Предлагается метод обобщения решения уравнения Шафранова для описания неустановившегося движения плазмы со скоростью, пропорциональной расстоянию до центра симметрии.
Проведено исследование способов стабилизации и дестабилизации разряда, связанных с наложением внешнего магнитного поля посредством системы линейных токов, включенных последовательно с разрядом. 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. Определены статистические плотности распределения состояний разряда по мощности.
Фундаментальная задача, поставленная в настоящей работе, заключалась в исследовании возможности реализации в условиях свободного пространства в воздушной среде атмосферного давления взрывного образования металлической микроплазмы, обнаруженного и изученного ранее при контактах металлической поверхности с бесстолкновительной плотной и относительно горячей плазмой, получаемой в разрядах низкого давления.
Прикладная задача, стимулировавшая постановку экспериментов, заключалась в использовании поверхностных микровзрывов для создания поверхностной «шероховатости», способной существенно уменьшить вторично-эмиссионную способность металла и, таким образом, уменьшить вероятность или полностью исключить возможность возбуждения вторично-эмиссионных электронных микроволновых разрядов, ограничивающих уровень микроволновой мощности, принимаемой или передаваемой космическими спутниками связи.
Основные результаты, полученные в ходе выполнения исследований, состоят в следующем:
- впервые в условиях открытого пространства при атмосферном давлении воздушной среды реализована основанная на применениии импульсного капиллярного микроволнового факела схема эксперимента, позволяющая осуществить возбуждение взрывоэмиссионное образование микроплазмы на поверхности металла;
- проведена обработка поверхности алюминиевой пластины многократным облучением плазменной струёй капиллярного микроволнового разряда и показано, что в результате взрывоэмиссионных микроискрений происходит трансформация исходно гладкой поверхности в поверхность «шероховатую», представляющую из себя множество микронных размеров выступов и впадин («микрократеров»);
- максимальный коэффициент вторичной электронной эмиссии max «шероховатой» («рифлённой») поверхности снтжается от 2 для необработанного образца до 0,4 для обработанного образца, и остаётся стабильно низким в течение длительного пребывания образца в атмосфере.
Последний результат позволяет рассматривать предложенный и исследованный метод воздействия на металлическую поверхность, как способ обработки элементов бортовой спутниковой радио-электронной системы с целью подавления вторичноэмиссионных электронных разрядов («мультипакторов»), приводящих к временному нарушению работы или к невосстанавливаемому разрушению компонентов аппаратуры.
Разработан двумерный в координатном пространстве и трехмерный в пространстве скоростей численный код, основанный на методе частиц в ячейке, для моделирования мультипакторного разряда на диэлектрике, помещенном в плоскопараллельный волновод, с учетом вторичной электронной эмиссии с поверхности диэлектрика и стенок волновода, конечной температуры вторичных электронов, пространственного заряда электронов, а также упругого и неупругого отражения электронов от диэлектрика и стенок волновода. Код позволяет моделировать различные стадии мультипакторного разряда, начиная с возникновения электронной лавины и заканчивая стадией насыщения. Показано, что из-за утечки электронов на стенки волновода порог развития одностороннего мультипактора на диэлектрике, помещенном в зауженный волновод с абсорбирующими стенками, увеличивается по сравнению с порогом в случае неограниченного диэлектрика. Обнаружено, что, в зависимости от напряженности СВЧ-поля и вторично-эмиссионных характеристик стенок волновода, могут реализоваться два режима мультипакторного разряда. В первом режиме, который реализуется при относительно низких напряженностях СВЧ-поля, мультипакторный разряд развивается только на диэлектрике, поверхность которого заряжается положительно относительно стенок волновода. Во втором режиме, который реализуется при достаточно высоких напряженностях СВЧ-поля, происходит одновременное возбуждение одностороннего мультипактора на поверхности диэлектрика и двустороннего мультипактора между стенками волновода. В этом случае поверхность диэлектрика и пространство между стенками волновода приобретают отрицательный потенциал. Показано, что учет отражения электронов от поверхности диэлектрика и стенок волновода приводит к появлению высокоэнергетических хвостов функции распределения электронов.
Работа посвящена изучению возможности применения метода плазмохимического синтеза поликристаллических алмазных плёнок в плазме факельного СВЧ-разряда при атмосферном давлении для покрытия рабочей поверхности твердосплавных режущих инструментов с целью увеличения их износостойкости. Режущий инструмент из поликристаллических алмазов находит применение, прежде всего, в станкостроении, автомобильном и сельскохозяйственном машиностроении, авиастроении при точении цветных металлов, титановых, абразивных алюминиевых сплавов, керамических и композиционных материалов. Лучший способ повысить прочность и устойчивость к износу твердосплавных режущих инструментов состоит в том, чтобы на поверхность твердосплавных или PDC-режущих вставок дополнительно нанести монолитный поликристаллический CVD-алмазный слой. Непосредственному нанесению поликристаллического алмазного слоя на поверхность резцов с хорошей адгезией мешает наличие кобальта, цементирующего режущие инструменты. Обсуждаются вопросов выбора лучшего материала и технологии создания изолирующего слоя между алмазом и твердым сплавом и технологии последующего осаждения на него алмазного покрытия в плазме СВЧ-факела.
