Розглянуто теорію електромагнітних флуктуацій в плоскошаруватих середовищах з акцентом на ефектах, пов'язаних з власними тепловими полями та нульовими коливаннями в області простору, заповненій прозорим середовищем. Запропоновано методи опису таких ефектів і обговорено результати їх застосування до розрахунку спектра флуктуацій у ряді випадків обмеженої плазми та плазмоподібних середовищ. Розглянуто численні приклади конкретних розрахунків, що демонструють можливість визначального впливу теплових полів і нульових коливань у прозорих середовищах на поведінку різноманітних кореляційних функцій електромагнітних полів в околі межових поверхонь (включаючи тиск на такі поверхні) та на спектри теплового випромінювання напівобмеженої плазми.

Вивчено флуктуації в плазмі з урахуванням кулонівських зіткнень частинок. Парні кулонівські зіткнення описано в рамках кінетичного рівняння Ландау. За допомогою флуктуаційно-дисипативної теореми знайдено загальний вираз для кореляційної функції випадкових сил. Досліджено випадки слабких і сильних зіткнень. Кореляції у плазмі, в якій немає зіткнень, пов'язано з самоузгодженою електромагнітною взаємодією частинок плазми. Врахування парних кулонівських зіткнень частинок призводить до додаткової кореляції між випадковими силами у просторі швидкостей. Знайдено зв'язок між спектром флуктуацій у плазмі без зіткнень і гідродинамічними флуктуаціями. Показано, що зіткнення між частинками помітно впливають на колективне розсіяння електромагнітних хвиль.

Досліджено особливості мікрохвильової діагностики плазми, що утримується в термоядерних пастках. Для цього відтворено повну картину поширення електромагнітних хвиль, що застосовуються для мікрохвильової рефлектометрії, від антени крізь плазму. Досліджено особливості перпендикулярного та похилого зондування у великих токамаках з некруглим перерізом. Запропоновано новий спосіб зондування незвичайною хвилею, з використанням якого стає можливим ефективно оперативно контролювати щільність плазми.

Розглянуто можливість стимулювання процесу розчинення міді нерівноважною плазмою. Плазму несамостійного розряду з "рідким" електродом генеровано за атмосферного тиску. Вивчено умови плазмохімічного стимулювання розчинення міді в хлоридних розчинах невисокої концентрації (0,1 - 1,0 М HCl, NaCl). Показано, що за оптимальних режимів роботи установки плазма несамостійного розряду ефективніше стимулює рідкофазне окиснення компактної міді, ніж плазма самостійного (первинного) заряду. В цьому разі енерговитрати на розчинення міді не перевищують енерговитрати процесу хлорування сумішей на електродугових установках.

Запропоновано простий, підвищеної точності метод розрахунку полів температур нерівноважної плазми поблизу осі каналу індукційного ВЧ-плазмотрону, що базується на розв'язку задачі про структуру квазістаціонарного електромагнітного поля ВЧ індукційного розряду скінченної довжини поблизу осі плазмового згустка.

Розглянуто основні механізми теплового впливу низькотемпературної плазми атмосферного тиску на частинку дисперсного матеріалу за умов плазмового напилення. На підставі аналізу фізичних процесів, які мають місце в кнудсенівському шарі поблизу поверхні частинки, що напилюється, одержано аналітичні вирази для розрахунку густини електронного й іонного струмів з плазми на поверхню частинки, падіння потенціалу між плазмою та частинкою, а також електронної й іонної складових теплового потоку з плазми в частинку. Вважається, що приповерхнева плазма є неізотермічною та багатокомпонентною та містить, поряд з частинками плазмотвірного газу, атоми й іони матеріалу частинки, що випарувався. Запропоновано метод для визначення параметрів такої плазми на зовнішній межі кнудсенівського шару, які входять в одержані аналітичні вирази. У широкому діапазоні зміни температури незбуреної плазми (Ar) і температури поверхні частинки (Al) проведено числовий аналіз складу, температури електронів і важкої компоненти плазми, обчислено відповідні значення теплових потоків у частинку. Показано істотний вплив багатокомпонентності приповерхневої плазми, що формується під час випаровування в дифузійному режимі частинки, яку напилюють, на результуючий тепловий потік з плазми в частинку.

