Теоретично та експериментально досліджено генерацію стохастичних коливань у плазмових гібридних сповільнюючих структурах нерелятивістським електронним пучком. Знайдено дисперсійні характеристики, топографію збуджених полів і розподіл потоку ВЧ-енергії. Визначено параметри системи, що відповідають переходу від генерації регулярних коливань до режиму стохастичної генерації, та механізм стохастизації.

Досліджено систему, що складається з двох зв'язаних осциляторів, частота одного з них є флуктуаційною величиною. При цьому, як і у випадку одного осцилятора з мультиплікативним шумом, відзначено нестійкість інших моментів. Однак з'являється нова можливість для збільшення інкремента флуктуаційної нестійкості, фізична природа якої зумовлена збільшенням кількості ступенів вільності. Знайдено умови, за яких відбувається таке збільшення. Розглянуто приклад конкретної фізичної системи, яку можна розглядати як два зв'язані осцилятори. Таким є циліндричний резонатор, заповнений плазмою з флуктуючою щільністю.

Коротко описано дослідження параметричного черенковського випромінення (ПЧВ) та параметричного рентгенівського випромінення (ПРВ), виконані в ХФТІ у 1957 - 1998 рр.

Досліджено фізичний механізм збудження електромагнітних коливань у резонаторі електронним пучком шляхом розв'язання точної електродинамічної задачі, а також наочними фізичними міркуваннями про випромінювання елементарного заряду та механізм групування пучка. При цьому доведено, що головна роль в генерації електромагнітного поля в резонаторі належить елементарному механізму випромінювання Вавілова окремим електроном. Механізмами, відповідальними за когерентне випромінювання окремих частинок, можуть бути або лінійні процеси, коли відбувається групування пучка (для щільних пучків), або нелінійна динаміка в полі випромінювання (для короткохвильового випромінювання чи розріджених пучків).

Рассмотрены процессы излучения потоков заряженных частиц и осцилляторов. Представлены механизмы повышения частоты и степени когерентности излучения. Описаны механизмы прямого преобразования энергии частиц среды в электрическую энергию. Исследованы явления переноса, обусловленные вихревыми структурами в двумерной гидродинамике, плазме и квантовых жидкостях. Проанализированы особенности тормозного излучения релятивистских электронов в случае, когда существенное влияние на процесс оказывает многократное рассеяние.

Дан сравнительный анализ трех механизмов стабилизации неустойчивых состояний физических систем. Этими механизмами являются: квантовый эффект Зенона, стабилизация неустойчивых состояний во внешнем быстроосциллирующим поле (на примере маятника Капицы), а также алгоритм, который был назван принципом юлы. Определены общие черты этих механизмов, а также различия между ними. В частности, показано, что стабилизация квантовых систем возможна без привлечения такого понятия как коллапс волновой функции. Для стабилизации достаточно, чтобы поток стабилизирующего излучения был таким, чтобы частота Раби переходов в этом поле, была по возможности большей, чем некоторая частота. Этой частотой является величина, которая обратно пропорциональна времени жизни стабилизируемого состояния. Показано, что стабилизация неустойчивых состояний путем воздействия на нее быстроосциллирующей силы происходит несамосогласованным воздействием, т.е. динамика стабилизирующего поля не зависит от динамики стабилизируемого состояния. Стабилизация при использовании принципа юлы происходит самосогласованными силами. В результате, во многих случаях, стабилизация с использованием принципа юлы может быть эффективнее.

Исследована динамика связанных линейных осцилляторов при наличии невзаимной связи между ними с целью определения возможности перекачки энергии низкочастотных колебаний в энергию высокочастотных колебаний. Были использованы методы теории динамических систем, в частности, сингулярная теория возмущений, теория вторичных резонансов и метод усреднения, а также методы численного анализа. Вначале был проведен анализ динамики системы двух одинаковых линейных высокочастотных осцилляторов. Эти осцилляторы связаны слабой невзаимной связью. Параметры коэффициентов связей модулировались внешним низкочастотным возмущением. Было показано, что при наличии невзаимной связи комплексные амплитуды высокочастотных осцилляторов могут быть параметрически усилены. Если связи были взаимными - такое усиление отсутствовало. Далее была изучена динамика большого числа высокочастотных линейных осцилляторов. Показано, что при взаимной связи между осцилляторами их первоначальная энергия практически не менялась. При наличии невзаимности возникала возможность параметрического усиления амплитуд высокочастотных колебаний. Рассмотрена также динамика двух связанных нелинейных осцилляторов. Была использована сингулярная теория возмущений и показано, что если коэффициенты связи взаимны, то существует интеграл, который не позволяет трансформировать энергию низкочастотных внешних возмущений в энергию высокочастотных осцилляторов. Наличие невзаимных связей разрушает этот интеграл, и канал преобразования энергии открывается. Анализ численных результатов полностью подтвердил полученные аналитические результаты. В заключение анализировались возможности использования обнаруженного канала. Потенциально он может быть использован в любом интервале частот. Реально, в настоящее время, он полезен в миллиметровом, субмиллиметровом и терагерцевом диапазонах. Показано, что наличие невзаимной связи между высокочастотными колебательными степенями свободы открывает канал перекачки энергии от низкочастотных колебаний в энергию высокочастотных колебаний.

Представлена информация о становлении теоретических представлений о бесстолкновительной плазме. Показано, что обнаруженный В. Е. Захаровым механизм нелинейного поглощения ленгмюровских колебаний в плазме имеет место и в случае параметрической неустойчивости интенсивных полей в холодной плазме, описываемых уравнениями В. П. Силина. Рассмотрено применение кинетических уравнений слабой турбулентности, в частности, в астрофизических приложениях. Исследовано описание регулярной и хаотической динамики частиц в очень сильных полях внешнего, в основном лазерного излучения в многоволновых режимах генерации и усиления. Рассмотрены особенности динамики частиц и объектов с дополнительными степенями свободы в различных приложениях.

Висвітлено історію, становлення та сучасний стан плазмової електроніки та нових методів прискорення заряджених частинок. Увагу приділено аналізу основних типів моделей опису взаємодії спінових і звукових хвиль в магнітовпорядкованих матеріалах. Подано інформацію про теорію сильно нелінійної кільватерної хвилі, яка генерується електронним згустком або лазерним імпульсом у неоднорідній плазмі. Розглянуто зв'язані магнітопружні коливання в феромагнетиках. Розкрито питання відбиття, проходження та трансформації електромагнітних хвиль у шаруватих надпровідниках.