На основе детального анализа и обобщения результатов расчетов энергетического спектра электронов c использованием разных моделей в газовых разрядах в чистом углекислом газе CO2 и в смесях, содержащих СО2, найдена константа скорости диссоциации СО2 электронным ударом в газовом разряде постоянного тока атмосферного давления. Показано, что при значениях приведенного электрического поля от 55 Тд до 100 Тд преобладающим механизмом разложения молекулы СО2 являются столкновения молекул СО2 с электронами. Получено выражение для вычисления константы скорости диссоциации СО2 электронным ударом в зависимости от приведенного электрического поля.
Найдено аналитическое решение уравнения Пуассона для расчета электрического поля на поверхности электрода, погруженного в однородную неизотермическую бесстолкновительную плазму, состоящую из электронов и однозарядных ионов с зарядом e, с температурой электронов Te, при больших значениях отрицательного электрического потенциала , когда параметр |e| / Te >> 1. Установлено, что размер слоя L плазмы с нарушенной квазинейтральностью вблизи высокопотенциального электрода увеличивается по сравнению с радиусом Дебая rD пропорционально параметру [e / 2Te]3/4 , L = rD [e / 2Te]3/4. Показано, что в лабораторной плазме с плотностью в интервале значений 10101013 см3 и температурой электронов от 1 до 10 эВ при больших значениях потенциала и параметра e/Te >> 1 электрическое поле, рассчитанное по полученной формуле E = | L вблизи поверхности погруженного в плазму электрода, от 20 до 200 раз меньше значений полей, рассчитанных по классической формуле E = | rD, полученной при малых потенциала и при значениях параметра e / Te << 1.
Ранее было установлено, что существует взаимосвязь между динамикой плазмы и процессом ускорения электронов в микропинчевом разряде. Авторы предприняли попытку ввести управляемую временную задержку процесса ускорения электронов относительно процесса сжатия плазмы в перетяжке канала тока. С указанной целью для сильноточной вакуумной искры в режиме микропинчевания был использован комбинированный источник тока, состоящий из параллельно включенных конденсаторной батареи и формирующей линии переменной длины. Было обнаружено, что при использовании формирующей линии достаточной протяженности наблюдается поток высокоэнергетичных электронов с энергией порядка 104–105 эВ на частицу, распространяющийся в направлении внешнего электрода независимо от полярности электродов, а продолжительность существования условий для ускорения электронов примерно на два порядка величины превышает продолжительность быстрого радиационного сжатия и процесс ускорения не может быть связан исключительно с ним.
Окончив в далеком 1955 году Московский инженерно- физический институт, автор долгие годы был засекреченным физиком. В книге рассказано о работах, связанных с созданием и испытаниями атомного, лучевого и других видов оружия, на которые переводятся современные армии, а также о своей жизни вне работы и событиях, происходивших в стране.
Более 60 лет автор работал в академии наук, переходя из Института химической физики (ИХФ АН СССР) в Институт физики Земли (ИФЗ) и затем в Институт динамики геосфер (ИДГ). Будучи сотрудником ИХФ АН СССР, измерял воздействие ядерных взрывов (ЯВ) на корабли и другую технику ВМФ. Участвовал в работах на Новоземельском и Семипалатинском атомных полигонах. Был участником боевых учений с применением ядерного оружия. Выполнял отработку приборов при взрывах в воде на полигонах ВМФ. Исследовал действие взрыва в мелких водоемах. На берегу Куйбышевской ГЭС моделировал действе ЯВ на плотины. В Черном море моделировал цунами, создаваемое ЯВ.
Работая в ИФЗ АН, проводил совместные исследования с 12-м ЦНИИ МО, НПО Астрофизика и другими организациями на полигонах МО и Оборонной промышленности, включая космодромы. Принимал участие в разработке импульсных лазеров с накачкой взрывом. Исследовал воздействие удара, плазмы и мощных потоков разных видов излучений на материалы и объекты. Определял критерии лучевого и плазменного поражения двигателей летательных аппаратов типа МИГ.
В ИДГ, где изучались динамические процессы в разных геосферах, от ядра до ионосферы Земли, автор исследовал природные и техногенные катастрофы взрывного типа. Участвовал в активных геофизических экспериментах в ионосфере. Разрабатывал систему мониторинга подводных ЯВ совместно с США. Принимал участие в работах по моделированию импульсного термоядерного синтеза.
