Для разряда низкого давления в инертных газах продемонстрирована возможность построения самосогласованной модели поддержания ионизационных волн. Модель основана на совместном решении кинетического уравнения для электронов и уравнения движения ионов в пространственно-периодическом поле. В экспериментально измеренном поле построена функция распределения, по которой рассчитаны пространственные распределения концентрации плазмы и скорости ионизации. Решение уравнения движения ионов позволило восстановить поле, близкое к исходному. Спецификой рассматриваемого механизма является ярко выраженный нелокальный характер формирования функции распределения электронов всем неоднородным профилем потенциала ионизационной волны.

Приводятся результаты исследования динамики образования озона в свободно локализованном разряде, создаваемом периодической серией наноструктурных импульсов СВЧ излучения трехсантиметрового диапазона длин волн в кислороде и воздухе при давлении p=3-30 Тор. Экспериментально продемонстрированы условия эффективной генерации озона в воздухе при минимальной наработке окислов азота. Показано, что при высокой частоте следования СВЧ импульсов нагрева газа и накопление окислов азота в разряде в воздухе снижают эффективность образования озона, а при длительном воздействии приводят к разрушению озона, образованного на начальной стадии. Определена энергетическая цена образования озона в кислороде и воздухе в зависимости от длительности и частоты повторения СВЧ импульсов и давления газа. Наименьшая энергоцена образования одной молекулы озона в проведенных экспериментах составляла 16 эВ на молекулу для разряда в воздухе и 4 эВ на молекулу в кислороде. Обнаружено, что прокачка газа через область разряда увеличивает эффективность образования озона. Показано существование оптимальных условий для образования озона в зависимости от приведенного электрического поля в плазме.

Развит экспериментальный подход к созданию автономных объектов, похожих на шаровую молнию, путем заряжения энергоемкой метастабильной плазмой активированной основы, в качестве которой используются полимеры и металлы. Описаны способы получения и свойства ряда автономных объектов, которые с ростом параметров, отражающих характеристики энерговложения, увеличивают свое сходство с шаровой молнией. Предпринята попытка указать конкретные формы заряжения и дать краткую феноменологическую трактовку процессов, приводящих к наблюдаемым эффектам.

Исследован мощный импульсно-периодический продольный разряд мультиатмосферного давления в смесях гелия с парами металлов. Показано, что пар металла как контролирующая ионизацию примесь (КИП вещество) обеспечивает функционирование однородного разряда в трубке большого диаметра (~3 см) по крайней мере до давления смеси 5 атм и погонной мощности возбуждения ~25 кВт/м. Обсуждаются механизмы самостабилизации подобного типа разрядов.

Проанализировано влияние размеров анода и давления газа на возможность реализации различных режимов горения тлеющего разряда с полым катодом (с отрицательным и положительным анодным падением), а также режима с прианодной плазмой и двойным электростатическим слоем. Получены аналитические соотношения для зависимостей напряжений на катодном и двойном слоях от площади анода и давления, согласующиеся с экспериментальными результатами. Получены простые выражения для критических давлений, ниже которых существование того или иного режима горения становится невозможным.

Предложена теоретическая модель и проведено численное исследование эволюции пучково-плазменного разряда при распространении длинноимпульсного самосфокусированного релятивистского электронного пучка в разреженном газе среднего давления. Показано, что самостабилизация пучково-плазменного разряда из-за продольной неоднородности плотности разрядной плазмы дает возможность провести пучок через дрейфовую камеру с относительно небольшими суммарными потерями энергии, включающими ионизационные потери и потери энергии на возбуждение колебаний. В процессе диссоциативной рекомбинации электронов и ионов, нарабатываемой в разряде плазмы, выделяется тепло, идущее на нагрев газа. Рассмотренный коллективно-разрядный механизм нагрева газа для релятивистского пучка может быть более эффективным, чем классический механизм нагрева за счет ионизационных потерь пучка при парных столкновениях его электронов с частицами газа.

Изучена кинетика электронов в плазме разряда, создаваемого мощным сфокусированным пучком электромагнитного излучения сантиметрового диапазона длин волн в условиях приближенных к свободному пространству, когда размеры камеры намного превышают длину волны СВЧ излучения. Исследованы два режима создания разряда: режим коротких микросекундных импульсов, следующих с частотой повторения 200 Гц, и режим одиночного миллисекундного импульса. Показано, что при пороговых плотностях потока СВЧ энергии концентрация электронов на начальных стадиях формирования разряда достигает критического значения, а средняя энергия электронов порядка 1.5-3 эВ.

Предложена теоретическая модель разряда светового горения, поддерживаемого излучением неодимового лазера. В основу модели положены уравнения Навье--Стокса. Найдено их решение в виде квазипростой волны и показано, что эволюция системы имеет бифуркационный характер, причем точка бифуркации определяет пороговую величину энерговклада в разряд. Исследован процесс перехода системы в устойчивое состояние со сложными пространственно-временными и функциональными структурами и высоким уровнем организации (степень упорядоченности оценена по изменению информационной энтропии). Вычисленные в рамках модели макроскопические параметры разряда, уровень флуктуаций и потребляемая мощность согласуются с известными опытными данными.

Предложена разрядная система, в которой для инжекции электронов в катодную полость тлеющего разряда с полым катодом используется вспомогательный газовый разряд. Проведены исследования области устойчивого существования несамостоятельного разряда с полым катодом. Показано, что инжекция электронов позволяет понизить минимальное давление, при котором существует разряд до значений

Рассматриваются особенности проявления скин-эффекта и общий метод его исследования при переходных процессах в системах с прямолинейными шинами, формы поперечных сечений которых произвольны. Метод позволяет непосредственно наблюдать динамику изменения плотности токов в шинах при любой степени проявления скин-эффекта в двумерных задачах.