Статья: Моделирование течения газа с учётом нагрева в цилиндрических каналах высоковольтных плазмотронов переменного тока (2014)

Проведено исследование основных причин возникновения фотодиодов с токами утечки в МФПУ на основе антимонида индия. На большом объеме МФЧЭ установлена связь одноточечной дефектности с напряжением пробоя, диффузионной длиной, концентрацией основных носителей и плотностью дислокаций. Представлены характерные распределения дефектности по пластинам антимонида индия. Показано влияние на дефектность качества обработки пластин после резки слитков и погрешностей технологии изготовления.

Разработана стендовая установка для исследования способов стабилизации и дестабилизации разряда, связанных с наложением внешнего магнитного поля на основе системы линейных токов, включенных последовательно в цепь разряда. Получены данные о влиянии конфигурации внешнего магнитного поля на движение и форму дугового столба, размеры и скорости перемещения его опорных пятен и электродных струй-факелов.

С помощью численного моделирования изучались особенности и режимы работы плазменной несимметричной вибраторной антенны конечной длины и диаметра на частоте сигнала f0 = 1,7 ГГц. Концентрация плазмы изменялась в пределах двух порядков, результаты расчетов сравнивались с аналогичной металлической антенной. Получены распределения составляющих электрических полей антенн в ближней зоне и диаграммы направленности. Приведены диаграммы направленности металлического вибратора, полученные в результате измерения и моделирования в двух программах.

Плазменный релятивистский генератор может работать в режиме генерации одиночного импульса СВЧ-излучения или частотно-периодическом режиме (до 50 импульсов в секунду, длительностью до 80 нс, мощность до 50 МВт с частотами излучения от 2 до 25 ГГц). Для получения и исследования режимов генерации в частотнопериодическом режиме необходима оперативная обработка получаемых временных рядов. Представлена методика анализа временного ряда за время между экспериментами серии, позволяющая найти требуемый режим работы устройства. Приведены примеры достигнутых в результате исследования режимов работы плазменного релятивистского СВЧ-генератора.

Экспериментально исследованы процессы растекания импульсного тока с шаровых электродов и электрический пробой в кварцевом песке. При плотностях тока на электроде больше критической величины происходит нелинейное уменьшение сопротивления заземления в результате искрообразования в грунте. Определены значения критической напряженности электрического поля ионизациия и пробоя. Показано, что на электроде развивается ионизационно-перегревная неустойчивость, которая приводит к контракции тока и образованию плазменных каналов.

Рассматривается диффузия ионов электролита вблизи электрода при наличии флуктуирующего тока через его поверхность. Показано, что плотность ионов вблизи электрода испытывает случайные изменения, имеющие характер фликкер-шума. Найдены статистические характеристики таких флуктуаций.

Нанесённая на поверхность металла тонкая наноуглеродная плёнка способна уменьшить коэффициент вторичной электроннной эмиссии до величины менее или равной единице. Тем самым устранить возможность развития мультипакторного разряда. В работе описан метод получения коллоидного раствора углерода, способ создания на его основе наноструктурированной плёнки на поверхности металла, а также результаты измерения коэффициента вторичной электронной эмиссии, полученного образца.

Рассчитаны и проанализированы характеристики дрейфа электрона в смеси гелия с ксеноном при напряженности электрического поля E/N= 1—100 Тд с учетом неупругих столкновений. Показано, что даже незначительная добавка ксенона в гелий, начиная с долей процента, сильно влияет на разряд, в особенности, на характеристики неупругих процессов. Исследовано влияние процентного состава гелия и ксенона на дрейф электронов, в частности, на коэффициенты диффузии и подвижности, частоту ионизации и т. д.