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.
Экспериментально рассмотрен импульсный ВЧ-разряд как рабочий процесс сеточного ВЧ ионного источника. Показано, что при работе на таком разряде может быть получен прирост ионного тока по сравнению с непрерывным режимом работы. Этот прирост тем больше, чем больше разница между характерным временем падения ионного тока после выключения ВЧ-мощности и временем нарастания ионного тока при включении ВЧ-мощности. Оценены параметры пульсаций, при которых достигается максимизация ионного тока. Показано, что внешнее постоянное продольное магнитное поле в диапазоне 0–7,2 мТ немонотонно влияет на максимальное и равновесное значение ионного тока в импульсе, при этом темпы падения ионного тока после выключения ВЧ-мощности не изменяются.
Приведены данные по экспериментам с разрядами над жидкостями такими, как вода, спирт, глицерин и их смесями. Разряды развивались под верхним электродом в виде иглы, или набора игл. В качестве нижнего электрода использовалась кювета, заполненная веществом, к которой подводилось заземление. Во всех случаях в жидкости под верхним электродом на поверхности вещества возникает воронка, или волны, что свидетельствует о влиянии ионного ветра на поверхностный слой. В случае дистиллированной воды, спирта, смесей спирта с водой и спирта с глицерином на поверхности жидкости под верхним электродом появляются струи и фонтаны, в случае керосина – волны по его поверхности и пузырьки внутри жидкости. Появление струй и их разрушение на капли отражают развитие гидродинамических явлений над заряженными жидкостями. Приведена попытка качественной интерпретации результатов наблюдений, проведены полукачественные оценки.
Представлены результаты плазмохимической обработки водной суспензии хитозана и показано влияние полученных продуктов на всхожесть семян гороха и на раннее развитие растений. Исследовано действие разряда постоянного тока в воздухе с использованием в качестве катода обрабатываемой суспензии, а также разряда в парогазовых пузырьках у поверхности электрода, погруженного в суспензию («подводного» разряда). Определены скорости накопления водорастворимых продуктов и их энергетические выходы. Показано, что использование модифицированных суспензий увеличивает всхожесть семян и скорость начального развития растений при посеве в грунт.
На поверхности металлического электрода, погруженного в плазму с электронной температурой Te 10 эВ и плотностью плазмы ne от 1010 см3 до 1013 см3 рассчитывается электрическое поле при значениях отрицательного электрического потенциала 0 электрода при больших значениях параметра |e0|/Te >> 1. Полученная асимптотическая формула для величины поля при |e0|/Te >> 1 существенно отличается от классических формул расчета электрического поля и дебаевской длины экранирования поля вблизи поверхности электрода в плазме, которые справедливы при условии |e0|/Te << 1. Показано, что при |e0|/Te >> 1 вблизи электрода в плазме модифицированный дебаевский слой может на два порядка превышать классическую дебаевскую длину. Для расчета электрического поля на поверхности электрода в плазме предложена в явном виде обобщённая формула, справедливая в широком диапазоне значений параметра 0 < |e0|/Te < 104 при отрицательных значениях потенциала электрода до 10 кВ.