Книга посвящена исследованиям по термоядерному синтезу. Источником темоядерных реакций должна служить новая, создаваемая искусственным путем, форма вещества - высокотемпературная плазма. То, что до сих пор было сделано в области изучения ее свойств и составляет основное содержание предлагаемой книги. В ней излагаются основные теоретические представления о различных процессах, протекающих в плазме, рассматриваются методы ее нагревания и термоизоляции, описываются конкретные установки, построенные для проведения опытов с высокотемпературной плазмой и обсуждаются результаты этих опытов.Физика плазмы рассматривается в первых четырех главах, остальные четыре главы посвящены анализу главных направлений экспериментальных исследований, связанных с проблемой термоядерного синтеза.

Излагаются основные понятия физики плазмы и простейшие инженерные расчеты. Подробно рассматриваются термодинамические свойства плазмы; равновесная и стационарная ионизация; адиабатическое и дрейфовое движение заряженных частиц; элементарная гидродинамическая теория распространения волн в холодной и горячей плазме; простейшие вопросы физической кинетики и ее применения к плазме. Книга рассчитана на студентов физических и технических специальностей и инженеров, имеющих дело с многообразными приложениями физики плазмы.

Дана картина динамики ионно-молекулярных реакций. Рассмотрены химические реакции, инициируемые инфракрасным излучением. Исследованы химические реакции с участием атомарного фтора. Представлены параметры анизотропного взаимодействия молекул. Проанализированы наустойчивости в лазерной плазме. Исследована кинетика процессов колебательной релаксации в движущихся средах. Описаны методы измерения заселенности колебательных состояний в оптически активном газовом потоке.Для студентов старших курсов физико-химических и физических специальностей, а также для научных работников, специализирующихся в химии плазмы и смежных областях.

В монографии исследуется резонансное взаимодействие коллективных степеней свободы (самосогласованные колебания) с индивидуальными (движение отдельных частиц). В незамагниченной плазме — это черенковское резонансное взаимодействие (резонанс Вавилова-Черенкова), в плазме в магнитном поле — циклотронное. В неоднородных плазменных течениях совпадение скорости течения с фазовой скоростью колебаний вызывает явление гидродинамического резонанса. Если плазма неоднородна, то резонансное взаимодействие, обязанное постоянству фазы колебаний на траектории частицы (фазовый резонанс), может приводить к резкому локальному росту волнового вектора колебаний (пространственный резонанс). В то же время пространственные резонансы могут возникать и в отсутствие фазовых. Таким резонансом является альвеновский, также рассматриваемый в монографии. Для научных работников — физиков, а также для студентов старших курсов физических вузов.

Монография посвящена классической кинетической теории процессов переноса в многокомпонентной плазме. Рассматриваются методы получения уравнений переноса и выражений для коэффициентов переноса в неизотермической многосортной плазме, находящейся во внешних электрическом и магнитном полях. В книге систематически применяется известный в кинетической теории метод моментов Грэда, который обобщается на случаи многотемпературной многокомпонентной плазмы, а также молекулярного газа. Демонстрируется ряд преимуществ применения этого метода по сравнению с часто используемым методом Чепмена-Энскога. Показана возможность выхода за пределы обычно используемого приближения 13 моментов, что обеспечивает необходимую точность расчета коэффициентов переноса. Приведены примеры практического использования полученных результатов: электропроводность и эффект Холла в МГД-генераторах, диффузия плазмы поперек сильного магнитного поля, неоклассический перенос частиц и тепла в тороидальных системах магнитного удержания плазмы. Для специалистов, работающих в области практических применений низкотемпературной газоразрядной плазмы, высокоионизованной плазмы установок термоядерного синтеза, а также исследований ионосферной плазмы. Структура и содержание книги позволяют использовать ее и в качестве пособия при изучении физики плазмы студентами старших курсов и аспирантами соответствующих специальностей.

На современном уровне рассмотрен широкий круг проблем физики газового разряда: элементарные атомные процессы, взаимодействие постоянного и переменных полей с электронами плазмы, разряды всевозможных типов, от тлеющего до молнии. Цель монографии — разъяснить сущность явлений, облегчить изучение специальной литературы, дать необходимые сведения для исследовательской работы. Для этого приводится много фактических и полезных справочных данных, результатов экспериментов, простых оценок физических величин, теоретические формулы доведены до расчетного вида. Новое издание существенно переработано по сравнению с предыдущими и дополнено по возможности более поздними результатами. Книга призвана послужить одновременно руководством для специалистов и учебником для начинающих. Для научно- технических работников в области газовой электроники и низкотемпературной плазмы, а также для студентов и аспирантов физических и технических специальностей.

