Научный архив: статьи

Представлен обзор научных работ и приведены данные анализа основных направлений исследований, представленных в докладах на ежегодной XXXVI Международной (Звенигородской) конференции по физике плазмы и управляемому термоядерному синтезу, состоявшейся с 9 по 13 февраля 2009 года в городе Звенигороде Московской области.

Дан обзор докладов, представленных на ежегодной XXXVII Международной (Звенигородской) конференции по физике плазмы и управляемому термоядерному синтезу (УТС), которая проходила с 8 по 12 февраля 2010 г. в городе Звенигороде Московской обл. Проведен анализ основных тенденций и сложностей развития научных исследований в области физики плазмы в России.

Представлен обзор новых наиболее интересных результатов, представленных на LIII Международной Звенигородской конференции по физике плазмы и управляемому термоядерному синтезу, состоявшейся с 16 по 20 марта 2026 года в г. Звенигород Московской области. Проанализированы достижения по основным направлениям развития исследований в области физики плазмы в России, а также проведено их сравнение с зарубежными работами.

Аналитически и численно исследована зависимость коэффициента поглощения мощности СВЧ‐излучения односторонним мультипакторным разрядом на поверхности диэлектрика от мощности падающего излучения. Показано, что учет отражения электронов от диэлектрической поверхности приводит к существенному возрастанию коэффициента поглощения. Проведено сравнение аналитических и численных результатов с экспериментальными данными.

Представлен обзор основных результатов и проведен анализ главных направлений исследований, представленных в докладах на ежегодной XXXVIII Международной (Звенигородской) конференции по физике плазмы и управляемому термоядерному синтезу.

Проведено численное и аналитическое исследование вторично‐эмиссионного электронного разряда (мультипактора) на диэлектрике в вакууме при различных углах наклона α вектора напряженности электрического СВЧ‐поля относительно поверхности диэлектрика с самосогласованным учетом электрического поля объемного заряда эмитированных электронов. Рассчитана мощность, поглощаемая в разряде, и получены аналитические оценки для средней плотности тока вторичных электронов и средней энергии электронов, бомбардирующих поверхность диэлектрика, в зависимости от угла α и осцилляционной энергии электронов в СВЧ‐поле. Показано, что зависимость поглощенной мощности от угла наклона внешнего СВЧ‐поля имеет минимум при α ~ 20—30°.

Дан обзор наиболее важных результатов, представленных на ежегодной XXXIX Международной (Звенигородской) конференции по физике плазмы и управляемому термоядерному синтезу, состоявшейся с 6 по 10 февраля 2012 г. в г. Звенигороде Московской обл. Проведен анализ главных направлений исследований в области физики плазмы в России и в мире.

Фундаментальная задача, поставленная в настоящей работе, заключалась в исследовании возможности реализации в условиях свободного пространства в воздушной среде атмосферного давления взрывного образования металлической микроплазмы, обнаруженного и изученного ранее при контактах металлической поверхности с бесстолкновительной плотной и относительно горячей плазмой, получаемой в разрядах низкого давления.

Прикладная задача, стимулировавшая постановку экспериментов, заключалась в использовании поверхностных микровзрывов для создания поверхностной «шероховатости», способной существенно уменьшить вторично-эмиссионную способность металла и, таким образом, уменьшить вероятность или полностью исключить возможность возбуждения вторично-эмиссионных электронных микроволновых разрядов, ограничивающих уровень микроволновой мощности, принимаемой или передаваемой космическими спутниками связи.

Основные результаты, полученные в ходе выполнения исследований, состоят в следующем:

- впервые в условиях открытого пространства при атмосферном давлении воздушной среды реализована основанная на применениии импульсного капиллярного микроволнового факела схема эксперимента, позволяющая осуществить возбуждение взрывоэмиссионное образование микроплазмы на поверхности металла;

- проведена обработка поверхности алюминиевой пластины многократным облучением плазменной струёй капиллярного микроволнового разряда и показано, что в результате взрывоэмиссионных микроискрений происходит трансформация исходно гладкой поверхности в поверхность «шероховатую», представляющую из себя множество микронных размеров выступов и впадин («микрократеров»);

- максимальный коэффициент вторичной электронной эмиссии max «шероховатой» («рифлённой») поверхности снтжается от  2 для необработанного образца до  0,4 для обработанного образца, и остаётся стабильно низким в течение длительного пребывания образца в атмосфере.

