Обговорено застосування методів статистичної механіки, розвинутих М. М. Боголюбовим, у кінетичній теорії плазми. Розглянуто можливість застосування цих методів для формулювання основних положень кінетичної теорії запорошеної плазми.

Розглянуто схожі властивості таких різних систем, як колоїди та плазма з пилом.

Описаны варианты применения контактной неравновесной плазмы как инструмента для активации химически чистой воды и водных растворов. Приведены данные теоретических и экспериментальных исследований свойств активированных волн сред. Показана перспективность создания эффективных и экологически чистых безреагентных плазменных технологий. Рассмотрены процессы плазменного обеззараживания и обезвреживания токсичных водных сред, плазменной пробоподготовки для атомно-абсорбционного анализа, синтеза водных растворов с антибактерицидными, антисептическими и стерилизационными свойствами, а также их применения в различных областях жизнедеятельности, синтеза органических и неорганических продуктов.

На базі методу нерівноважного статистичного оператора Д.М.Зубарєва проведено статистичний опис пилової плазми у власному електромагнітному полі. Одержано узагальнені гідродинамічні рівняння переносу, які дозволяють перенормувати ядра переносу з урахуванням кінетики пилових частинок і залежать від стану електромагнітного поля.

На базе метода неуравновешенного статистического оператора Д.М.Зубарева проведено статистическое описание пылевой плазмы в собственном электромагнитном поле. Получены обобщенные гидродинамические уравнения переноса, которые позволяют перенормировать ядра переноса с учетом кинетики пылевых частиц и зависят от состояния электромагнитного поля.

На базі методу нерівноважного статистичного оператора Зубарєва Д. М. статистично описано пилову плазму у власному електромагнітному полі. Одержано узагальнені гідродинамічні рівняння переносу, в яких ядра переносу перенормовані з урахуванням кінетики пилових частинок і залежать від стану електромагнітного поля.

Індекс рубрикатора НБУВ: В333.222 + В652.473.2

Рубрики:

Кінетика плазми

Спалахи на Сонці. Вибухи на Сонці

Шифр НБУВ: Ж14846 Пошук видання у каталогах НБУВ 

Індекс рубрикатора НБУВ: В333.222

Рубрики:

Кінетика плазми

Шифр НБУВ: Ж26988 Пошук видання у каталогах НБУВ 

Розроблено проблему перенесення змінних електричних і електромагнітних (ЕМ) полів у плазмі під час їх взаємодії з когерентними розподілами заряджених частинок в кінетичному розгляді розповсюдження хвиль. Досліджено, що модульовані розподіли резонансних частинок поширюються без загасання і переносять хвильовий рух у області простору, куди хвиля не доходить. Відзначено, що фазова когерентність розподілів допомагає відтворити макроскопічні струми та поля. Вирішено дану проблему в нелінійній та лінійній теоріях в неоднорідному магнітному полі в плазмі. Зазначено, що амплітуди нелінійної просторової луни зростають у резонансі, а також збільшуються за допомогою великої ваги резонансу під час збудження розподілів резонансних частинок. Встановлено, що напруженість поля луни від границі пропорційна частці дзеркально відбитих від межі частинок. Доведено властивість фазової когерентності для переносу хвильового руху розподілами резонансних частинок у неоднорідному магнітному полі, зокрема, генерується нелокальний модульований струм, нелокальні струми за умов резонансу з власними ЕМ полями випромінюють ЕМ хвилі за плазмовим хвильовим бар'єром, нелокальний струм збуджує невласні ЕМ поля. Досліджено нелокальний перенос поля через хвильовий бар'єр.