Представлено современное состояние динамической теории химических реакций. Приведены результаты по получению некоторых соединений в электрическом разряде. Рассмотрены типы плазмохимических реакторов - плазменная центрифуга и плазматрон с электронным пучком. Исследована диффузия возбужденных атомов в газе, двухступенчатая фотоионизация атомов и неустойчивости в газовом разряде. Рассмотрены химические процессы в шаровой молнии.Сборник предназначен для научных работников и инженеров, специализирующихся в области физики и химии низкотемпературной плазмы, а также для студентов старших курсов физико-технических и химических специальностей.

В книге изложены основы электродинамики материальных сред с пространственной и временной дисперсией, рассмотрены линейные электромагнитные явления в термодинамически равновесной и неравновесной плазме, флуктуации, квазилинейная теория колебаний и нелинейное взаимодействие электромагнитных волн в плазме.Прендназначается для студентов физических и инженерно-физических специальностей.

В книге изложены вопросы магнитной газодинамики применительно к термической плазме дугового разряда. Сделаны общие выводы относительно закономерностей, свойственных термической плазме. Приведены теоретические исследования поведения электрической дуги при взаимодействии ее с потоком газов и магнитным полем.Книга предназначена для инженерно-технических работников, специализирующихся в области применения дугового разряда.

Книга посвящена систематическому изложению универсальных методов расчета радиационных и столкновительных характеристик: сил осцилляторов, вероятностей переходов, сечений скоростей различных процессов взаимодействия электронов с атомами и ионами. Указанные характеристики составляют основу необходимых атомных данных для задач в физике УТС, лазерной спектроскопии, астрофизике, теории атомных спектров и столкновений и т. д. Книга носит справочный характер: методы расчета, как правило, приводятся без вывода, но формулы доводятся до уровня, удобного для программирования на ЭВМ. Дано описание универсальной программы расчета атомных характеристик на языке Фортран.Для специалистов в области исследования лабораторной и астрофизической плазмы - студентов, аспирантов, научных работников.

Излагается последовательная теория распространения электромагнитных волн в плазме. В первых параграфах рассматривается плазма как материальная среда не только с частотной, но и пространственной дисперсией, обсуждаются общие вопросы линейной электродинамики сред с пространственной дисперсией, а также различные модели, используемые для описания бесстолкновительной плазмы, и области их применимости. Последовательно рассматриваются столкновения частиц в полностью ионизованой и слабоионизованной плазме. Подробно обсуждается модель, описываемая с помощью кинетического уравнения. На основе этой модели рассматривается диэлектрическая проницательность изотропной и однородной плазмы при отсутствии внешних полей.Центральное место в книге занимает исследование распространения волн в плазме. Рассматриваются волны в однородной и изотропной плазме в отсутствие внешних полей, затем волны в однородной магнитоактивной плазме (холодной и горячей). Обсуждается устойчивость однородной анизотропной плазмы.Последние параграфы книги посвящены весьма актуальным вопросам: волнам в неоднородной и неравновесной плазме и устойчивости магнитного удержания плазмы.

Книга посвящена изложению результатов теоретических исследований в быстро развивающемся научном направлении, находящемся на стыке двух областей: физики плазмы и физики сильноточных пучков заряженных частиц. Это первая монография по теории заряженной плазмы, обладающей большими собственными полями. Автор последовательно применяет два теоретических подхода для описания бесстолкновительной плазмы: кинетический и гидродинамический, сопоставляя их друг с другом. Транспортировка и устойчивость сильноточных электронных пучков, методы коллективного ускорения частиц, использование интенсивных пучков для генерации колебаний СВЧ и для нагрева плазмы - вот основной, но не полный перечень охваченных проблем.Книга будет полезна физикам, занимающимся исследованием плазмы и сильноточных пучков. Строгость и доступность применяемого в ней математического аппарата, а также хорошо продуманный в методическом отношении план изложения делают ее ценным справочным и учебным пособием для студентов старших курсов, аспирантов, преподавателей и научных сотрудников.

В книге описаны результаты экспериментального исследования элементарных процессов в квазистационарной и релаксирующей газоразрядной плазме при сильной и слабой ионизации. В слабоионизованной плазме изучена неравновесная функция распределения электронов по энергиям и ее влияние на коэффициенты скорости неупругих процессов и переноса, проведено сравнение полученных результатов с расчетом по теории, выявлена природа основных элементарных процессов с участием молекулярных ионов в инертном газе. В сильноионизованной плазме исследованы условия реализации частичного и полного локального термодинамического равновесия, показана недостаточность приближенных критериев равновесия Грима и др., проведено сравнение опытных данных с расчетом по приближенной теории МДП, разработанной Л. М. Биберманом, В. С. Воробьевым и И. Т. Якубовым. В результате исследования распада сильноионизованной плазмы получены температурные зависимости обобщенных коэффициентов рекомбинации водородоподобных ионов водорода и гелия. Приведено описание общей картины элементарных процессов в низкотемпературной плазме при различной степени ионизации.

