Аналітично, за допомогою числового моделювання та експериментально досліджено вплив глибини початкової модуляції монокінетичного нерелятивістського електронного пучка на подальшу еволюцію сигналу на частоті модуляції в закритичній плазмі. Показано існування кількох характерних діапазонів глибини модуляції, для яких часові (просторові) залежності амплітуди сигналу мають істотно відмінний характер, що визначається конкуренцією між модою на частоті модуляції та власними модами плазмово-пучкової системи на електронних ленгмюрівських частотах фонової плазми.

Експериментально досліджено дисперсію хвиль, що збуджуються пучком швидких електронів у пучково-плазмовій системі зі слабкозамагніченою плазмою, неоднорідною вздовж його траєкторії. З'ясовано, що за межами областей локального плазмового резонансу ці хвилі є хвилями просторового заряду в електронному пучку, підсилені в надкритичній плазмі. Проаналізовано деякі особливості амплітудно-частотних спектрів власних коливань у пучково-плазмовій системі зі зростаючою густиною плазми вздовж траєкторії електронного пучка і роль неоднорідності плазми та нелінійності колективних процесів пучково-плазмової взаємодії в їх формуванні.

Проаналізовано й експериментально досліджено джерела виникнення та особливості реалізації електромагнітного поля в обмеженій провідними стінками пучково-плазмовій системі з плазмовим бар'єром для електромагнітних хвиль, який просвітлюється за допомогою пучка швидких електронів. Визначено залежності прозорості бар'єра від параметрів пучково-плазмової системи. Показано, що у формуванні цих залежностей суттєву роль відіграють нелінійні процеси пучково-плазмової взаємодії в бар'єрі, яка обов'язково має місце за умови такого просвітлення.

Експериментально досліджено перенесення заряджених частинок плазми поперек магнітного поля в газорозрядних пеннінгівських системах за наявності в ній вихрових структур, зумовлених обертальною нестійкістю. Показано існування кореляції між аномальною "дифузією" плазми поперек магнітного поля та "потужністю" вихрових структур. За експериментальними даними розраховано величину радіальних потоків частинок, зумовлених цими структурами, та визначено локалізацію потоків у циліндричному плазмовому стовпі. Запропоновано методику визначення швидкості азимутального дрейфу заряджених частинок у вихорах, що реалізуються в обертовій плазмі, та визначено радіальний розподіл цих швидкостей. Зазначений розподіл незалежно розраховано за конфігурацією і "потужністю" вихрових структур. Зроблено висновки щодо ролі вихрових структур у перенесенні заряджених частинок поперек магнітного поля та його механізму.

Експериментально досліджено вихрові структури обертальної нестійкості плазми пеннінгівських газорозрядних систем щодо їх стаціонарності із застосуванням осцилографічної та кореляційної методик. Показано, що вихорі та збурення густини плазми не є стаціонарними утвореннями. Нестаціонарність полягає в зміні конфігурації та амплітуди збурень обертової плазми в часі. Виявлено, що рівень стаціонарності вихорів істотно змінюється в межах існування кожної азимутальної моди нестійкості по напруженості магнітного поля і корелює з амплітудою збурень потенціалу і густини плазми. Встановлено, що рівень стаціонарності вихорів знижується зі збільшенням радіуса плазмового стовпа і відповідно до радіального розміру дипольних вихорів; він також залежить від тиску газу в розряді. Проаналізовано можливі причини нестаціонарності досліджуваних вихрових структур.

Виконано експериментальне дослідження, спрямоване на виявлення передбаченого теорією просвітлення хвильового бар'єра в неоднорідній плазмі за рахунок механізму, в основі якого лежить фазове фокусування електронів плазми під час їх руху в електричному полі потенціальної ями, що існує у плазмовому утворенні. Для створення плазмового об'єкта, подібного до теоретичної моделі, використано симетричне витікання плазми з несамостійного розряду Пеннінга в аргоні вздовж магнітного поля в області з нижчим тиском газу. Для збудження хвиль і дослідження їх характеристик застосовано зондову методику. Передбачений теорією ефект виявлено для електронних плазмових хвиль, що належать до верхньогібридної дисперсійної гілки коливань слабкозамагніченої плазми.

Експериментально досліджено теоретично передбачене просвітлення плазмових бар'єрів для електромагнітних хвиль за тристадійним механізмом, який полягає у модуляції падаючою електромагнітною хвилею електронного пучка, що пронизує плазмовий бар'єр, а також у збудженні в ньому швидкої та повільної хвиль просторового заряду (ХПЗ). Даний механізм також полягає у посиленні повільної ХПЗ у плазмі бар'єра з від'ємною діелектричною проникністю та у трансформації на виході з бар'єра повільної ХПЗ до електромагнітної хвилі за рахунок перехідного випромінювання. Встановлено закономірності та особливості кожної стадії механізму просвітлення. Отримано цілісні уявлення про процес дослідженого просвітлення в реальних пучково-плазмових системах. Показано, що в головних своїх рисах реальний механізм просвітлення відповідає теоретично передбаченому. Виявлено суттєвий вплив на реалізацію просвітлення нелінійних процесів пучково-плазмової взаємодії за участю власних коливань пучково-плазмової системи в бар'єрі, що призводять до втрати пучком електронів моноенергетичності та зменшують ефективність просвітлення. Показано існування оптимальних для просвітлення параметрів електронного пучка.