Описывается импульсный свободно локализованный резонансный стримерный СВЧ разряд в воздухе и водороде высокого давления в линейно поляризованном поле стоячей волны открытого двухзеркального резонатора. Фиксируемые в опытах характерные внешние особенности разряда трактуются как проявления перетяжечной и изгибной неустойчивости плазменного канала с продольным СВЧ током, сжимаемого магнитным полем этого тока.

Определены абсолютные заселенности метастабильных состояний аргона в плазме высокочастотного разряда в атмосфере чистого аргона и смеси аргона с силаном.

С помощью коммерческого CFDRC software (http://www.cfdrc.com/~cfdplasma), позволяющего проводить симуляции в произвольной 3D геометрии с использованием как fluid уравнений для всех компонентов (fluid model), так и с решением кинетического уравнения для нахождения функции распределения электронов (kinetic model), проведено сопоставление кинетического и fluid расчетов при моделировании плазмы положительного столба разряда постоянного тока в кислороде. Показано, что как в локальном, так и в нелокальном режимах формирования EDF электронов ее немаксвелловость, удовлетворительно учитывается с помощью аппроксимации двумя группами электронов. Это позволяет наиболее просто учесть кинетические эффекты в рамках традиционной fluid модели, используя для этого предложенную двухтемпературную аппроксимацию неравновесной и нелокальной EDF (2 T fluid model).

Приведены результаты экспериментального исследования анодной области двухкаскадного самостоятельного разряда низкого давления с холодным полым катодом закрытого типа. Установлено, что внешнее продольное магнитное поле способствует генерации плотной анодной плазмы, а поперечное препятствует. Сделан вывод о преобладающей роли плазменно-пучкового механизма генерации плазмы в анодной области разряда. Проведена оптимизация геометрии электродов газоразрядной камеры.

С помощью коммерческого CFDRC software (http: //www.cfdrc.com/\thicksimcfdplasma), позволяющего проводить симуляции в произвольной 3D-геометрии с использованием fluid-уравнений для тяжелых компонентов, и решения кинетического уравнения для электронов проведено полномасштабное самосогласованное моделирование плазмы положительного столба разряда постоянного тока в кислороде. Рассмотрены основные закономерности (скейлинги), которым подчиняются пространственные распределения заряженных частиц. Так как в разных областях значений параметров доминируют разные физические процессы, скейлинги эти сильно различаются. При низких давлениях во внутренней области выполняется условие больцмановского распределения не только электронов, но и отрицательных ионов, что приводит к формированию там плоского профиля электронов и параболического --- ионов. В балансе ионов главную роль играют процессы переноса, поэтому учет возможного их нагрева в поле драматически влияет на пространственное распределение заряженных частиц. При повышении давления в балансе отрицательных ионов доминируют объемные процессы и профили концентраций во внутренней области становятся подобными.

Исследовано влияние геометрии холодного полого катода на характеристики ионной эмиссии плазмы тлеющего разряда низкого (~ 5· 10-2 Pa) давления с осциллирующими в слабом (~ 1 mT) магнитном поле электронами. Показано, что использование в электродной системе обращенного магнетрона полого катода конической формы обеспечивает как увеличение доли извлекаемых из плазмы ионов до ~ 20% от тока разряда, так и близкое к равномерному пространственное распределение плотности эмиссионного тока ионов. Результаты объясняются характером осцилляций ускоренных в катодном слое быстрых электронов, которые совершают замкнутый азимутальный дрейф в сочетании с движением вдоль магнитного поля в направлении плазменной эмиссионной поверхности. Приведены характеристики предназначенного для использования в ионном источнике с рабочим напряжением в десятки kV плазменного эмиттера ионов с плотностью тока ~ 1 mA/cm2 на площади ~ 100 cm2.

Получено аналитическое выражение для напряженности электростатического поля в окрестности заряженной капли электропроводной жидкости, совершающей нелинейные осцилляции, когда начальная деформация формы определена виртуальным возбуждением произвольной одиночной моды капиллярных колебаний. Оказалось, что даже при малых зарядах (когда параметр Рэлея для капли равен одной десятой от критического в смысле устойчивости по отношению к собственному заряду) напряженность электростатического поля у поверхности капли при начальном возбуждении одной из высоких мод достаточна для зажигания коронного разряда.

Рассматривается одномерная математическая модель, позволяющая рассчитывать характеристики разряда в скрещенных электрическом и магнитном полях. Одно из применений модели возможно для электрореактивных двигателей (ЭРД) с замкнутым, или азимутальным, дрейфом электронов.

Проведен сравнительный анализ скоростей распыления в магнетронной системе ионного распыления для различных материалов мишени. Приведены эффективные коэффициенты распыления, полученные при использовании аргона в качестве рабочего газа. Показано, что отличие коэффициента распыления от значений, полученных методом моноэнергетичных ионных пучков, обусловлено влиянием резонансной перезарядки иона аргона на собственном газе.

Получена функция распределения электронов по энергиям для ВЧ плазмы низкого давления с присутствием пылевых частиц. Оценено влияние микроскопических образований на электронейтральность плазмы и на энергетическое распределение электронов.