На основі методу скороченого опису Боголюбова та квазірелятивістської квантової електродинаміки знайдено статистичний оператор системи з електромагнітного поля та рівноважної плазми. Обчислення проведено в калібровці Гамільтона до другого порядку теорії збурень за взаємодією. Одержано рівняння Гамільтона - Максвелла та розглянуто їх хвильові розв'язки. Запропоновано метод побудови ефективного гамільтоніану електромагнітного поля в середовищі. На основі цього гамільтоніану запроваджено квазічастинки електромагнітного поля у рівноважній плазмі (одягнені фотони та плазмони).

Показано, що в нерівноважній плазмі з нестандартним законом дисперсії енергії переріз розсіяння електромагнітних хвиль помітно залежить від степеня непараболічності та орієнтації полів відносно кристалографічних осей. За певних умов (цілком реальних для більшості напівпровідникових матеріалів) переріз розсіяння хвиль може сягати аномально великих значень у порівнянні з величинами, які є в рівноважній плазмі та у разі врахування тільки флуктуацій концентрації носіїв. Одержано конкретні вирази для коефіцієнта розсіяння (трансформації) хвиль на флуктуаціях у конкретних напівпровідниках.

Індекс рубрикатора НБУВ: В333.225 + В333.322

Рубрики:

Термодинаміка плазми

Коронний розряд

Шифр НБУВ: Ж29409/А Пошук видання у каталогах НБУВ 

Наведено результати експериментального та теоретичного дослідження плазми продуктів згоряння металізованих складів, твердих і газових палив, визначено механізми процесів міжфазних взаємодій і способи їх регулювання. Показано, що під час випаровування краплі водяного розчину карбонату калію, використаного як домішку, що легко іонізується у вуглеводному полум'ї, виникає пульсаційний режим, установлено критерій зміни режиму випаровування. Обгрунтовано вибір коксу для форсованого спалювання в імпульсному генераторі плазми за високих тисків і температури та спосіб введення домішки, яка легко іонізується. Оцінено зміну ступеня іонізації плазми залежно від взаємного розташування конденсованих частинок та їх параметрів, що спричинює дальнодію між ними. Вивчено електроакустичні коливання частинок та доплерівський ефект у термоемісійній плазмі, нуклеацію в запорошеній плазмі. Уперше запропоновано поняття узагальненого потенціалу плазми та параметра нерівноважності.

Електростатичне екранування зарядженого поглинаючого об'єкта (пилової частинки) у беззіткненій плазмі з потоком досліджено на базі лінеаризованого кінетичного рівняння для іонів плазми з врахуванням їх поглинання точковим об'єктом. Досліджено вплив поглинання іонів на притягувальну частину (ПЧ) розподілу потенціалу пилової частинки в плазмі. Для дотеплових іонних потоків ПЧ потенціалу частинки в напрямі перпендикулярному потоку іонів може бути суттєво послабленою або повністю зникнути, залежно від швидкості поглинання (пропорційної площі поверхні частинки). Для надтеплових іонних потоків показано, що вплив поглинання на ПЧ потенціалу частинки в напрямку перпендикулярному потоку іонів є експоненціально малим. Зроблено висновок, що у випадку надтеплового потоку іонів плазми відносно частинки впливом поглинання на розподіл потенціалу частинки у плазмі можна знехтувати для розмірів частинок, що характерні для комплексних плазм.

Исследована амбиполярная диффузия (АПД) в электроотрицательной плазме. Рассмотрен случай плазмы, содержащей электроны, один сорт отрицательных ионов и два сорта положительных ионов. Получены формулы для коэффициента АПД, которые в предельных случаях (один сорт отрицательных ионов, электроположительная плазма) приводятся к хорошо известным результатам. Показано, что в плазме с плотностью отрицательных ионов, более чем в 10 раз превышающей плотность электронов, необходимо учитывать подвижность отрицательных и положительных ионов. Выяснено, что в сильно электроотрицательной плазме диффузия перестает быть амбиполярной, коэффициенты АПД заряженных частиц примерно равны их коэффициентам свободной диффузии.

