Іонізаційно-релаксаційні процеси в багатокомпонентній та гетерофазній плазмі - Автореферат

Дисертацію присвячено вирішенню задач по дослідженню процесів іонізації та релаксації в багатокомпонентній та гетерофазній плазми. Адже, наприклад, для аналізу розвитку плазми в повітрі необхідно взяти до уваги біля 200 хімічних та іонно-молекулярних реакцій. Таким чином, актуальність теми дисертації обумовлена істотним впливом елементарних процесів на параметри низькотемпературної плазми, яка використовується в технологічних застосуваннях та важливою роллю кінетикі як в обємі, так і на поверхні контакту плазми з конденсованою фазою для проектування майбутніх плазмохімічних та фотоплазмових установок. Предметом дослідження є механізми взаємного впливу різних типів релаксації на формування зарядженної компоненти, плазмове випромінювання в різних діапазонах; умови застосування різних типів діагностики запорошеної плазми, коли суттєва взаємодія електронів та іонів з частинками конденсованої фази; процеси релаксації високозбуджених молекул в обємі та на поверні, що межує з плазмою; утворення та поширення слабкодисипативних солітонів в запорошеній плазмі; механізм виникнення негативного заломлення в плазмі при наявності частинок феромагнетика і зовнішнього магнітного поля; поширення електромагнітних та звукових хвиль за таких умов. Результати дисертації доповідались на 19-ій Міжнародній конференції з явищ у іонізованих газах (Белград, Югославія, 1989) та 6-ій конференції з фізики газового розряду (Казань, Росія, 1992), 4-ій Міжнародній конференції з фізики та техніки плазми (Мінськ, Білорусія, 1994), на 7-ій та 13-ій Міжнародних конференціях з фізики плазми (Нагоя, Японія, 1996 та Київ, Україна, 2006), Міжнародному симпозіумі “Плазма - 97” (Варшава, Польща, 1997), 24-ій та 31-ій Конференціях Європейського фізичного товариства з керованого термоядерного синтезу та фізики плазми (Берлін, Германія, 1997 та Лондон, Великобританія, 2004), 6-ій Конференції молодих вчених з астрономії та фізики космосу (Київ, Україна, 1999), Симпозіумі “Інтербол” (Київ, Україна, 2000), 2-ій, 4-ій, 5-ій та 7-ій Конференціях молодих вчених з прикладної фізики (Київ, Україна, 2002, 2004, 2005 та 2007), Міжнародній конференції з фізики низькотемпературної плазми (Київ, Україна, 2003), Міжнародній конференції з прикладної фізики запорошеної плазми (Одеса, Україна, 2004), Робочій групі з кооперації НАСА та НКАУ у дослідженні космічного простору (Київ, Україна, 2004), Міжнародній конференції з електроніки та прикладної фізики (Київ, Україна, 2005), 11-ій Міжнародній конференції з фізики плазми та керованого термоядерного синтезу (Алушта, Україна, 2006), 6-ій Українській конференції з космічних досліджень (Євпаторія, Крим, Україна, 2006), 2-ій Міжнародній конференції з прикладної фізики запорошеної плазми (Одеса, Україна, 2007), 3-ій Міжнародній робочій групі з горіння з використанням плазми (Вашингтон, США, 2007), 12-ій Міжнародній конференції з фізики плазми та керованого термоядерного синтезу (Алушта, Україна, 2008), Міжнародній конференції з сучасної діагностики низькотемпературної плазми (Бланско, Республіка Чехія, 2009).У вступі дисертації обгрунтовано актуальність роботи, сформульовані основна мета та задачі роботи, що розвязувалися для її досягнення, аналізується вибір обєктів та методі дослідження, викладено наукову новизну та практичне значення результатів. Відображено особистий внесок автора, надано інформацію про апробацію результатів досліджень, наукові публікації за темою та показано структуру дисертації. Перший розділ дисертації присвячено огляду існуючих фізичних підходів до розгляду іонізаційних та релаксаційних процесів у нерівноважній низькотемпературній плазмі. У підрозділі 1.1 наводиться огляд літератури по теорії елементарних процесів. При розрахунках сталої швидкості необхідно вирішити дві задачі: динамічну, в якій знаходяться ймовірності переходів між мікроскопічноми станами частинок, що взаємодіють та статистичної, в якій робиться усереднення сталої швидкості по станах взаємодіючих частинок.Послідовний аналіз спільного перебігу рекомбінації та коливальної релаксації в азоті не тільки дозволяє пояснити немонотонну поведінку концентрації плазми під час її розпаду, але і отримати оцінки для відповідних параметрів релаксації (час затримки повторного зростання та концентрації електронів, що досягається в цьому випадку). Функція розподілу електронів при високих тисках в процесі розвитку електронної лавини цілком визначається локальними обємними процесами. З цієї причини для розрахунку функції розподілу електронів за швидкостями розряду у комірці плазмової панелі можна знехтувати впливом градієнтів та дифузійних процесів, а розглядати стаціонарне рівняння для функції розподілу електронів за швидкостями. При розгляді функції розподілу електронів за швидкостями для основної групи електронів була знайдена умова пробою газового проміжку. Гетерогенна рекомбінація обємних іонів та електронів у поверхневих станах може приводити до появи високо збуджених атомів, які, у свою чергу, слугують джерелом метастабілей ксенону у післясвітінн

Основний зміст роботи