Уперше одержано основні (просторові, часові та спектральні) характеристики флуктуацій густини та потенціалу плазми поблизу межі зони утриманняч, а також поперечного потоку частинок, обумовленого флуктуаціями, у диверторній зоні торсатрона за умов оригінального методу створення й нагрів плазми (багатомодовий альфенівський резонанс), що використовується на цій установці. Показано переривчастий характер турбулентного потоку, що значна доля турбулентного потоку, до 70 %, переноситься саме завдяки рідкісним викидам плазми великої амплітуди. Відзначено універсальність основних властивостей дрібномасштабної низькочастотної електростатичної турбулентності плазми в замкнутих магнітних пастках, а також незалежність цих властивостей від магнітної конфігурації та методів нагріву. Показано, що в торсатроні "Ураган-3М" перенесення частинок на межі зони утримання є аномально великим і може бути значною мірою пояснене саме низькочастотною електростатичною турбулентністю. Установлено наявність сильної вертикальної асиметрії просторового розподілу потоку дивертованої плазми в даному торсатроні. Уперше спостережено ефект обертання напряму асиметрії за умов зміни напряму магнітного поля. Запропоновано пояснення асиметрії на підставі втрат швидких частинок. На базі порівняння характеристик асиметрії в тризахідному торсатроні та двозахідному геліотроні зроблено висновок щодо універсальності цього ефекту для систем з гвинтовим магнітним полем.

Kinetic solutions of the problem of the effective potential of a macroparticle charged by plasma currents are analyzed in detail. Calculations are performed taking the dependence of the ionic charging cross-section on the ion velocity into consideration. Analytical expressions for the potential are obtained for arbitrary values of ion mean free path. It is shown that the analytical approximations are in agreement with the numerical calculations, and the conditions for applications of these approximations are found.

Представлено кінетичні розрахунки ефективного потенціалу порошинки для випадку слабоіонізованої плазми у зовнішньому електричному полі. Знайдено силу опору, яка пов'язана з дрейфом іонів у зовнішньому полі. Показано, що поглинання електронів та іонів порошинкою може призвести до зміни напрямку сили опору.

Досліджено заряджання сферичної частинки в частково іонізованій неізотермічній плазмі на базі числового розв'язку модельного кінетичного рівняння Батнагара - Гросса - Крука (БГК). Визначено стаціонарні значення заряда частинки, електронного та іонного струмів для різних режимів зіткнень. Показано, що в континуальному режимі ефективний потенціал має кулонівський вигляд на великих відстанях від частинки. Запропоновано нову модель БГК типу для бінарної суміші газів. Показано, що дана модель задовольняє основні властивості інтегралів зіткнень Больцмана, включаючи коректні рівняння переносу. Розроблено неявну схему високого порядку точності для розв'язку кінетичного рівняння. Показано, що метод є кінетично консервативним за довільних значень числа Кнудсена.

Наведено модель поляризації пилових частинок із захопленими іонами у зовнішньому електричному полі. Модель базується на самоузгодженому вирішенні інтегрального рівняння балансу для густини захоплених іонів і рівняння Пуассона для електричного потенціалу. Показано, що у слабозіштовхувальному режимі захоплені іони формують широку оболонку з максимумом, локалізованим на певній відстані, що пропорційна іонній довжині Дебая. Оцінена поляризованість пилових "квазіатомів" дуже висока і залежить від напруження зовнішнього електричного поля завдяки польовій іонізації захоплених іонів. У разі зростання електричного поля пиловий квазіатом втрачає свої іони на віддалених орбітах. Радіус іонної оболонки та коефіцієнт поляризованості зменшуються.

Приведены результаты численного моделирования процесса воспламенения неравновесной плазмой наносекундного импульсного разряда топливно-воздушной смеси метана и этилена. Предложенная модель включает в себя, как детальный расчет химической кинетики нейтральных, заряженных, электронно- и колебательно возбужденных компонент смеси, так и моделирование электродинамики импульсного наносекундного разряда в потоке газа. Определены основные закономерности процесса воспламенения неравновесной плазмой при атмосферном давлении. Подтверждена гипотеза о двухступенчатом механизме быстрого нагрева топливно-воздушной смеси наносекундным разрядом.

