Работа посвящена глобальной экологической проблеме — сохранению озонового слоя Земли. Проведен анализ различных пассивных и активных методов восстановления озонового слоя в верхних слоях атмосферы. На базе достижений лазерной и космической техники предлагается оригинальный метод восстановления, основанный на более эффективном использовании солнечной энергии для увеличения скорости образования озона в стратосфере
Представлены результаты численного моделирования движения частиц плазмы в плазменном ЭЦР-инжекторе CERA-RI-2. Определены области доминирующих потерь частиц плазмы и интенсивность плазменных и ионных потоков.
Для увеличения плотности элементов микросхем при фотолитографии предложено использовать лазерно-плазменные источники при оптическом пробое. Наивысшая эффективность генерации излучения в рентгеновском диапазоне на длине волны 6,7 нм достигается при использовании плазмы тугоплавких редкоземельных элементов гадолиния и иттербия в газовой фазе. Рассматриваются основные параметры и варианты построения устройства формирования мишени для оптического пробоя на основе аналога – электродугового источника плазмы на парах щелочного металла. Проведено исследование требований к устройству: выполнены термо- и газодинамические расчеты и оценки. В качестве нагревателя предложено использовать нагрев генератором электронного пучка на основе открытого разряда в буферном газе. Выполнены расчеты длины пробега электронов и плотности энерговыделения в плазме. Приведены оценки энергетической эффективности создания мишени при нагреве устройства пучком электронов.
Обзор содержит информацию о разнообразных реализованных способах создания низкотемпературной плазмы, используемой для конверсии углеводородов и спиртов в полезные продукты (водород, ацетилен). Даны примеры устройств для генерации плазмы н основе дуговых, барьерных, электронно-пучковых, и СВЧ-разрядов как в газовой среде, так и в жидкостях.
Приведены результаты исследования однофазного плазмотрона с кольцевыми электродами мощностью до 10 кВт. Измерения проводились с использованием медных кольцевых электродов при атмосферном давлении при расходе воздуха до 3,5 г/с. Проведено исследование развития разряда плазмотрона при двух положениях высокоскоростной камеры: первое – главная оптическая ось камеры совпадала с главной осью плазмотрона, вторая – главная оптическая ось камеры расположена перпендикулярно струе плазмы на выходе из плазмотрона. Получены временные зависимости интенсивности излучения плазмы внутри камеры и свободного плазменного факела. Проведено сравнение вычисленной по осциллограммам тока и напряжения мощности дуги с наблюдаемой интенсивностью излучения плазмы при фронтальном положении видеокамеры. Определено, что интенсивность излучения плазмы отражает эволюцию мощности дуги с коэффициентом корреляции 0,96.
Проведено исследование энергетических распределений ионов в плазменной струе, полученной при помощи емкостного ВЧ-разряда во внешнем радиальном магнитном поле внутри тороидального разрядного канала. Показано, что посредством такого разряда на мощностях 100— 200 Вт можно создать ускоренный поток ионов с энергиями 230 эВ.
В качестве дешевых источников СВЧ-энергии для микроволновых плазмотронов предлагается использовать генераторы, построенные на базе основных компонентов бытовых микроволновых печей. Разработаны схемы трехфазных высоковольтных источников питания, которые позволяют получать до 3 кВт непрерывной СВЧ-мощности от магнетронов с номинальной мощностью 1 кВт и методы модификации таких магнетронов с воздушного охлаждения на жидкостное. Проведены огневые испытания различных конструкций вихревых плазмотронов, работающих на атмосферном давлении.
Проведены исследования масс-зарядового состава ионов плазмы импульсного дугового разряда, реализуемого в разрядной системе широкоапертурного форвакуумного плазменного источника электронов. Показано, что давление рабочего газа и ток разряда оказывают существенное влияние на соотношение ионов металла (материала катода) и газа в плазме. Характерной особенностью форвакуумного диапазона давлений является появление в дуговой плазме заметной доли ионов газа без использования магнитного поля, причем при определенных условиях плазма дугового разряда содержит только газовые ионы.
Представлены результаты экспериментального исследования параметров ЭЦР-плазмы, формируемой в коаксиальном резонаторе со спиральной волноводной структурой. Определены зависимости газовой и энергетической эффективности формирования ионного потока от массового расхода рабочего газа (Ar) и СВЧ-мощности (2,45 ГГц), вводимой в резонатор.
Представлена вторая часть обзора, который посвящен динамическому методу визуализации и измерения пространственного распределения интенсивности миллиметрового (ММ) излучения при помощи оптического континуума, излучаемого положительным столбом разряда постоянного тока в смеси паров цезия с ксеноном (метод ОКИР). Принцип действия и физические основы метода ОКИР были рассмотрены в первой части обзора [Успехи прикладной физики. 2015. Т. 3. № 6. С. 515]. В данной статье описаны эксперименты, которые демонстрируют возможность использования этого метода визуализации для измерения параметров излучения на выходе источников ММ-излучения средней мощности. В частности, с его помощью была идентифицирована рабочая мода гиротрона трехмиллиметрового диапазона с импульсным магнитным полем, а также оценены величины примесей паразитных мод на выходе этого гиротрона и импульсного оротрона двухмиллиметрового диапазона. В статье также рассмотрены возможности применения метода ОКИР для радиовидения и неразрушающего контроля в диапазоне ММ-волн в реальном масштабе времени (с частотой более десяти кадров в секунду). Были получены теневые радиоизображения поглощающих и отражающих ММ-излучение объектов, а также радиопрозрачных объектов. Показано, что такой метод радиовидения в ММ-диапазоне может применяться для оперативного обнаружения и распознавания скрытых предметов, а также для регистрации динамических процессов.