Предложена релятивистская формулировка для уравнений неоклассического столкновительного переноса в горячей плазме, удерживаемой в тороидальных системах, сохраняющая формальную структуру стандартной (нерелятивистской) теории и позволяющая включить релятивистское рассмотрение в стандартные транспортные коды с минимальными изменениями. Все формулировки базируются на релятивистских дрейфовых уравнениях движения и релятивистском дрейфово-кинетическом уравнении. Благодаря прозрачной физической интерпретации и формальному сходству с общепринятой теорией столкновительного переноса предлагаемая формулировка позволит произвести количественную верификацию области применимости нерелятивистских результатов предсказываемых неоклассической теорией переноса в горячей плазме.

Теоретически проанализировано влияние уровня пульсаций температуры электронов на ионизационное равновесие в плазме воздуха при атмосферном давлении. С учетом данных численных расчетов равновесного состава плазмы показано, что повышение уровня пульсаций при определенных значениях температуры и давления может интенсифицировать рекомбинационные и ионизационные процессы с возможным переключением форм поддержания неравновесного разряда.

Досліджено вплив поляризації молекул оксидів металів на значення коефіцієнта дифузії в димовій плазмі, утвореної спалюванням металевого порошку в повітрі. Показано, що електростатична взаємодія диполь-заряджена частинка призводить до зменшення значення коефіцієнта дифузії в димовій плазмі. Визначено коефіцієнти дифузії оксидів алюмінію і магнію в димовій плазмі залежно від температури, розмірів і зарядів частинок.

Наведено pезультати дослідження генерації НВЧ-коливань струму в потоці з плоскою геометрією за гальмування його зовнішнім електричним полем без формування відбитого потоку. На лінійних установках досліджено стійкість циліндричного потоку електронів, інжектованих у поздовжнє магнітне поле. Ширина функції розподілу частинок потоку за швидкостями була близькою до середньої швидкості їх поздовжнього руху. Експериментально досліджено нелінійну поведінку діоктронних хвиль, що збуджуються у потоці, а також динаміку так званих залишкових хвиль, що спостерігаються після закінчення інжекції. Наведено експериментальні результати, що описують динаміку потоку прискорених частинок, що рухаються вздовж магнітних поверхонь у тороїдальній конфігурації на базі тризахідного торсатрону "Ураган-ЗМ". Наведено результати рентгенівських, зондових, оптичних, а також НВЧ-вимірювань, що дають інформацію про структуру потоку, особливості та природу його формування, та супроводжувальні процеси. У тороїдальній магнітній конфігурації вивчено електростатичні флуктуації крайової плазми торсатрона У-ЗМ, а також взаємодії таких флуктуацій з потоками заряджених частинок. Досліджено збудження параметричної нестійкості в області гармонік частоти ВЧ - нагрівання. Розглянуто можливість взаємодії нестійкості з потоком прискорених частинок.

Досліджено плазму електродугового розряду в повітрі між композитними Cu-C електродами. За допомогою методу оптичної емісійної спектроскопії одержано радіальний розподіл температури плазми дугового розряду силою струму 3,5 А у припущенні локальної термодинамічної рівноваги.

Створено перелік плазмохімічних реакцій, які проходять в суміші парів етанолу, води та аргону за атмосферного тиску за відносно невисокої температури. Розроблено модель кінетичного механізму плазмохімічних реакцій, які проходять в нерівноважній плазмі жевріючого розряду низького тиску в суміші парів етанолу та води за кімнатної температури. Досліджено вплив концентрацій компонентів на функцію розподілу електронів за енергіями (ФРЕЕ). Вдосконалено модель кінетичного механізму конверсії етанолу в плазмі суміші повітря, парів етанолу, води, та вуглекислого газу за атмосферного тиску та температури в діапазоні 400 - 1 750 К. Досліджено вплив концентрації компонентів на ФРЕЕ. Вдосконалено модель кінетичного механізму конверсії етанолу в плазмі бар'єрного розряду за нормальних умов.

Індекс рубрикатора НБУВ: В333.225 + В333.15

Рубрики:

Термодинаміка плазми

Діагностика плазми

Шифр НБУВ: Ж26988 Пошук видання у каталогах НБУВ 

Індекс рубрикатора НБУВ: В333.27 + В333.225

Рубрики:

Нестійкість плазми. Нелінійні явища і турбулентність

Термодинаміка плазми

Шифр НБУВ: Ж43925 Пошук видання у каталогах НБУВ