Коллективная монография, написанная американскими учеными - создателями новой области технической физики и техники сильноточных высоковольтных коммутаторов, круг применения которых стремительно разрастается. Книга посвящена основным вопросам физики вакуумных дуг и обзору современного состояния коммутационной техники.Для специалистов по физической электронике и коммутационной технике, а а также для аспирантов и студентов старших курсов соответствующих специальностей.

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.

В настоящей монографии впервые физика всех трех стадий вакуумного рязряда: пробоя, искры и дуги - изложена с единых позиций. В основе всех этих стадий лежат два фундаментальных процесса. Во-первых, это микроскопические взрывы на поверхности катода и взрывная эмиссия электронов, которая происходит в виде отдельных порций электронов, названных автором эктонами. Во-вторых, это взаимодействие плазмы, образуемой этими микровзрывами, с поверхностью катода. В результате этого взаимодействия возникают новые микровзрывы, что приводит к самоподдержанию разряда. Как правило, микроскопические взрывы происходят за счет джоулева разогрева, обусловленного большой плотностью тока в микрообъемах катода.Для физиков, изучающих электрические разряды, инженеров-электриков, занимающихся созданием вакуумного электрофизического оборудования, а также для студентов, изучающих электрофизику, электроэнергетику, технику высоких напряжений и сильноточную электронику.

В книге излагается общий подход к описанию распространения плазмы электрического пробоя газов на всех его стадиях, основанный на аналогии с процессами распространения фронтов горения и детонации. Дан анализ экспериментальных и теоретических исследований электрического пробоя, предложены физико-математические модели и исследованы основные механизмы пробоя. Для научных работников в области физики электрического разряда, электрофизики и техники высоких напряжений, аспирантов и студентов старших курсов. Ключевые слова: электрический пробой газа, электронная лавина, стример, лидер, обратный разряд, импульсная дуга, лавинно-стримерный переход, стримерно-лидерный переход, волна ионизации, детонация, дефлаграция.

Монография посвящена эктонам - эмиссионным центрам, образующимся на поверхности катода в результате разогрева и взрыва микрообъемов за счет большой удельной энергии в них. Если возникающий при этом ток будет выше некоторой предельной величины, то имеет место процесс самоподдержания эктонов.Монография состоит из трех частей. В первой рассматривается взрывная эмиссия электронов, изучение которой позволило подойти к пониманию сути эктонов, во второй - роль эктонов в электрических разрядах, главным образом в вакуумных и газовых. В третьей части показывается роль эктонов в электрофизических устройствах: импульсных ускорителях электронов, в импульсных источниках рентгеновских лучей, вакуумных разрядниках и т. д.Книга адресована специалистам в области физики низкотемпературной плазмы вакуумных и газовых разрядов, импульсной электроники и электрофизики.

Изложены результаты детального исследования взрывной электронной эмиссии (ВЭЭ) — явления, открытого автором с сотрудниками в 60-е годы прошлого века. Помимо описания ВЭЭ в книге подробно рассмотрены физические процессы, приводящие к ее инициированию при различных конфигурациях и материалах катодов: острийные и плоские катоды, «тройные точки», жидкометаллические катоды и т.д. Исследованы механизмы самоподдержания взрывоэмиссионных процессов. На основе экспериментально установленной цикличности процессов в катодном пятне вакуумного разряда введено понятие «эктона» как элементарной ячейки катодного пятна. Подробно рассмотрены плазменные процессы в вакуумном диоде, различные стадии ВЭЭ, изложены физические основы разработки и создания сильноточных импульсных электронных ускорителей. Важное достоинство предлагаемой монографии — физическое объяснение на основе простых моделей и компьютерного моделирования представленных экспериментальных результатов. Для специалистов в области исследования электрических разрядов и физики плазмы, инженеров-электриков, занимающихся созданием вакуумного электрофизического оборудования, студентов и аспирантов, изучающих электрофизику и сильноточную электронику.

В книге рассмотрены свойства основных элементарных частиц; закономерности классического движения заряженных частиц в электрическом и магнитном полях; основы квантовой мехники, квантовой теории излучения, атомной и молекулярной спектроскопии, электронной теории твердого тела; физические основы эмиссионной электроники; электрические явления в газах и плазме.Предназначается для студентов специальности "Электронные приборы". Может быть полезна студентам специальностей "Физическая электроника", "Радиофизика", "Физика полупроводников и диэлектриков", а также аспирантам и инженерам.

Пособие посвящено гидродинамическим аспектам и приэлектродным явлениям в физике плазмы, составляющим основу многих промышленных технологий. В книге приведены общие свещения из физики плазмы, основные критерии применимости различных подходов и моделей при описании процессов. Обсуждены свойства и особенности стационарных и нестационарных разрядов, рассмотрена физическая природа различных контракций и даны практические предложения.