Індекс рубрикатора НБУВ: В333.222

Рубрики:

Кінетика плазми

Шифр НБУВ: Ж26988 Пошук видання у каталогах НБУВ 

Розроблено кінетичну теорію електромагнітних флуктуацій у турбулентній плазмі за наявності зовнішнього магнітного поля з урахуванням впливу випадкових гідродинамічних рухів на динаміку флуктуацій. Обчислено функції діелектричного відгуку і кореляційні функції ланжевенових джерел та отримано загальні вирази для спектрів флуктуацій. Детально вивчено флуктуації пов'язані з дифузійним рухом частинок поперечно зовнішньому магнітному полю.

The stationary distribution function of Brownian particles in a nonequilibrium dusty plasma is calculated with regard to electron and ion absorption by grains. The distribution is shown to be considerably different from the distribution function of ordinary Brownian particles in thermal equilibrium. A criterion for the grain-structure formation in a nonequilibrium dusty plasma is derived.

Обговорено природу далекосяжної взаємодії між пилинками в плазмі. Базуючись на комірковій моделі запиленої плазми, запропоновано потенціал взаємодії між пилинками. Притягальну частину потенціалу взаємодії надано у вигляді мультипольної взаємодії між двома електронейтральними комірками. Це надало змогу провести аналогію з молекулярними рідинами, де притягання між молекулами визначається дисперсійними силами. Сформульовано основні ідеї теорії флуктуацій електростатичного поля в межах коміркової моделі та обчислено головний внесок в притягальну частину потенціалу взаємодії.

Вивчено процеси течії плазми в профільованих каналах потужних квазістаціонарних плазмових прискорювачів (КСПП) і формування області компресії в плазмовому потоці, генерованому магнітоплазмовим компресором (МПК). Вивчено розподіл струмів у каналах КСПП як зі стрижневими електродами, так і складними магнітоплазмовими електродами-трансформерами. Виявлено вплив умов на електродах-трансформерах на характер течії плазми і параметри потоків, що генеруються. Встановлено, що за оптимальних режимів роботи КСПП реалізується квазістаціонарна течія плазми з часом генерації, що в 100 - 150 разів перевищує час прольоту частинки уздовж каналу. Швидкість потоку плазми добре узгоджується з максимально можливою для таких експериментальних умов. Вивчено основні фундаментальні властивості течії плазми в профільованих каналах. Показано, що за оптимальних режимів роботи КСПП струм у каналі переноситься іонами, а течія є транссигнальною, ізомагнітною і ізобернуллієвою. Досліджено розподіл сили Ампера в плазмовому потоці, генерованому МПК. Встановлено, що в зоні стиснення потік гальмується, а його кінетична енергія трансформується, переважно в теплову енергію.

Релаксацію температур і швидкостей компонент квазірівноважної двокомпонентної повністю іонізованої просторово-однорідної плазми вивчено на основі узагальненого методу Чемпена - Енскога, застосованого до кінетичного рівняння Ландау. Узагальнення базується на ідеї функціональної гіпотези Боголюбова з метою врахувати кінетичні моди системи. Показано, що в наближенні малої різниці швидкостей і температур компонент системи релаксація дійсно існує (швидкості релаксації є додатними). Доведення базується на аргументах, які придатні для довільної двокомпонентної системи. Рівняння, які описують температурну та швидкісну кінетичну моди системи, досліджено у теорії збурень за квадратним коренем малого відношення мас електрона та іона. Рівняння будь-якого порядку в цій теорії збурень розв'язано за допомогою методу розвинення за поліномами Соніна. Одержано корекції до відомих результатів Ландау щодо функцій розподілу компонент плазми та швидкостей релаксації. Гідродинамічна теорія, яка базується на цих результатах, повинна враховувати порушення локальної рівноваги за наявності релаксаційних процесів.