Экспериментальным путем исследуется неустойчивость разряда в поперечном потоке газа. Показано влияние характеристик источника на эффект его устойчивости.

Проанализирована возможность получения однородной плазмы в разрядах низкого давления с полым катодом и полым анодом. Показано, что в отличие от разрядов высокого давления, в которых для формирования однородной плазмы необходима равномерная ионизация, в разрядах низкого давления близкий к однородному радиальный плазменный профиль получается при наличии неоднородной ионизации с повышенной вероятностью на периферии системы и пониженной вблизи оси. Показано, что использование магнитных полей может быть фактором, способствующим, а не препятствующим генерации однородной плазмы.

Исследован механизм процессов, обусловливающих распределение положительных ионов по поверхности катода в разряде с осциллирующими электронами. При низких давлениях P=<5·10-5 Tor во всем интервале значений изменения длины анода la=0.5-11 cm распределение плотности ионного тока по радиусу катода Ji(r) имеет единственный максимум в центре с быстрым спадом по расстоянию от оси. При давлениях P=1-4·10-4 Tor распределение Ji(r) для коротких анодов (la

В плазменно-эмиссионных структурах на основе тлеющего разряда разность потенциалов между эмитирующей ионы плазмой и экранным электродом ионно-оптической системы зависит от особенностей электродной системы тлеющего разряда и может изменяться в пределах 0-1 kV. Приведены результаты экспериментального исследования и компьютерного моделирования формирования пучков ионов с энергией 1-50 keV и плотностью тока 1-10 mA/cm2 в ионных источниках на основе таких структур.

Экспериментально и теоретически исследован пробой инертных газов в однородном постоянном электрическом поле при различных расстояниях между электродами L и радиусах разрядных трубок R. Показано, что при любых геометрических размерах разрядной камеры и материалах катода в минимуме кривых зажигания отношение напряженности пробойного электрического поля к давлению газа сохраняется постоянным. Получен модифицированный закон Пашена, согласно которому пробойное напряжение является функцией не только произведения давления газа на величину расстояния L, но и функцией отношения L/R.

Приведены результаты исследования оптических характеристик плазмы поперечного разряда в смесях He/Xe(Kr)/HCl(CF2Cl2) с малыми примесями паров железа, полученными при разрушении рабочих поверхностей металлических электродов. Показано, что атомы железа эффективно возбуждаются спонтанным излучением молекул KrCl (lambda=22 nm) и XeCl (lambda=308 nm) в наносекундном поперечном разряде.

На основе экспериментальных работ по признакам самоорганизации динамических диссипативных систем установлено, что в процессе развития структуры лидерного разряда по поверхности воды имеет место самоорганизация.

Направленные скорости ионов в плазме вакуумного дугового разряда измерены на основе исследования реакции параметров тока эмиссии ионов при резком изменении тока дуги. Показано, что эти скорости составляют величину порядка 106 cm/s, определяются материалом катода и практически не зависят от зарядности ионов. Магнитное поле приводит к возрастанию направленных скоростей ионов, а повышение давления газа --- к их уменьшению. При этом лишь в последнем случае наблюдается зависимость направленных скоростей от зарядности ионов.

Проводится численное моделирование формирования объемного газового разряда. Особое внимание уделяется формированию катодного слоя и его устойчивости на этой стадии. Показано, что высоковольтная граница (нижнее граничное напряжение) зажигания объемного разряда обусловлена развитием катодной неустойчивости. Анализируются способы повышения устойчивости катодного слоя.

Исследуется влияние отбора ионного тока на условия поддержания тлеющего разряда низкого давления с полым катодом, что является актуальной задачей при разработке ионных источников. Показано, что существует некоторый оптимальный уровень ионной эмиссии, при котором энергетическая эффективность достигает максимального значения.