Анализируются результаты экспериментальных и численных исследований электрического взрыва проводников, сопутствующих и родственных явлений. Рассматриваются модели расчета физических свойств вещества в широких диапазонах изменения температуры и плотности, сильноточная коммутация импульсных накопителей энергии с помощью электрического взрыва, создание импульсных источников электромагнитных излучений и т. д.Для научных работников и инженеров, занимающихся исследованием свойств вещества при высоких плотностях энергий, физикой плазмы, теплофизикой и гидродинамикой импульсных высокотемпературных процессов, электрофизикой мощной импульсной энергии и ускорительной техникой.

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 И. Мак-Даниеля представляет собой фундаментальную монографию, в которой в систематической форме изложены результаты экспериментальных исследований процессов взаимодействия электронов и ионов в газах и плазме; приводятся также необходимые теоретические сведения об этих явлениях. Книга рассчитана на специалистов в области физики плазмы, газового разряда, вакуумной техники, астрофизики, магнитной гидродинамики и т. д. Она может также служить дополнительным пособием для преподавателей, аспирантов и студентов, специализирующихся в указанных областях физики.

Настоящая книга знакомит читателя с проблемами физической электроники, которые изложены в виде задач. В ней охватываются практически все разделы современной газовой электроники и некоторые разделы физики плазмы: катодная электроника, явления переноса, газовые разряды, сильно ионизованная плазма и другие. Решения многих задач доведены до чисел, что дает представление о порядках величин, встречающихся в эксперименте. Для студентов и аспирантов физических специальностей вузов, а также научно-технических работников в области газовой электроники и физики плазмы.

Рассматривается комплекс проблем, возникающих в природных объектах и водных средах под действием постоянных и низкочастотных магнитных полей. Обсуждается воздействие как естественных геомагнитных полей, так и искусственных на процессы переноса в водных электролитах, как в объеме, так и на поверхности раздела фаз. Значительное внимание уделено электромагнитной экологии. Описаны геофизические, биофизические явления, процессы моделирования различных природных явлений.Рассмотрена физика явлений на макро- и микроуровне. В основу книги положены собственные исследования автора и соавторов. Книга является продолжением предыдущих четырех монографий. Приведена информация об ученых, внесших личный вклад в различные проблемы, затрагиваемые в книге.Представляет интерес для специалистов в следующих областях: гидродинамика (в основном магнитогидродинамика и электрогидродинамика), геофизика, физика атмосферы, гравитационные и магнитные аномалии, биофизика, электрохимия (катодное осаждение металла и анодное растворение), влияние космических процессов на биосферу.Для широкого круга читателей различного уровня: специалистов, студентов, бакалавров, магистров, аспирантов различных специальностей, а также для школьных преподавателей физики в школах и колледжах.

Настоящая монография посвящена широкому кругу вопросов кинетической теории газов. Изложены основные положения теории и описано ее применение к наиболее типичным задачам. Большое внимание уделено кинетике разреженной плазмы. Дано общее обоснование теории, позволившее выйти за рамки больцмановской кинетики газов. Физическая общность изложения и рассмотрение большого числа конкретных физических задач позволяют этой книге служить пособием для всех изучающих физическую кинетику. Книга рекомендуется широкому кругу физиков — студентам, преподавателям, научным работникам.

В материалах конференции содержатся результаты оригинальных исследований, осуществленных в промежутке между данной и предыдущей (ФНТП-95) конференциями, ранее не публикававшиеся. Они представляют интерес для специалистов, работающих в области низкотемпературной плазмы, а также для студентов соответствующей профессиональной направленности.Материалы лекций школы молодых ученых содержат обзорный материал по актуальным направлениям работ в области физики низкотемпературной плазмы и наиболее важным достижениям в этой области. Они полезны для широкого круга преподавателей, аспирантов и студентов вузов, а также для преподавателей средних школ и технических колледжей.

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 монографии изложены современные физические представления о тлеющем разряде в молекулярных газах повышенного давления. Основное внимание уделено механизму протекания тока, плазмохимическим процессам и балансу энергии в разряде. Обсуждены возможности создания газоразрядных лазеров непрерывного действия. Книга рассчитана на специалистов — разработчиков газоразрядных устройств, а также студентов и аспирантов, изучающих проблемы создания технологических лазеров.

