результатами дослідження показано, що одержати великі потужності та надвисокі поздовжні електричні поля можливо на основі гібридних плазмових уповільнювальних структур і за допомогою збудження кільватерних полів інтенсивними згустками заряджених частинок у плазмі, плазмово-діелектричних і діелектричних системах. Розглянуто практичні способи реалізації переваг гібридних уповільнювальних структур. Виконано розрахунки та наведено рекомендації щодо перевірки основних принципів високоградієнтного прискорення частинок з використанням кільватерних полів. Розроблено концепцію кільватерного прискорювача з використанням діелектричного резонатора.

  Скачати повний текст

Розроблено та впроваджено нові та розвинуто відомі радіофізичні методи визначення швидкості руху іоносферної плазми, що використовують кореляційну обробку некогерентно розсіяного (НР) сигналу. Проаналізовано алгоритми оцінювання швидкості плазми за різних умов вимірювань, на підставі статистичного підходу вибрано та реалізовано оптимальний варіант. Розроблено та реалізовано на радарі НР принципи зондування, приймання сигналу та побудови доплерівських приймально-задавальних радіосистем з урахуванням специфіки НР сигналу. Створено багатофункціональні прецизійні радіосистеми для визначення швидкості плазми разом з іншими іоносферними параметрами. Розроблено принципи зменшення або усунення похибок визначення швидкості. Проведено регулярні радіофізичні вимірювання швидкості іоносферної плазми над Україною, одержано нові дані про вертикальну складову швидкості плазми області F іоносфери у 1986 - 2009 рр.

  Скачати повний текст

Досліджено можливості підвищення яскравості іонного високочастотного (ВЧ) джерела та зниження енергетичного розкиду пучка іонів джерела щодо збільшення роздільної здатності ядерного мікрозонда. Створено експериментальну установку, яка дозволяє проводити вимірювання іонно-оптичних характериск ВЧ-джерел іонів. Розроблено ВЧ-системи живлення іонного джерела з регульjваною у широкому діапазоні ВЧ-потужністю та сталою частотою. Проведено дослідження ВЧ-джерела іонів за відсутності магнітного поля. Розроблено методики оцінки густини плазми іонного ВЧ-джерела залежно від величини ВЧ-потужності та тиску газу. Здійснено експериментальне вимірювання густини плазми ВЧ-джерела іонів за допомогою НВЧ-інтерферометра. Проведено дослідження ВЧ-джерела іонів з зовнішнім магнітним полем, розроблено методику експериментального вимірювання енергетичного розкиду пучка іонів ВЧ-джерела.

  Скачати повний текст

Вивчено рух стаціонарного потоку вакуумно-дугової плазми у криволінійному магнітному полі. Експериментально визначено просторовий розподіл потоків вакуумно-дугової плазми всередині криволінійного плазмоводу у магнітному полі, близькому до тороїдального. Показано, що втрат можна практично повністю уникнути, якщо правильно вибрати масштабні, геометричні та магнітні параметри фільтра. На базі наближення ведучих центрів і твердороторної моделі Р. Девідсона побудовано математичну модель руху плазми у криволінійному магнітному полі.

  Скачати повний текст

Узагальнено нелокальний підхід для електронної кінетики плазми за умов низьких тисків за присутності поверхневої хвилі (ПХ). Вперше одержано повністю самоузгоджену систему рівнянь для опису джерела плазми, що підтримується ПХ за умов низьких тисків у циліндричній геометрії. Обчислено коефіцієнти енергетичної дифузії електронів, за допомогою яких механізм поглинання енергії ПХ у нелокальному наближенні визначено як стохастичний і встановлено його вплив на процес нагрівання. Вперше проведено порівняльний аналіз енергії ПХ, що поглинається, за рахунок різних механізмів (резонансного та стохастичного). Показано, що у більшості випадків переважає стохастичний механізм. Вперше досліджено вихід за межі нелокального підходу, побудовано автомодельний розв'язок і виділено параметр нелокальності. Показано суттєву роль двовимірної неоднорідності плазми під час визначення її параметрів у джерелі на ПХ.

  Скачати повний текст

Експериментально вивчено широкоапертурні плазмові лінзи зі стаціонарними магнітними полями за умов фокусування сильнострумових (до 0,5 А) імпульсних пучків важких (Cu, Pb) іонів середніх енергій (~ 20 кеВ), сформованих багатоапаретурним вакуумно-дуговим джерелом. Досліджено лінзу з мінімізованими градієнтами магнітного поля. Шляхом вимірювання статичних і динамічних характеристик сфокусованого пучка та параметрів середовища у лінзах визначено основний фактор, який зумовлює обмеження максимального коефіцієнта стискання іонного пучка у діапазоні слабких магнітних полів. Досліджено фізичні процеси, що визначають особливості функціонування лінз зі стаціонарними полями та продемонстровано можливість формування електронних вихорів у плазмовій лінзі. З'ясовано, що за даних умов максимальна густина струму у фокусі обмежується початковим фазовим об'ємом пучка, тобто параметрами джерела іонів. Встановлено, що наявність середовища, сформованого самостійним жевріючим розрядом, зумовлює істотне поліпшення фокусуючих властивостей лінзи. Експериментально продемонстровано формування великомасштабних електронних вихорів у плазмовій лінзі за умов присутності значного радіального градієнта густини електронів. Встановлено, що порушення умови поздовжнього утримання призводить до обмеження амплітуди вихорів.

  Скачати повний текст

Експериментально досліджено вплив неоднорідності магнітного поля на параметри плазми та характеристики високочастотних (ВЧ) і низькочастотних (НЧ) хвильових процесів на двох геліконних джерелах. На великому геліконному джерелі з електромагнітами виявлено механізм підвищення генерації плазми в неоднорідному магнітному полі внаслідок утворення зони з гарячими електронами, а також ймовірний механізм нагрівання цих електронів. Визначено характеристики та механізми збудження НЧ іонно-звукових коливань і ВЧ коливань у бокових полосах накачки в розряді з неоднорідним полем. На компактному геліконному джерелі з постійними магнітами, розробленому в різних модифікаціях, виявлено методи ефективної генерації плазми та вихідного потоку прискорених іонів, оцінено перспективи джерела для технологічних застосувань.

  Скачати повний текст

Вивчено основні плазмодинамічні й електрофізичні властивості плазмодинамічного підходу, які підтвердили висновки запропонованої теоретичної моделі магнетронного розряду. У межах модифікованої моделі С. Берга показано значний вплив поверхневої рухливості атомів у плівках осадження на характер перебігу процесу реактивного магнетронного напилення. Наведено результати дослідження емісійного оптичного спектра плазми циліндричного технологічного магнетрона оберненого типу та проаналізовано основні фізичні процеси, які визначають характер випромінення атомів у різноманітних режимах розряду: в режимі синтезу плівок титану та його бінарних сполук.

  Скачати повний текст