В материалах конференции содержатся не публиковавшиеся ранее результаты оригинальных исследований, осуществленных после проведения конференции «ФНТП-2007», а также материалы обзорных докладов по данной проблеме. Они представляют интерес для специалистов, работающих в области низкотемпературной плазмы, а также для студентов вузов и аспирантов соответствующей профессиональной направленности.

Рассмотрены особенности распространения волнового излучения при аксиконной фокусировке и формирование нерасходящихся пучков с профилем поля в виде функций Бесселя Jn(r). В поле лазерного бесселева пучка исследован оптический разряд в газах, жидкостях и на поверхности твердых тел, описаны процессы образования и развития плазменного канала и его структуры. Представлены методы исследования свойств бесселевых пучков и создаваемой ими плазмы. В работе обсуждаются возможные применения бесселевых пучков и демонстрируются решения некоторых прикладных задач. Для студентов, аспирантов и научных работников, специализирующихся в области физической оптики и акустики, формирования и распространения волновых пучков, физики плазмы, лазерной диагностики плазмы и плазмоподобных сред.

Излагается последовательная теория распространения электромагнитных волн в плазме. Рассматривается плазма как материальная среда не только с частотной, но и пространственной дисперсией, обсуждаются общие вопросы линейной электродинамики сред с пространственной дисперсией, а также различные модели, используемые для описания бесстолкновительной плазмы, и области их применимости. Учитываются столкновения частиц в полностью ионизованной и слабоионизованной плазме. Подробно обсуждается модель, описываемая с помощью кинетического уравнения. На основе этой модели рассчитывается диэлектрическая проницаемость изотропной и анизотропной плазмы при отсутствии внешних полей. Освещен также вопрос о поведении плазмы во внешнем электрическом поле. Центральное место в книге занимает исследование распространения волн в плазме. Рассматриваются волны в однородной и изотропной плазме в отсутствие внешних полей, затем волны в однородной магнитоактивной плазме (холодной и горячей). Обсуждается устойчивость однородной анизотропной плазмы. Последние параграфы книги посвящены весьма актуальным вопросам — волнам в неоднородной и неравновесной плазме и устойчивости магнитного удержания плазмы. Книга рекомендуется широкому кругу физиков — студентам, преподавателям, научным работникам.

Книга, по смыслу, является второй частью учебного пособия «Введение в физику низкотемпературной плазмы» тех же авторов. В ней рассмотрены вопросы диагностики ионизованного газа, широко используемой в современных исследованиях по физике низкотемпературной плазмы и ее технологических приложениях. Книга предназначена специалистам-физикам, а также студентам, обучающимся по направлениям «Прикладная математика и физика» и «Физика».

В сборнике рассмотрены проблемы физики и химии слабоионизованного газа. Представлено современное состояние космической химии. Проанализированы метод электронной спектроскопии и его результаты для процесса Пеннинга. Изложена теория излучательных переходов и переноса излучения в молекулярной среде, а также методы расчета заселенностей для возбужденных состояний атомов и молекул в газовой среде при наличии излучения. Рассмотрены взаимодействие атомов и молекул и процессы их столкновения с передачей энергии. Исследован характер прохождения электронных пучков через слабоионизованный газ и проанализированы возможности использования электронного пучка для проведения химических реакций.

Настоящая книга представляет собой коллективный труд, посвященный экспериментальным методам исследования плазмы. Она богато иллюстрирована, содержит обширную библиографию. По сравнению с коллективной монографией под редакцией Хаддлстоуна и Леонарда, вышедшей в русском переводе в 1967 г., она содержит две совершенно новые главы, посвященные применению лазерной техники для исследования плазмы и работе зондов Ленгмюра в условиях космического полета. Центр тяжести интересов большинства авторов и редактора книги лежит в области низкотемпературной плазмы. Спектроскопические методы исследования занимают центральное место в диагностике плазмы, поэтому семь глав полностью посвящены вопросам спектроскопии в видимой, ультрафиолетовой и рентгеновской областях. Применение лазерной техники и работа электрических и магнитных зондов рассмотрены в остальных главах.Книга представляет интерес для широкого круга физиков-экспериментаторов, работающих в различных областях физики плазмы и ее применений. Материал книги может быть также использован лекторами и преподавателями, аспирантами и студентами физико-технических вузов, где в учебную программу включена дисциплина "Физика плазмы".

В монографии рассматривается одно из активно развиваемых в настоящее время направлений плазменной эмиссионной электроники, связанное с так называемыми форвакуумными плазменными источниками электронов. Отличительной особенностью этих устройств является возможность эффективной генерации стационарных и импульсных электронных пучков в ранее недоступной области повышенных давлений форвакуумного диапазона (1-100 Ра). Представленный в книге материал основан на результатах реализации научных проектов, поддержанных более чем 10 грантами РФФИ. Для разработчиков источников электронов, а также специалистов, использующих электронные пучки для решения фундаментальных и прикладных задач.