В книге подробно рассмотрены физические процессы в вакуумной дуге на различных фазах ее развития. Анализ этих процессов позволяет наметить пути наиболее рационального выбора материалов вакуумных коммутационных элементов и их конструкции в зависимости от требуемых параметров и условий работы.В первой главе подробно рассмотрены вопросы, связанные с электрической прочностью вакуумного промежутка в статическом и динамическом режиме. Вторая глава посвящена рассмотрению процессов, определяющих протекание тока через замкнутые контакты. В третьей главе изложены основные экспериментальные и теоретические результаты, полученные при изучении катодных и анодных явлений в вакуумной дуге. Наконец, четвертая глава посвящена процессам тепло- и массопереноса при коммутации электрического тока в вакууме.

Монография посвящена изучению плазменных явлений в магнитосфере Земли, околоземном и межпланетном космическом пространстве. Рассмотрен широкий круг вопросов, связанных с линейной теорией электромагнитных возмущений, взаимодействием волн и частиц, а также некоторые нелинейные процессы. Изучены механизмы плазменных неустойчивостей в магнитосфере и межпланетной среде. Проведен анализ их роли в динамике околоземной плазмы. Исследованы механизмы ускорения заряженных частиц в межпланетном пространстве, переходном слое и магнитосфере Земли. Проводится обсуждение данных наблюдений и их сравнение с теоретическими результатами. Рассчитана на научных работников, аспирантов и студентов, специализирующихся в области геофизики, космической физики, астрономии и физики плазмы.

В книге изложены основные представления физики конденсированных сред. На основании понятий дальнего и ближнего порядков рассмотрена структура вещества в твердом и жидком состояниях. Изложены основы зонной теории твердых тел и квантово-механический подход к изучению структуры и свойств конденсированных сред. Описаны их основные свойства (механические, электрические, магнитные, оптические), термодинамика и явления переноса. взаимодействие излучений с веществом. Рассмотрен особый тип конденсированных тел - полимер, демонстрирующие многообразие надмолекулярных механических свойства. описаны методы экспериментального изучения конденсированных сред. Книга содержит большую совокупность физических терминов, включающую практически всю номенклатуру понятий физики конденсированного состояния. Предназначена главным образом для аспирантов и студентов, специализирующихся в физике конденсированных сред. Будет полезна при изучении курсов общей физики, физики магнетизма, оптики, физики полупроводников и диэлектриков.

В этой, уже десятой книге, посвященной поверхностным явлениям, автор суммирует результаты своих исследований по молекулярной физике поверхности. Главной целью исследований является разработка идеи о существовании в природе неизвестной науке силы, названной сила разуплотнения поверхностного слоя (СРПС) жидких, твердых и газообразных веществ, являющейся фундаментальным явлением природы. Книга предназначена для широкого круга специалистов в областях естественных и технических наук, работы которых связаны с процессами на поверхности веществ.

На современном уровне рассмотрен широкий круг проблем физики газового разряда: элементарные процессы, взаимодействие постоянного и переменного электрических полей с электронами плазмы, разряды всевозможных типов и др. Цель руководства - разъяснить сущность явлений, облегчить изучение специальной литературы, дать необходимые сведения для исследовательской работы, для чего приводится много фактических и справочных данных, формулы доведены до расчетного вида и т. д.Для студентов и аспирантов физических специальностей вузов, научно-технических работников в области газовой электроники и физики плазмы.

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.

Сборник содержит обзорные и оригинальные работы, выполненные за период с 1980 по 1983 г. Представлены результаты исследования электрической изоляции и разрядов в вакууме, сжатых газах, жидкостях и твердых диэлектрических материалах.Книга рассчитана на специалистов в области физики разрядов в диэлектриках, а также разработчиков мощных импульсных энергоустановок.

Тезисы стендовых докладов распределены на две части, систематизированы Программным комитетом и ответственными редакторами в соответствии с основными тематическими вопросами в пределах каждой из 9 секций. Материал отражает основные достижения, полученные в СССР в области физики низкотемпературной плазмы и новые работы, выполненные за период между 6 и 7 Всесоюзными конференциями. В первую часть включены работы по элементарным процессам в плазме, приэлектродным и коллективным явлениям, взаимодействию частиц плазмы с поверхностью, нестационарной и неравновесной плазме. Во второй части приведены работы, относящиеся к транспортным, оптическим и термодинамическим свойствам плазмы, разрядам в газе и вакууме, методам диагностики и приложениям низкотемпературной плазмы. Номера тезисов в сборнике соответствуют номерам стендовых сообщений, приведенных в программе конференции. В программу конференции включены также обзорные доклады по наиболее актуальным вопросам физики низкотемпературной плазмы. Для научных сотрудников, инженеров, преподавателей, аспирантов и студентов.

Представлены материалы Всероссийской (с международным участием) конференции "Физика низкотемпературной плазмы) ФНТП-2014 в 2-х томах и Международной научной школы молодых ученых и специалистов "Плазменные технологии в исследовании и получении новых материалов", где отражены новые направления работ по физике низкотемпературной плазмы. Представляет интерес для специалистов, инженеров, молодых ученых и студентов в области физики низкотемпературной плазмы.