Об этих работах и встречах с выдающимися учеными того времени: академиками, лауреатами Нобелевской премии Н.Н. Семеновым, Н.Г. Басовым и А.М. Прохоровым, трижды Героями Ю.Б. Харитоном, К.П. Щелкиным, Героями М.А. Садовским, С.,А. Христиановичем и др., - делится воспоминани
С использованием разряда между электродами из серебра, цинка или меди, погруженными в водную суспензию хитозана и поливинилового спирта, синтезированы полимерные композиты, содержащие наночастицы серебра, оксида цинка (ZnO) или оксида меди (Cu2O). Разряд возбуждали между стержнями диаметром 1 мм при межэлектродном расстоянии 1,5 мм и среднем токе разряда 0,25 А в ячейке с объемом жидкости 100 мл. Скорость эрозии электродов (0,012–0,014 г/мин) определяли их взвешиванием до и после эксперимента. Полученные композиции исследованы методами электронной спектроскопии, рентгеновской дифракции и сканирующей электронной микроскопии. Испытания на лабораторных мышах показали, что полученные нанокомпозиты ускоряют заживление ран: полное заживление с применением композитов с наночастицами Ag или ZnO наблюдалось на 7-е – 10-е сутки, в то время как в контрольной группе – лишь на 13-е сутки.
В монографии «Введение в физику плазмы» сделана попытка в про-
стой и наглядной форме рассказать об удивительных свойствах четвер-
того состояния вещества – плазмы. Рассмотрены некоторые приложения
по применению плазмы в нашей жизни, науке и технике. Приведены
результаты краткого теоретического анализа изменения физических про-
цессов, протекающих в плазме, полученных на основе математического
моделирования различных типов электрических разрядов.
Монография предназначена для студентов, специализирующихся
по направлениям: «Теоретическая физика», «Физика плазмы», «Тепло-
физика и теоретическая теплотехника», а также для подготовки и сдачи
вступительного экзамена по специальности и английскому языку.
Книга может быть полезной широкому кругу научных работников,
инженеров и технологов, желающих познакомиться с таким загадочным
и замечательным явлением нашей жизни, как плазма, а также в качестве
учебного пособия по самообразованию для преподавателей, аспирантов
и студентов гуманитарных и общественных специальностей вузов.
Изучены особенности инжекции электронов из плазмы эмиттерного разряда в разрядную систему планарного магнетронного разряда. В качестве эмиттерного разряда использовались тлеющий разряд с полым катодом и вакуумная дуга. Инжекция электронов осуществлялась через центральное отверстие в мишени магнетрона. Давление рабочего газа (аргон) в вакуумной камере составляло 0,05–0,09 Па. Эмиттерный тлеющий разряд в полом катоде функционировал как в слаботочном непрерывном режиме (10–100 мА), так и сильноточном импульсном режиме (10–20 А, 25 мкс, 1 Гц). Вакуумный дуговой эмиттер функционировал в импульсном режиме (10–60 А, 200 мкс, 1 Гц). Измерены токи эмиссии для различных конфигураций разрядной системы, в том числе определены условия, обеспечивающие полное переключение электронного компонента тока эмиттера в разрядную систему магнетронного распылителя.
Представлены первые результаты экспериментального исследования характеристик катода-нейтрализатора, рабочий процесс которого основан на индуктивном ВЧ-разряде в аргоне. Рассмотрен диапазон расходов аргона 4–10 см3/мин, диапазон мощностей ВЧ-генератора 35–150 Вт. Показано, что при достижении порогового значения напряжения между коллектором ионов и положительно заряженным относительно коллектора электродом (анодом) наблюдается скачкообразный рост электронного тока.
Измерена интенсивность свечения второй положительной системы азота вблизи поверхности раствора в разряде с жидким электролитным катодом при атмосферном давлении в воздухе для водных растворов разного состава. Показано, что интенсивность свечения для всех исследованных растворов сильно падает с ростом разрядного тока от 20 до 100 мА. Показано, что для этих растворов при всех разрядных токах вращательная и колебательная температуры, определённые по молекулярному азоту, идентичны и равны соответственно 2400 и 3800 К. Обсуждаются возможные причины различия в интенсивности свечения второй положительной системы азота при одинаковых температурах.