Публикации автора

В результате лабораторных экспериментов выяснено, что обработка семян горчицы белой (Sinapis alba L.) коронным разрядом положительной полярности (напряжением 10–12 кВ, током 0,6–0,7 мА, плотностью тока 9,4–11 мкА/см2, длительностью 30 и 60 минут) стимулировала синтез хлорофилла а: его содержание достоверно возрастает на 9 % при длительности обработки семян 30 минут и на 16 % при экспозиции 60 мин., в то время как длительный коронный разряд отрицательной полярности значительно подавлял все фотосинтетические пигменты. Количество бактериальных клеток уменьшалось в 1,5‒5 раз в зависимости от полярности разряда. Коронный разряд отрицательной полярности оказывал более сильное бактерицидное действие (со снижением бактериальной численности в 4–5 раз, а биомассы до 80 %).

Семена белой горчицы (Sinapis alba L., сорт Rapsodiya) обрабатывали в многоигольчатой установке коронного разряда при напряжении 6–7 кВ, током 0,6–0,7 мА и плотностью тока 9,4–11 мкA/cm2 в течение 30 и 60 минут. Наилучшие результаты достигнуты при обработке положительной короной в течение 30 мин: индекс энергии прорастания составил 382 % относительно контроля, длина корней достигла 6,5 см, а степень набухания через 24 ч – 2,70. Увеличение времени обработки, а также использование отрицательной полярности разряда в целом приводили к снижению показателей жизнеспособности. Таким образом, оптимальным режимом предпосевной обработки исследуемых семян является положительный коронный разряд при экспозиции 30 мин.

Проведены экспериментальные и теоретические исследования возможности нитризации дерновоподзолистой почвы. Полученные экспериментальные результаты показывают, что электропроводность образца пахотного горизонта дерновоподзолистой почвы растет со временем воздействия плазмы, электропроводность почвенной пасты после обработки в течение 2 часов равняется 285 мкСм/см, после обработки в течение 4 часов – 317 мкСм/см, при контрольном значении электропроводности образца 115 мкСм/см. Содержание нитратов в водной вытяжке из почвы показывает рост их концентрации за 2 часа обработки до 14,5 мг/л и дальнейшим снижением концентрации при обработке 4 часа 12,8 мг/л, по отношению к контрольному значению 9 мг/л. Расчеты показывают рост концентрации в плазме азотных компонентов. Их нарабатываемые концентрации достигают 51021 см–3, что по порядку величины близко к экспериментальному значению нарабатываемых нитратов за время эксперимента. Результаты подтверждают идею о возможности использования коронного разряда для нитризации бедных почв.

Проведены исследования воздействия отрицательного коронного разряда на зараженность семян подсолнечника масличного направления использования. Обработка семян этой культуры холодной плазмой коронного разряда способствует снижению их зараженности грибами, вызывающими заболевания растений. По мере увеличения продолжительности воздействия эффективность применения холодной плазмы повышается. При экспозиции в 180 и 240 минут отрицательная корона снизила зараженность ржавчиной средних по крупности семян подсолнечника на 100 %, а на крупных оказалась не эффективной.

Проведены исследования влияния плазмы коронного разряда на окислительно-восстановительные реакции почвы, а именно на образцы низинного торфа (капилляр-но насыщенного водой) и чистого кварцевого песка (воздушно сухого) в чистом виде и в смесях при разном соотношении торфа и песка. Параметры разряда: время действия до 60 мин, напряжение на разряде U = 10–20 кВ, ток в разряде I = 20–100 мкА. Максимальный эффект обработки коронным разрядом образцов был получен в отношении окислительно-восстановительного потенциала. Процесс окисления органического вещества идет под влиянием озона и отрицательных ионов, образующихся в плазме коронного разряда. Эффективность воздействия отрицательной короны в 2–5 раз выше, чем положительной, что связано с более эффективной наработкой отрицательных ионов.

Получены трехмерные распределения скорости, температуры и давления в сверхзвуковом воздушном потоке при M = 2, а также плотности тока в инициируемом в нем разряде. Газовый разряд постоянного тока величиной 10 А рассматривался в гидродинамическом приближении в рамках канальной модели. Рассмотрена эволюция продольно-поперечного разряда в диапазоне времени t до 20 мкс. Показано, что разряд движется практически со скоростью основного сверхзвукового воздушного потока, достаточно слабо его возмущая. По полученным в расчетах характерным значениям плотности тока и температуры газа 8000–10000 К в разрядном канале сделаны оценки концентрации электронов ne ~ 1016 см–3. Оценена напряженность поля E ~ 125 В/см и приведенная напряженность поля в канале разряда E/N около 30 Тд. В конфигурации аэродинамической модели с укороченными электродами показан переход к закрепленной на их концах фазе разряда.