Выполнено численное исследование образования и динамики пузырьков при быстром падении давления жидкости. Математическая модель основана на лагранжево-эйлеровском подходе к описанию двухфазной смеси и включает в себя уравнения сохранения для несущей фазы, уравнение, описывающее процесс нуклеации, и уравнения динамики пробного пузыря. Для численного решения уравнений несущей фазы применяется схема высокого разрешения типа Годунова, а для жесткой системы обыкновенных дифференциальных уравнений динамики пузыря --- неявный метод Адамса. Моделирование позволяет получить поля газодинамических функций для жидкости, размер и концентрацию пузырей, температуру и давление пара, определить диапазон параметров, в котором жидкость находится в метастабильном состоянии.

Проведено исследование начальной стадии формирования электронного слоя и генерации электронного пучка в магнетронных пушках при запуске вторично-эмиссионного процесса наносекундными импульсами. В пушках с малыми поперечными размерами получены трубчатые пучки электронов с наружным диаметром 4... 6 mm и током 1... 2 A при напряжении на катоде 5... 10 kV. Полученные результаты показывают возможность формирования электронного облака и генерации фронта импульса тока пучка за время >=q 2 ns.

Как было показано ранее [1], в масс-спектрометре с постоянным магнитом можно зарегистрировать масс-спектр в достаточно широком диапазоне массовых чисел посредством нескольких коллекторов, установленных по определенному правилу. Предложенную модель несложно применить для масс-анализаторов с углами поворота, отличными от 180o.

Численными методами исследована гофрировочная устойчивость плоской поверхности магнитогидродинамической быстрой ударной волны в идеальном одноатомном газе с постоянной теплоемкостью. Ориентация магнитного поля относительно плоскости разрыва предполагалась произвольной. Расчеты показали, что только строго перпендикулярная ударная волна всегда остается устойчивой. При любом другом наклоне магнитного поля быстрая ударная волна при определенных условиях может спонтанно излучать уходящие магнитогидродинамические волны. Определено, при каких характеристиках набегающего потока должна наблюдаться такая спонтанная генерация.

Показано, что при столкновении быстрых ионов Xq+ с атомными и молекулярными мишенями полные сечения перезарядки убывают с ростом плотности мишени, что связано с \glqq обеднением\grqq возбужденных уровней образующихся ионов X(q-1)+ за счет ионизации атомами мишени. Влияние эффектов плотности на полные сечения перезарядки может достигать порядка и более в зависимости от заряда и энергии налетающего иона, плотности атомов мишени и структуры их внутренних оболочек. Численные расчеты выполнены для парциальных по главному квантовому числу n сечений sigma(n) и полных сечений перезарядки sigmatot=Sigmansigma(n) при столкновении быстрых многозарядных ионов с энергией E=100 keV/u-10 MeV/u с газообразными и твердыми мишенями.

Исследованы параметры и ионно-эмиссионные свойства плазмы, генерируемой в анодной ступени ионного источника с плазменным катодом на основе тлеющего разряда с полым катодом. Для снижения минимального рабочего давления газа до 5· 10-3 Pa на поверхности полого катода была установлена многополюсная магнитная система и усилено периферийное магнитное поле в анодной ступени источника. Изучено влияние давления газа, тока плазменного катода и разности потенциалов между электродами анодной ступени на величину извлекаемого из плазмы ионного тока. Обнаружено существенное влияние размера выходной апертуры полого катода на эффективность извлечения ионов. С использованием зондовой методики измерен потенциал (1-5 V) и электронная температура (1-8 eV) плазмы анодной ступени. Определены условия, обеспечивающие максимальный ток ионной эмиссии плазмы при низких давлениях газа.

Прохождение быстрых тяжелых ионов через вещество сопровождается сильным возбуждением электронной подсистемы материала. Последующая релаксация этого возбуждения приводит к значительному кратковременному (

Энергия, теряемая быстрыми тяжелыми ионами (БТИ) в веществе, значительно возбуждает электронную подсистему материала, в то время как ионная подсистема первоначально остается практически невозмущенной. Последующая передача энергии от возбужденных электронов к атомам мишени может приводить к кратковременному локальному повышению температуры (термическая вспышка), которое может стимулировать фазовые переходы в наноразмерной области вблизи траектории пролетающей частицы. Исследуется возможность зарождения наноостровков в области таких вспышек на поверхности материалов облучаемых БТИ. Предполагается, что наноостровки могут появиться при условиях, когда характерное время зарождения становится меньше времени остывания области вспышки. Показано, что область, соответствующая максимуму скорости зарождения, может оказаться смещенной относительно центра вспышки. Это может привести к появлению кольцевого распределения зародышей наноостровков вблизи траектории БТИ.

Исследовано воздействие быстрых заряженных и нейтральных частиц на эмиссионные свойства материалов. Поток быстрых атомов и ионов во многих плазменных устройствах приводит к созданию и автоматическому поддержанию особого состояния приповерхностного слоя катода. Оно возникает вследствие его насыщения на глубину в несколько монослоев атомами рабочего газа. Это изменение разным образом воздействует на различные виды эмиссии. Потенциальная эмиссия, происходящая под действием атомов в метастабильных состояниях и ионов, ослабляется из-за повышения работы выхода. Кинетическая эмиссия, обусловленная воздействием быстрых тяжелых частиц, наоборот, усиливается благодаря увеличению энергетических потерь в модифицированном приповерхностном слое. Фотоэмиссия под действием резонансного излучения значительно возрастает и изменяется ее механизм.

Исследуется взаимодействие мощного фемтосекундного лазерного импульса с тонкой алюминиевой фольгой с примесью водорода. Расчеты сделаны с реальными зарядами ионов и при твердотельной плотности. Исследование проведено с помощью развитой ранее теории взаимодействия мощных коротких лазерных импульсов с плазмой. Эта теория основана на построении пропагаторов для функций распределения частиц плазмы. Результаты расчетов распределения быстрых протонов хорошо согласуются с данными эксперимента.