Приводятся результаты эспериментального исследования характеристик излучения сильноточного импульсного разряда в ксеноне. Конечной целью исследований является создание источника спонтанного излучения в УФ области спектра (lambda=< 250 nm), служащего для управления высоковольтным коммутатором на основе кристалла алмаза.

Рассмотрены качественные представления об общих свойствах эмиссии ионов из газоразрядной плазмы в условиях проникновения плазмы в ускоряющий промежуток. Отмечается значительное влияние пристеночного слоя, ограничивающего открытую поверхность плазмы, на устойчивость проникающей плазмы. Показано, что из экспериментально наблюдаемых двух состояний плазмы, характеризующихся различным положением ее границы, одно, отвечающее условию r/R>0.54, является устойчивым, где r и R --- радиус плазмы в ускоряющем электроде и радиус апертуры ускоряющего электрода соответственно. Существование системы плазма-слой в апертуре ускоряющего электрода возможно лишь в случае, если напряжение на слое не превышает некоторой предельной величины, зависящей от параметров плазмы.

Рассмотрены свойства магнетронного разряда с холодным полым и неохлаждаемым стержневым катодами. Показана перспективность электродной структуры магнетронного разряда с полым катодом как генератора эмитирующей плазмы. При токе разряда 2 A и ускоряющем напряжении 10 kV эмиссионный ионный ток составил 0.1-0.15 A, эмиссионный электронный ток 1 A. Определены цена извлеченного иона 1-2 W / mA, что в 2-5 раз ниже, чем у типовых ионных источников, и энергетическая эффективность 15 mA / W, что в 5-6 раз выше электронных эмиттеров на основе отражательного разряда с полым катодом.

Приведены результаты экспериментальных исследований стационарного тлеющего разряда на основе двухкамерного инверсного газомагнетрона. Установлено, что исследуемая разрядная система генерирует в третьей (эмиссионной) камере пространственно разделенную на две области плазму (периферийную и приосевую) с существенно различным набором параметров, а также обеспечивает существование перепада давления в различных ее частях. Сделан вывод, что созданный генератор плазмы может быть эффективно использован для получения в непрерывном режиме работы плазмы с нужными для образования отрицательных газовых ионов параметрами. Полученные результаты позволят в дальнейшем оптимизировать конструкцию источника отрицательных ионов.

При помещении трердого диэлектрика в изолирующую жидкость и при наложении на поверхность диэлектрика электродов, обусловливающих неоднородное электрическое поле, и при подаче на электроды высоковольного импульса с длительностью фронта в несколько микросекунд полный пробой происходит в твердом диэлектрике.

В аналитических асимптотических расчетах порядка 5/2 по амплитуде деформации сферической формы капли идеальной несжимаемой электропроводной жидкости, нелинейно-осциллирующей во внешнем однородном электростатическом поле E0, найдено выражение для напряженности поля в ее окрестности. Выяснилось, что напряженность суммарного электрического поля на вершинах капли превышает необходимую для зажигания коронного разряда уже при E0, на порядок меньшую критического значения, при котором реализуется неустойчивость капли по отношению к индуцированному заряду, т. е. при величине напряженности внешнего электростатического поля E0, регистрируемой в натурных наблюдениях в грозовых облаках.

Приведены результаты экспериментальных исследований оптических и токовых характеристик искровых разрядов между искусственным облаком сильно заряженного водного аэрозоля и заземленным электродом и спектральные характеристики токов разряда, полученные с помощью вейвлетного преобразования и фурье-анализа. Выявлены и проанализированы три основные формы финальной стадии разряда. Их характеристики существенным образом зависят от траектории и глубины проникновения разряда в облако заряженного аэрозоля. Найдено, что самая мощная форма разряда по своим параметрам (светимость канала разряда, скорость нарастания тока в финальной стадии, глубокое проникновение внутрь облака заряженного аэрозоля) близка к главному разряду природной молнии и нейтрализует до 5% облачного заряда. В отличие от фурье-анализа вейвлетный анализ показал максимальную интенсивность сигнала (фактически скорости энерговыделения в канале разряда) на более высоких частотах для всех форм разряда. Особенно выделяется самый мощный разряд, для которого наибольшая интенсивность сигнала (на один-два порядка больше, чем при других видах разряда) наблюдается на частотах несколько сотен мегагерц.

Исследовано формирование объемного разряда в неоднородном электрическом поле без дополнительного источника предыонизации в воздухе при атмосферном давлении. Показано, что при субнаносекундном фронте импульса высокого напряжения пространственное распределение свечения плазмы между плоским и сферическим (а также острийным) электродом имеет объемный характер. При этом характер свечения остается качественно прежним при смене полярности напряжения. В рамках диффузионно-дрейфового приближения проведены расчеты волны ионизации в азоте в сферической геометрии. Независимость качественного вида разряда от полярности напряжения объясняется размножением фоновых электронов в плотном газе.

Исследованы особенности динамики быстрых (скорость нарастания тока =<q1011 A/s) лазерно-индуцированных вакуумных разрядов с относительно небольшими значениями амплитуды тока (=<q10 kA), а также напряжения и энергии накопителя (=<q20 kV и 20 J соответственно). Экспериментально установлено, что начальные условия, определяемые энергией и длительностью лазерного излучения, кардинально определяют динамику разряда. Выявлены два различных, разнесенных во времени и пространстве типа пучково-плазменных неустойчивостей, проанализированы условия их возникновения. Установлено, что первый тип неустойчивостей реализуется в начальной стадии разряда и обусловлен наличием пинчевых структур во фронте расширяющейся в вакуум катодной струи. Второй тип неустойчивостей возникает на вершине либо на спаде тока и сопровождается генерацией жесткого (с энергией >=q100 keV) тормозного излучения из прианодной области. Превышение энергии жесткой компоненты излучения над потенциалом источника тока связывается с эффектом плазменно-эрозионного размыкания.

Обнаружена микроструктура искрового разряда наносекундного диапазона в воздухе атмосферного давления в однородном и резко неоднородном полях. Искровой канал диаметром 0.1--0.4 mm представляет собой совокупность большого числа (100--1000 штук) микроканалов диаметрами 5-10 mum, примерно равномерно распределенных по сечению канала. Амплитуда тока в искре 1.5--3 kA. Плотность тока в микроканале 107 A/cm2. Показано, что ионизационно-перегревная неустойчивость неспособна привести к образованию микроструктуры. В качестве механизма формирования микроструктуры предложено развитие неусточивости на фронте волны ионизации.