Последний результат позволяет рассматривать предложенный и исследованный метод воздействия на металлическую поверхность, как способ обработки элементов бортовой спутниковой радио-электронной системы с целью подавления вторичноэмиссионных электронных разрядов («мультипакторов»), приводящих к временному нарушению работы или к невосстанавливаемому разрушению компонентов аппаратуры.

Разработан двумерный в координатном пространстве и трехмерный в пространстве скоростей численный код, основанный на методе частиц в ячейке, для моделирования мультипакторного разряда на диэлектрике, помещенном в плоскопараллельный волновод, с учетом вторичной электронной эмиссии с поверхности диэлектрика и стенок волновода, конечной температуры вторичных электронов, пространственного заряда электронов, а также упругого и неупругого отражения электронов от диэлектрика и стенок волновода. Код позволяет моделировать различные стадии мультипакторного разряда, начиная с возникновения электронной лавины и заканчивая стадией насыщения. Показано, что из-за утечки электронов на стенки волновода порог развития одностороннего мультипактора на диэлектрике, помещенном в зауженный волновод с абсорбирующими стенками, увеличивается по сравнению с порогом в случае неограниченного диэлектрика. Обнаружено, что, в зависимости от напряженности СВЧ-поля и вторично-эмиссионных характеристик стенок волновода, могут реализоваться два режима мультипакторного разряда. В первом режиме, который реализуется при относительно низких напряженностях СВЧ-поля, мультипакторный разряд развивается только на диэлектрике, поверхность которого заряжается положительно относительно стенок волновода. Во втором режиме, который реализуется при достаточно высоких напряженностях СВЧ-поля, происходит одновременное возбуждение одностороннего мультипактора на поверхности диэлектрика и двустороннего мультипактора между стенками волновода. В этом случае поверхность диэлектрика и пространство между стенками волновода приобретают отрицательный потенциал. Показано, что учет отражения электронов от поверхности диэлектрика и стенок волновода приводит к появлению высокоэнергетических хвостов функции распределения электронов.

Работа посвящена изучению возможности применения метода плазмохимического синтеза поликристаллических алмазных плёнок в плазме факельного СВЧ-разряда при атмосферном давлении для покрытия рабочей поверхности твердосплавных режущих инструментов с целью увеличения их износостойкости. Режущий инструмент из поликристаллических алмазов находит применение, прежде всего, в станкостроении, автомобильном и сельскохозяйственном машиностроении, авиастроении при точении цветных металлов, титановых, абразивных алюминиевых сплавов, керамических и композиционных материалов. Лучший способ повысить прочность и устойчивость к износу твердосплавных режущих инструментов состоит в том, чтобы на поверхность твердосплавных или PDC-режущих вставок дополнительно нанести монолитный поликристаллический CVD-алмазный слой. Непосредственному нанесению поликристаллического алмазного слоя на поверхность резцов с хорошей адгезией мешает наличие кобальта, цементирующего режущие инструменты. Обсуждаются вопросов выбора лучшего материала и технологии создания изолирующего слоя между алмазом и твердым сплавом и технологии последующего осаждения на него алмазного покрытия в плазме СВЧ-факела.

Дан обзор наиболее интересных результатов, представленных на ежегодной XLII Международной (Звенигородской) конференции по физике плазмы и управляемому термоядерному синтезу, состоявшейся с 9 по 13 февраля 2015 года в городе Звенигород Московской области. Проведен анализ главных направлений исследований в области физики плазмы в России.

Дан обзор новых наиболее интересных результатов, представленных на ежегодной XLIII Международной Звенигородской конференции по физике плазмы и управляемому термоядерному синтезу, состоявшейся с 8 по 12 февраля 2016 года в городе Звенигороде Московской области. Проведен анализ развития и достижений главных направлений исследований в области физики плазмы как в России, так и за рубежом.