Исследовано влияние частоты повторения импульсов (0.1-103 s-1) и среднего тока разряда (0-1 A) на время запаздывания пробоя и напряжение горения тлеющего разряда низкого давления (p

Рассмотрены особенности горения тлеющего разряда с полым катодом при использовании в качестве катода длинной трубки (L>> D). Показано, что основным фактором, ограничивающим снизу диапазон рабочих давлений разряда, так же как и в случае L~ D, является уход быстрых электронов через апертуру полости. Учет того, что движение электронов вдоль полости происходит в диффузионном режиме, позволил рассчитать величину критического давления, при котором горение разряда становится невозможным, и определить оптимальное значение параметра L/D, при котором поддержание разряда обеспечивается при наименьшем напряжении, в удовлетворительном согласии с экспериментом.

Представлены результаты экспериментального исследования объемного разряда низкого давления с клинообразным полым катодом в плазменном источнике электронов при инициировании этого разряда отражательным и магнетронным разрядами.

Приведены результаты экспериментов по зажиганию импульсного инициированного стримерного СВЧ разряда в фокусе TEM-волны сантиметрового диапазона в сверхзвуковой затопленной струе воздуха. Экспериментально показано, что при достигнутой скорости воздуха в струе до 500 m/s структура разряда качественно не меняется, оставаясь стримерной. Некоторую специфику разряду придает ограниченность размера поперечного сечения струи.

Приводятся данные исследования подкритического стримерного СВЧ разряда в воздухе в электромагнитном пучке. Показано, что в зависимости от степени подкритичности такой разряд может реализоваться в двух формах: самостоятельно развивающегося и привязанного к инициатору. Определен диапазон подкритичности исходного поля в зависимости от давления воздуха, в котором реализуется самостоятельно развивающийся разряд.

Рассмотрен вид функции распределения электронов (ФРЭ) в положительном столбе разряда низкого давления в условиях, когда длина свободного пробега электронов больше радиуса трубки. Выполнен анализ ее формирования с учетом всех основных факторов, включающих упругие и неупругие столкновения, радиальное и аксиальное электрические поля и уход быстрых электронов на стенки. Показано, что основным механизмом, определяющим быструю часть функции распределения, является уход электронов на стенки, который определяется рассеянием электронов в сравнительно малый конус выхода, зависящий от соотношения между аксиальной и радиальной составляющими скорости. Поскольку за порогом ионизации фактически для всех элементов частота упругих соударений слабо зависит от энергии, то в итоге высокоэнергетическая часть ФРЭ в положительном столбе разрядов низкого давления близка к максвелловской. В свою очередь в допороговой области вид функции распределения определяется диффузией по энергии в сравнительно сильном поле приходящих после неупругих столкновений максвелловских электронов. В итоге формируется функция распределения электронов, которая хорошо аппроксимируется экспонентой с одним наклоном во всем интервале энергий. Лишь в узком диапазоне углов рассеяния ФРЭ сильно обеднена уходом электронов на стенки трубки. В итоге сделан вывод, что такое явление, как "парадокс Ленгмюра", может быть связано не с наличием гипотетического механизма максвеллизации электронов, как это предполагается до сих пор в литературе, а с физическими особенностями формирования ФРЭ в результате комбинации уже извествных механизмов. Сопоставление решений представленного модельного кинетического уравнения с имеющимися расчетами методом Монте-Карло и экспериментом показало их хорошее соответствие.

Исследовался самостоятельный тлеющий разряд в поперечном и струйном потоках газа. Проведены измерения распределений тока и напряжения разряда по катодным элементам секционированной катодной платы, а также температуры катодной платы. Измерены предельные величины тока и напряжения разряда, соответствующие переходу от однородного режима горения к контрагированному состоянию. С использованием двумерной и одномерной систем уравнений газодинамики и колебательной кинетики выполнен численный анализ экспериментальных данных, по результатам которого определен характер распределения величины E/N в разряде, E --- напряженность электрического поля, N --- концентрация молекул. Выполнен тепловой расчет катодной платы. Предложена модель для согласованного расчета параметров потока газа, распределений по катодным элементам тока, напряжения разряда, а также номиналов балластных сопротивлений.

Проведены расчеты предельной величины тока самостоятельного тлеющего разряда. В расчетах использованы двумерные уравнения течения вязкого колебательно-неравновесного газа и модель катодного слоя. Правомерность приближений, положенных в основу модели катодного слоя, тестировалась по экспериментальным данным, полученным при аномальных и нормальных величинах тока. Рассмотрено влияние на предельный ток разряда, ламинарного и турбулентного режима течения газа, а также геометрических размеров канала.

Представлены результаты экспериментальных исследований эмиссионных свойств плазменного катода на основе импульсного тлеющего разряда с током до 200 A наносекундной длительности при давлении 5x 10-2 Pa. Стабильное зажигание и горение разряда обеспечиваются при условии, что ток импульсного вспомогательного разряда составляет 25--30% от основного разряда, а длительность импульса более чем на порядок превышает длительность основного разряда. Импульс тока эмиссии плазменного катода амплитудой до 140 A полностью повторяет ток разряда и определятся прозрачностью сетчатого анода.

Исследован метод преобразования энергии емкостного накопителя в энергию сильноточного газового разряда в парах алюминия. Изучены пространственные и временные характеристики плазмы газового разряда. Определены электронная температура, концентрация заряженных частиц и проводимость плазмы.