Представлены материалы Всероссийской (с международным участием) конференции "Физика низкотемпературной плазмы) ФНТП-2014 в 2-х томах и Международной научной школы молодых ученых и специалистов "Плазменные технологии в исследовании и получении новых материалов", где отражены новые направления работ по физике низкотемпературной плазмы. Представляет интерес для специалистов, инженеров, молодых ученых и студентов в области физики низкотемпературной плазмы.

В книге изложены основные понятия кинетики частиц в плазме и их применение к выводу основных уравнений плазмы при различных условиях. В основном рассматриваются вопросы поведения газообразной плазмы, однако некоторые положения в равной степени относятся к плазме жидкого или твердого тела. Материал книги изложен доступно, но не является элементарным. Книга рекомендуется для широкого круга специалистов - как теоретиков, так и экспериментаторов - и как учебник по кинетике плазмы для аспирантов и студентов старших курсов, специализирующихся в различных областях физики плазмы. Книга содержит 85 рисунков, 15 таблиц, 335 библиографических наименований.

Книга посвящена теории коллективных электромагнитных колебаний однородной плазмы. С единой точки зрения излагается теория как высокочастотных, так и низкочастотных колебаний плазмы и даются основные принципиальные приложения этой теории. Рассмотрены колебания как малой, так и конечной амплитуды. Книга начинается с изложения общих методов описания плазмы. Далее рассматриваются низкочастотные магнитогидродинамические волны и магнитогидродинамические разрывы и излагается теория эволюционности магинтогидродинамических ударных волн.Затем изучаются высокочастотные колебания плазмы как в отсутствие, так и при наличии внешнего магнитного поля, причем рассматривается как равновесная, так и неравновесная плазма. Изложена теория различного типа неустойчивостей неравновесной однородной плазмы и даны общие критерии неустойчивости плазмы. Подробно исследованы нелинейные волны в бесстолкновительной плазме и изложены квазилинейная теория плазмы и теория плазменной турбулентности.Значительная часть книги посвящены теории флуктуаций и связанных с ними процессов рассеяния и трансформации волн и рассеяния частиц в плазме.

В монографии, состоящей из двух томов, излагаются физические основы оптических явлений в океане и прикладные вопросы оптики океана. В первом томе рассмотрены основы теории распространения света в мутных средах, обобщены экспериментальные данные об оптических свойствах океанской воды, рассмотрены особенности световых полей в океане от естественных и искусственных источников света. Описаны методы и приборы для измерений первичных гидрооптических характеристик и световых полей. Монография предназначена научным работникам, специализирующимся в области гидрофизических исследований. Она также будет полезна студентам и аспирантам океанологической специализации.

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.

Представлено современное состояние нелинейной теории взаимодействия электронных пучков с плазмой. Основное внимание уделено излучательным пучковым неустойчивостям типа коллективного и одночастичного эффектов Черенкова, а также процессам вынужденного рассеяния плазменных и электромагнитных волн на пучках. Методами разложения траекторий и импульсов частиц по степеням поля исследованы нелинейные стадии неустойчивостей, стабилизирующиеся нелинейными сдвигами частот пучковых и плазменных волн. Нелинейные явления, связанные с захватом частиц и опрокидыванием волн, исследованы численными методами. Рассмотрена также нелинейная теория неустойчивостей плазмы, электроны которой движутся относительно неподвижного ионного фона. Рассмотрены нелинейные электромагнитные явления в пространственно неоднородных электронном пучке и плазме. Изложена также квантовая теория черенковских пучковых неустойчивостей в изотропных средах. Для научных работников, аспирантов и студентов старших курсов, специализирующихся в области электродинамики плазмы, плазменной электроники, физики нелинейных волновых процессов и компьютерной физики.

В книге систематически излагается современная физика тлеющих газовых разрядов (glows), то есть сравнительно слаботочных разрядов низкого и среднего давления с сильно-неравновесной плазмой. Так как наиболее неравновесной является электронная подсистема, то анализ разрядов (впервые в мировой литературе) основывается на электронной кинетике. Это позволяет дать самосогласованное описание основных процессов и параметров газоразрядной плазмы. Для разрядов постоянного тока построена последовательная кинетическая картина явлений в положительном столбе, прикатодной области, включающей фарадеево темное пространство, и прианодной области. Рассмотрены индукционный и емкостной высокочастотные разряды и показано, что адекватное описание многих явлений в них также невозможно без учета электронной кинетики. Учебное пособие предназначено для студентов и аспирантов, специализирующихся в области физики газовых разрядов и их технических применений.