Рассмотрены вопросы формирования электрических флуктуаций в полупроводниках многозарядными ловушками, образованными дефектами структуры. Проанализированы флуктуации, связанные с дефектами структуры различных типов. Вычислено выражение общего вида для спектра флуктуаций, вызванных многозарядной ловушкой. Дано количественное описание электрических флуктуаций в полупроводниках, обусловленных группой многозарядных ловушек.
Проанализирована возможность повышения термоэлектрической добротности сплавов висмут-сурьма с помощью формирования направленной неоднородности распределения компонентов сплава. Увеличение термоэлектрической эффективности градиентно-варизонных сплавов висмут-сурьма подтверждено экспериментально.
Рассмотрена пионерская роль известного отечественного ученого А. А. Власова в формировании основных представлений о вибрационных свойствах плазмы, нашедших отражение в форме «уравнения Власова». В силу ряда обстоятельств работы Власова долгое время были недооценены. Сегодня, в частности, отмечается значение уравнения Власова для описания бесстолкновительного поглощения плазменных волн за счет их взаимодействия с электронами.
Примерно полвека тому назад появились на свет две статьи: в 1963 году статья В. И. Петвиашвили, ученика Б. Б. Кадомцева, в которой был предъявлен частотный спектр турбулентных пульсаций ионно-звуковых (ИЗ) волн; а в 1964 году работа самого Б. Б. Кадомцева, которую можно назвать основополагающей для квазистационарной нелинейной теории ионно-звуковой турбулентности (ИЗТ). В последней работе в простой модели была рассмотрена зависимость от времени ИЗ-пульсаций и благодаря учету вынужденного рассеяния ИЗ-волн на ионах показана возможность существования стационарных турбулентных пульсаций ИЗ-волн, а также был подтвержден спектр Кадомцева—Петвиашвили. В течение изрядного времени этот результат, не давший сведений об угловом распределении турбулентности, противопоставлялся аналитически полученному в 1966 году в квазилинейном приближении, т. е. при учете лишь черенковского эффекта, распределения Л. И. Рудакова и Л. В. Кораблева (РК). Для нас важно отметить, что найденное РК-распределение по углам было получено как нестационарное, а в стационарном пределе оказывалось сингулярным. Прошли годы. В квазистационарной теории ИЗТ начала 80-х гг. уже объединились два подхода: квазилинейная теория, основывающаяся на эффекте Вавилова—Черенкова и нелинейная теория Кадомцева— Петвиашвили, которая ввела в физику ИЗТ эффект индуцированного рассеяния ИЗ-волн на ионах. В приближении разделения переменных удалось построить теорию углового распределения турбулентных пульсаций и ряда эффектов, определяющихся ИЗТ. Возникла надежда на количественное описание ИЗТ. В то же время в её конкретной реализации модель работ Кадомцева—Петвиашвили непригодна для дейтерий-тритиевой плазмы. Необходимая модификация модели ИЗТ дана в работах начала 90-х. О пути к замкнутой теории ИЗТ и самых последних результатах начала нового тысячелетия идет речь в этой статье, где мы вспоминаем о Б. Б. Кадомцеве.
Рассмотрен монитор для контроля натяжения трубок в строу детекторах. Его работа основана на измерении резонансной частоты трубки при электростатическом возбуждении колебаний относительно опорного электрода. Высокая чувствительность монитора позволяет регистрировать резонансную частоту с точностью 0,1 Гц. Величина натяжения вычисляется с использованием полученной автором аналитической зависимости, которая в диапазоне натяжений 250—1200 гс имеет ошибку менее 3,5 %. Достигнутая точность подтверждается экспериментальными данными. Устройство отвечает самым высоким требованиям к созданию строу детекторов и может использоваться для измерения натяжения проволочек. Работа выполнена в Лаборатории ядерных проблем имени В. П. Джелепова.
Решение основных задач для ИК ФПУ третьего поколения в основном будут определяться прогрессом в области кремниевых устройств считывания, и поэтому разработка кремниевых устройств считывания становится одним из основных приоритетов для всех фирм, занимающихся разработкой тепловизионных систем.
Разработана лазерная технология изготовления фотоприемника ближнего и среднего инфракрасного диапазона длин волн на основе гетероперехода (p)InSb-(n)CdTe. Приведены результаты исследований фотоэлектрических свойств гетероперехода. Реализованное значение обнаружительной способности на максимуме спектральной чувствительности составляет D* λ (4,8; 2000; 1) ≈ 1,8×1011 см·Гц½·Вт-1, что не уступает фотонным приемникам на основе p─n-переходов.