Рассмотрена многокомпонентная химически активная плазма продуктов сгорания углеводородного газа с воздухом, которая характеризуется комбинацией уникальных транспортных и теплофизических свойств. Показано, что доступность и дешевизна плазмообразующих газов делают их применение особенно предпочтительным при увеличении мощности установок, производительности процессов и переходе к работе в диапазоне сверхзвуковых скоростей. Развит новый подход к созданию установок сверхзвукового плазменного порошкового и электродугового проволочного напыления, высокоскоростной поверхностной плазменной закалки.

Сформульовано статистичну модель узгодженого опису частинок електроліту та електроду з врахуванням поверхневих ефектів. Уперше за допомогою методу нерівноважного статистичного оператора для системи електроліт - електрод одержано самоузгоджену систему узагальнених електродифузійних рівнянь переносу узгоджених із усередненими рівняннями Максвела для електромагнітних полів.

Дисертацію присвячено питанням збудження та розповсюдження незвичайно поляризованих поверхневих хвиль у магнітоактивних плазмово-металевих структурах. Розглянуто вплив гофрованої поверхні, неоднорідності густини плазми та діелектричного прошарку скінченних розмірів на дисперсію поверхневих хвиль, а також пучкове та параметричне збудження незвичайно поляризованих поверхневих хвиль. Побудовано модель стаціонарного газового розряду на поверхневих хвилях на другій гармониці іонної та електронної циклотронної частот у режимі омічного нагрівання.

Розроблено універсальний комплекс оптичної діагностики для розв'язання плазмодинамічних задач з генерації та формування компресійних плазмових потоків і плазмово-поверхневої взаємодії в широкому діапазоні параметрів плазми. Проведено комплексний аналіз впливу потужних плазмових потоків різної тривалості імпульсу на особливості випромінювання приповерхневої плазми. Визначено, що за дії короткоімпульсної плазми на поверхню, ефекти екранування практично не позначаються на процесах передачі енергії через малий час існування високоенергетичного плазмового потоку та подальше різке зменшення густини плазми. Досліджено вплив атомної ваги матеріалу на параметри перехідного плазмового шару, який формується за взаємодії квазістаціонарних плазмових потоків з поверхнею. Показано, що атомна вага матеріалу значно впливає на товщину перехідного шару та визначає його захисні властивості. Розроблено новий метод визначення абсолютних концентрацій домішок у щільній плазмі, який базується на ефекті самопоглинання в спектральних лініях.

Встановлено особливості нагрівання напівпровідників під дією імпульсів лазерного випромінювання мілісекундного і секундного діапазонів: у електронно-дірковій плазмі, генерованій лазерним випромінюванням, може відбуватись спонтанне розшарування температури кристалічної гратки та концентрації носіїв заряду, виникає додатній зворотний зв'язок між температурою кристалічної гратки і концентрацією носіїв заряду в області їх флуктуації, який призводить до підсилення початкових флуктуацій температури та формування в напівпровідниках квазіперіодичних температурних полів великої амплітуди. Неоднорідні температурні поля визначають особливості процесів плавлення, кристалізації та формування рельєфу поверхні напівпровідників у зонах дії лазерного випромінювання; у разі дії однорідного лазерного випромінювання з допороговою потужністю (нижчою від значення густини світлового потоку, за якого відбувається однорідне плавлення поверхневого шару напівпровідника) на поверхні кристалів формуються локально розплавлені області. Форму локально розплавлених областей пов'язано з кристалографічною орієнтацією поверхні напівпровідника.

У межах діелектричної моделі знайдено втрати енергії для зарядженої частинки у нескінченній замагніченій електронній плазмі. Використано принцип відповідності, що надало змогу не залучати феноменологічного параметра обрізання для зшивки з теорією парних зіткнень. Одержано аналітичні вирази для втрат енергії у випадку поздовжнього та поперечного магнітного поля рухів зарядженої частинки. Аналітичні результати підтверджено числовими розрахунками, проведеними для випадку руху зарядженої частинки під довільним кутом до магнітного поля, довільної напруженості. Проведено порівняння втрат енергії зарядженою частинкою, одержаних у межах діелектричної моделі, з результатами квантової теорії поля.

Індекс рубрикатора НБУВ: В333.213

Рубрики:

Взаємодія заряджених частинок з поверхнею

Шифр НБУВ: Ж22412/а Пошук видання у каталогах НБУВ 

Розглянуто розпилення поверхні за умов, характерних для пристіночної плазми в установках з магнітним утриманням, а також вакуумно-плазмових технологічних установках. Досліджено процеси на поверхні вольфраму за умов опромінення іонами D та C як за кімнатної, так і за підвищених температур до 1600 К. Проаналізовано утворення та подальшу динаміку змішаної поверхні, яка безпосередньо контактує з потоком частинок. Показано, що змішана поверхня безпосередньо впливає на швидкість розпилення чи осадження покриття. Розглянуто вплив температурних ефектів на динаміку змішаної поверхні за рахунок ре-емісії дейтерію, радіаційно-підсиленої сублімації атомів вуглецю, а також хімічного розпилення шляхом утворення молекул метану. Досліджено взаємодію газових та твердотільних іонів із двовимірною періодичною мікроструктурованою поверхнею. На основі порівняння експериментальних даних та результатів моделювання було досліджено вплив розміру шорсткості на параметри взаємодії іонів з поверхнею. Вивчено взаємодію іонних пучків С, а також іонів D та C із шорсткою поверхнею вольфраму. Приділено увагу ерозії вольфраму під дією інтенсивного іонного пучка та послідовному впливу стаціонарного опромінення та імпульсного навантаження.

У наближенні домінуючих контактних зіткнень порошинок з частинками плазми виконано макроскопічні розрахунки кінетичних коефіцієнтів Фокера - Планка для заряджених порошинок, що рухаються у плазмі. Показано, що завдяки зіткненням з іонами коефіцієнт тертя може бути від'ємним, і знайдено порогове значення заряду порошинки. Знайдено розв'язок стаціонарного рівняння Фокера - Планка з кінетичними коефіцієнтами, що залежать від швидкості, та встановлено суттєву відмінність одержаних розв'язків від максвелових розподілів.

Індекс рубрикатора НБУВ: В333.213 + В372.6

Рубрики:

Взаємодія заряджених частинок з поверхнею

Тонкі шари твердих тіл

Шифр НБУВ: Ж41115 Пошук видання у каталогах НБУВ