Важнейшая прикладная проблема физики плазмы - исследование распространения радиоволн в ионосфере Земли. Книга известного американского исследователя К. Дэвиса посвящена теории распространения радиоволн в магнитоактивной плазме и использованию радиоволн для всестороннего исследования ионосферы. Достоинства ее - сочетание математической строгости с четкостью и ясностью изложения. Каждая глава снабжена большим перечнем вопросов и задач, помогающих более углубленно изучить предмет. Книга может служить хорошим учебником для приступающих к изучению проблемы распространения радиоволн в ионосфере. В то же время она представляет большой интерес для инженеров, занимающихся разработкой и эксплуатацией аппаратуры для исследования ионосферы и проблем дальней космической связи.

Монография посвящена одному из направлений современной физики газового разряда - исследованию неравновесной плазмы тлеющего разряда в условиях глубокого охлаждения (криогенного разряда). Изучение криогенного разряда имеет большое значение для развития фундаментальных исследований физики низкотемпературной плазмы, для расширения практического применения её достижений в плазмохимии и приборах квантовой электроники. В монографии изложены результаты исследований, проведенных в отделе плазмы ИВТАН. Для специалистов в области физики плазмы.

Дается обзор экспериментальных работ и теоретических разработок по диагностике характеристик и параметров низкотемпературной плазмы горения веществ. Эти исследования и разработки выполнены, в основном, при участии и под руководством профессора И. А. Тихомирова в Томском политехническом университете. Приводятся схемы экспериментальных установок и результаты, полученные при теоретических и экспериментальных исследованиях. Для научных работников в области диагностики низкотемпературной и может быть полезна для аспирантов и студентов старших курсов, интересующихся физикой плазмы.

В настоящем сборнике опубликованый научные доклады, представленные на VII Международном Крейнделевском семинаре "Плазменная эмиссионная электроника". Опубликованные материалы свидетельствуют, насколько успешно решались научные задачи по фундаментальным и прикладным проблемам плазменной эмиссионной электроники в период между шестым и седьмым семинарами, в частности, в понимании физических процессов в генераторах плазмы, эмиссионных свойств плазмы, генерации и формирования электронных и ионных пучков, создании нового оборудования на основе генераторов плазмы. Публикации не претендуют на полный охват выполненных исследований, но дают определенное представление о научных приоритетах в области плазменной эмиссионной электроники, устанавливают ряд общих закономерностей физической природы разрядов и плазменных процессов и явлений. Фундаментальные исследования в области плазменной эмиссионной электроники приобрели особое значение в связи с широким практически выходом результатов исследований на создание новых функциональных покрытий, передовых технологий модификации материалов на основе применения электронных и ионных пучков и газорязрядной плазмы, современного электровакуумного оборудования, видов техники и технологии нового поколения на основе плазменных эмиттеров заряженных частиц и генераторов плазмы.Сборник полезен специалистам по газовым разрядам, плазменным источникам заряженных частиц, генераторам плазмы, электронным, ионным и плазменным технологиям, физическому материаловедению, аспирантам и студентам-физикам.

Излагаются основные понятия физики плазмы и простейшие инженерные расчеты. Подробно рассматриваются термодинамические свойства плазмы; равновесная и стационарная ионизация; адиабатическое и дрейфовое движение заряженных частиц; элементарная гидродинамическая теория распространения волн в холодной и горячей плазме; простейшие вопросы физической кинетики и ее применения к плазме. Книга рассчитана на студентов физических и технических специальностей и инженеров, имеющих дело с многообразными приложениями физики плазмы.

Книга посвящена плазме высокой плотности, сжатой так сильно, что энергия межчастичного взаимодействия становится сопоставимой с кинетической энергией теплового движения. Большая часть вещества Вселенной находится именно в этом экзотическом состоянии. Рассматриваются методы генерации и диагностики неидеальной плазмы. Приведены результаты экспериментальных исследований термодинамических, переносных и оптических свойств. Особое внимание обращено на быстро развивающиеся новые направления физики неидеальной плазмы, такие как металлизация диэлектриков и диэлектризация металлов, однозарядная плазма, пылевая плазма и её кристаллизация. Для студентов, аспирантов и научных работников, занимающихся вопросами физики плазмы, плотных сред, статистической теорией многих частиц, вопросами плазменных технологий и явлениями в газовом разряде. Рекомендовано УМО РФ по образованию в области прикладных математики и физики в качестве учебного пособия для студентов вузов, обучающихся по направлениям «Прикладные математика и физика».