Публикации автора

Проведены лабораторные испытания биоцидных свойств образцов из нержавеющей стали с защитным нанослоем из линейно-цепочечного углерода различных модификаций в условиях замкнутого объема воздуха при атмосферном давлении, влажности 100 % и комнатной температуре. Покрытия проявляли бактериостатическую ак-тивность к спорообразующим грамположительным бактериям вида Bacillus pumilus, не позволяющую данным микроорганизмам размножаться. В отношении вегетативных форм грамотрицательных бактерий Pseudomonas aeruginosa все испытанные образцы проявляли бактерицидную активность, выражающуюся в практически полном подавлении их жизнеспособности на всех видах покрытий. В отношении грибов только один вид покрытия, допированный атомами лития, обладал антифунгальными свойствами, когда наблюдалось полное отсутствие роста грибов и отсутствие жизнеспособных единиц микромицетов

Численно рассчитаны и экспериментально подтверждены области удержания заря-женных микрочастиц диаметром 5–50 мкм в линейной квадрупольной ловушке, работающей в воздухе при атмосферном давлении с импульсным знакопеременным прямоугольным напряжением. Установлено влияние амплитуды напряжения, его частоты и асимметрии прямоугольных импульсов на положение и ширину областей удержания, которые зависят от диаметра частиц. Обнаружено, что в ловушке с синусоидальным напряжением можно переключать траектории частиц между устойчивым и неустойчивым режимами с помощью дополнительных прямоугольных импульсов внешнего знакопеременного электрического поля путем изменения его частоты. Экс-периментально изучена возможность захвата и удержания микрочастиц в квадрупольной ловушке с коронным разрядом на электродах

Экспериментально изучены спектры резонансного рассеяния на основной магнитной моде структур, состоящих из субволнового тонкого диэлектрического кольца и плазмы низкого давления. Плазма создавалась в линейной и спиральной люминесцентных лампах, возбуждаемых плоской СВЧ-волной. Обнаружено, что при включении разряда амплитуда индуцированного кольцом магнитного поля на резонансной частоте кольца значительно уменьшается. Эффект уменьшения реализуется при определенной ориентации разряда относительно кольца. Компьютерное моделирование подтверждает эффект уменьшения индуцированного кольцом магнитного поля на резонансной частоте. Электрический разряд может быть использован для переключения резонансных электромагнитных полей диэлектрических элементов в фильтрах, антеннах, системах перераспределения энергии.

Экспериментально исследованы процессы растекания импульсного тока с шаровых электродов и электрический пробой в кварцевом песке. При плотностях тока на электроде больше критической величины происходит нелинейное уменьшение сопротивления заземления в результате искрообразования в грунте. Определены значения критической напряженности электрического поля ионизациия и пробоя. Показано, что на электроде развивается ионизационно-перегревная неустойчивость, которая приводит к контракции тока и образованию плазменных каналов.

Продемонстрирована возможность бесконтактного вывода частиц из газового потока в широком диапазоне размеров частиц. Полученные результаты указывают на возможность подбора параметров устройства для селективного удаления частиц необходимого размера.

В лабораторных условиях исследовано возникновение искровых каналов во влажном грунте у электрода при растекании импульсного тока длительностью 5—100 мкс при амплитуде импульса напряжения 20—50 кВ. Разработана методика регистрации искровых каналов в объеме грунта. Впервые получены оптические изображения искровых каналов в грунте. Определены пороговые значения плотности тока и напряженности электрического поля при образовании плазменных каналов в зависимости от влажности грунта и длительности импульсного воздействия.

В лабораторных условиях исследовано возникновение искровых каналов во влажном грунте у электрода при растекании импульсного тока c длительностью в диапазоне от нескольких микросекунд до сотен микросекунд при амплитуде напряжения 20—50 кВ. Разработана диагностика регистрации искровых каналов в объеме грунта. Впервые получены оптические изображения искровых каналов в грунте вблизи электродов различной формы. Подтверждено, что причиной образования искровых каналов при нелинейном растекании импульсного тока в грунте, когда происходит резкое уменьшение сопротивления заземления, является ионизационно-перегревная неустойчивость, возникающая при плотности тока на электроде больше критической. Развитие неустойчивости приводит к неоднородному распределению тока по сечению и возникновению искровых каналов.

Экспериментально исследовано развитие искрового канала от игольчатого анода при импульсном электрическом пробое раствора изопропилового спирта в воде с микропузырьками воздуха. Наличие микропузырьков приводит к увеличению скорости распространения искрового канала и увеличению величины тока при замыкании разрядного промежутка. Наблюдаемая скорость распространения канала в жидкости с микропузырьками меняется от 4 до 12 м/с, что свидетельствует о тепловом механизме развития искрового канала в микропузырьковой жидкости.

Исследована зарядка частиц Al2O3 размером от 20 до 40 мкм в воздушном потоке, проходящем через область многоэлектродного коронного разряда. Коронный разряд создавался системой проволочных электродов, расположенных поперек потока. Измерение заряда и массы частиц производилось с помощью линейной электродинамической ловушки. Среднее отношения заряда к массе частиц, прошедших через коронный разряд при напряжении 18 кВ, составило 1,69×1013 e/г для положительной полярности и 1,35×1013 e/г для отрицательной.

Экспериментально исследована инактивация споровых микроорганизмов на диэлектрической поверхности барьерным разрядом с плоскими электродами. Показано, что при средней удельной мощности разряда 0,3 Вт/см3 эффективность обеззараживания составляет три порядка за времена экспозиции в интервале 0,5–60 секунд, причем слабо зависит от времени экспозиции.

Экспериментально исследовано развитие импульсного электрического разряда в воде с паровоздушными микропузырьками, распределение которых в объёме жидкости близко́ к равномерному. Наличие объёмных микропузырьков со средним диаметром  50 мкм при объёмном газосодержании не более 1 % не меняет механизм развития электрического разряда в воде с проводимостью  300 мкСм/см в диапазоне перенапряжений 1–1,5 при значении минимального пробойного напряжения  9 кВ на разрядном промежутке 1 см, причем механизм остаётся тепловым. При указанных условиях определяющую роль играют поверхностные пузырьки, которые приводят к смене наблюдаемого механизма развития разряда. Инициация происходит одновременно на обоих электродах в поверхностных пузырьках, к замыканию промежутка длиной 1 см приводит рост катодного канала со скоростью  60 м/с за время  160 мкс.

В рамках статистической теории жидкого состояния вещества с помощью метода броуновской динамики рассчитаны термодинамические величины сильнонеидеальной кулоновской структуры микрочастиц, которая удерживалась линейной ловушкой Пауля в воздухе при атмосферном давлении. Для расчета использовался кулоновский потенциал межчастичного взаимодействия и полученные в расчете парные коррелятивные функции кулоновской структуры. Рассчитаны средний параметр межчастичного взаимодействия (параметр неидеальности Γ), внутренняя энергия кулоновской структуры и ее давление на ловушку. Обнаружено, что с ростом размеров частиц и их зарядов данные величины в среднем уменьшаются за счет увеличения равновесных средних межчастичных расстояний в электродинамической ловушке. В процессе выхода на стационарное состояние также происходит уменьшение энергии и давления за счет увеличения среднего межчастичного расстояния при частичном упорядочивании частиц кулоновской системы.