Предложена аналитическая модель барьерного газового разряда (Dielectric-Barrier Discharges --- DBD) в таунсендовском режиме, когда объемный заряд мал по сравнению с поверхностным на диэлектрике. Режим горения разряда существенно различен в зависимости от соотношения между частотой внешнего напряжения и временем движения иона в зазоре. Рассмотрен низкочастотный случай, что позволило пренебречь объемным зарядом. Полученные аналитические выражения согласуются с результатами численного моделирования и экспериментами. Выяснен физический механизм наблюдающихся в этом режиме релаксационных колебаний. Представлены качественные закономерности поведения DBD-разряда и его основные параметры подобия.
Никандров Д.С., Цендин Л.Д. Низкочастотный барьерный разряд в таунсендовском режиме // ЖТФ, 2005, том 75, выпуск 10, Стр. 29

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.
Перминов А.В., Тренькин А.А. Микроструктура токовых каналов наносекундного искрового разряда в воздухе атмосферного давления в однородном и резко неоднородном электрических полях // ЖТФ, 2005, том 75, выпуск 9, Стр. 52

На основе анализа данных известных экспериментальных исследований процессов, происходящих при пробое длинных воздушных промежутков и при распространении лидерного канала молнии, предложена статистическая модель процесса ориентировки канала молнии на наземные объекты. Данная модель позволяет оценить вероятность перехвата молнии молниеотводом и прорыва на защищаемые объекты. Приведены примеры расчета зон вероятностей попадания молнии в молниеотвод, а также прилегающие к нему территории.
Резинкина М.М., Князев В.В., Кравченко В.И. Статистическая модель процесса ориентировки лидера молнии на наземные объекты // ЖТФ, 2005, том 75, выпуск 9, Стр. 44

Продольное магнитное поле с индукцией 0-6.8·10-2 T в зазоре диода, подавляющее радиальные движения электронов, не оказывает существенного влияния на неустойчивость тока и процесс ускорения ионов при токе пучка электронов =<40 A. Возрастание критического тока и периода колебаний связано с повышением концентрации плазмы при наложении магнитного поля. Максимальные энергии ускоренных ионов магния уменьшаются на ~25% при индукции 1.7·10-2 T и затем не зависят от магнитного поля в диапазоне индукций 1.7-6.8·10-2 T.
Плютто А.А. Влияние продольного магнитного поля на неустойчивость тока и коллективное ускорение ионов плазменных диодов // ЖТФ, 2005, том 75, выпуск 9, Стр. 40

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.
Коробкин Ю.В., Романов И.В., Рупасов А.А., Шиканов А.С. Неустойчивости вакуумного разряда при лазерном инициировании катодного пятна // ЖТФ, 2005, том 75, выпуск 9, Стр. 34

Построена гидродинамическая теория взаимодействия электромагнитных колебаний с моноэнергетическим потоком заряженных частиц, которые проходят через структуру, содержащую плазменный и диэлектрический слои и обрамленную идеально проводящими плоскостями. Показано, что в такой системе возникают неустойчивости плазменных колебаний, обусловленные преобразованием на границах слоев энергии волн пространственного заряда потока частиц в плазменные колебания. Определены области (зоны) генерации и затухания колебаний.
Ханкина С.И., Яковенко В.М., Яковенко И.В. Взаимодействие электромагнитных колебаний с потоком заряженных частиц в неоднородных плазмоподобных структурах // ЖТФ, 2005, том 75, выпуск 8, Стр. 54

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.
Костыря И.Д., Орловский В.М., Тарасенко В.Ф., Ткачев А.Н., Яковленко С.И. О формировании объемных разрядов при субнаносекундной длительности фронта импульса напряжения // ЖТФ, 2005, том 75, выпуск 7, Стр. 65

В целях разработки мер защиты энергетических объектов от воздействия перенапряжений природного и техногенного характера проведен цикл экспериментальных исследований диффузионной фазы высоковольтного наносекундного разряда атмосферного давления в промежутках с резконеоднородным распределением электрического поля. Исследована структура свечения разряда в геометрии штырь-плоскость при стержневом катоде пяти конфигураций и зазоре от 6 до 12 cm. Установлено, что наблюдаются различные формы диффузного свечения разряда, причем реализация конкретного вида разряда имеет вероятностный характер. Изучены зависимости электрических характеристик разряда от величины межэлектродного зазора для двух типов катода, обеспечивающих преобладающее развитие объемной и многоканальной форм разряда. Показано, что основным фактором, определяющим вероятность реализации формы свечения разряда, является распределение напряженности электрического поля вблизи поверхности катода в фазе роста напряжения на промежутке в совокупности с динамикой разрядных процессов.
Данченко Е.Г., Репин П.Б., Репьев А.Г. Исследование структуры свечения начальной фазы наносекундного пробоя изоляционных промежутков // ЖТФ, 2005, том 75, выпуск 7, Стр. 60

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.
Темников А.Г., Орлов А.В., Болотов В.Н., Ткач Ю.В. Исследование характеристик искрового разряда между искусственным облаком заряженного водного аэрозоля и землей // ЖТФ, 2005, том 75, выпуск 7, Стр. 52

Применительно к ионно-циклотронному методу разделения изотопов в линейном приближении выполнены расчеты резонансного ВЧ нагрева ионов в электрическом поле, бегущем в продольном и одновременно вращающемся в поперечном к постоянному магнитному полю направлении. В качестве начальных функций распределения ионов по продольным скоростям рассмотрены две модельных функции: функция, пропорциональная первой степени скорости в области малых скоростей, и сдвинутое полумаксвелловское распределение. Функция распределения по поперечным скоростям рассчитывалась в предположении, что начальное распределение по поперечным скоростям является максвелловским. Потоки ионов на отборные пластины коллектора оценивались путем интегрерования с учетом допустимых значений продольных и поперечных скоростей и поперечных координат ведущего центра ионов перед отборником. В первой части работы расчеты выполнены применительно к бинарной модельной смеси с массовыми числами 6 и 7. Исследовано влияние формы распределения по продольным скоростям на эффективность нагрева и концентрацию целевого изотопа на коллекторе. Изучено влияние продольной температуры на ширину резонансной кривой эффективности нагрева. Во второй части работы исследована селективность нагрева изотопных ионов в гадолиниевой плазме. Исследовано влияние продольного магнитного поля на селективность нагрева соседних изотопов с атомной массой 156, 157 и 158.
Потанин Е.П. Влияние распределения ионов по продольным скоростям на эффективность и разделительные характеристики ионно-циклотронного метода разделения изотопов // ЖТФ, 2005, том 75, выпуск 6, Стр. 25