Настоящее учебное пособие является второй книгой раздела «Физическая электроника» серии книг «Электроника в техническом университете» и посвящена характеризации всей совокупности электромагнитных явлений и электро-опто-теплофизических процессов в газоразрядной плазме широкого спектрально-энергетического диапазона. На основе классических представлений квантовой механики, электродинамики и физики плазмы рассмотрены некоторые фундаментальные для плазменной электроники разделы, среди которых: электронные состояния, энергетические спектры и элементарные процессы в плазменном объеме, равновесные и неравновесные распределения связанных и свободных частиц в плазме, а также закономерности основных процессов взаимодействия электромагнитного поля с газоразрядной плазмой, колебания, неустойчивости и турбулентность в плазме. Содержание учебного пособия соответствует курсам лекций, которые авторы читают в МГТУ им. Н. Э. Баумана и МГУ им. М. В. Ломоносова. Для студентов, аспирантов, инженеров и научных работников, специализирующихся в области разработок и исследований всего спектра устройств твердотельной, газоразрядной и плазменной электроники, электроники СВЧ, ускорительной и фотонной техники и пучковых технологий.

Описана иерархия «газовых» моделей классической неплотной плазмы. В рамках этих моделей рассматриваются основные плазменные системы и их практическая реализация: равновесные конфигурации, линейные и ударные волны, стационарные течения, элементы плазмохимии и принципы плазменных лазеров. Дано описание ряда космических объектов: планетарных вихрей, магнитосферы Земли, Солнца. В конце книги описаны прикладные плазмодинамические системы. Книга адресована студентам старших курсов, аспирантам, инженерам и научным сотрудникам, работающим в данной области.

В монографии описаны закономерности развития цепных процессов, протекающих при внешнем воздействии на реакционную смесь газов. Представлены результаты экспериментальных исследований, в которых в качестве внешнего воздействия используется электрический разряд или импульсный электронный пучок. Выполнен анализ газофазных реакций при воздействии импульсного электронного пучка: воспламенение кислородоводородной смеси, разложение промышленных газов (SO2, CS2, NO, NO2 и др.), метана, органических соединений (стирол и др.). Отмечается существенное снижение энергозатрат за счет организации цепного плазмохимического процесса. Выполнен обзор экспериментальных работ по конверсии метана в различных видах разрядов, при воздействии непрерывного и импульсного электронного пучка. Рассмотрен цепной плазмохимический синтез нанодисперсных оксидов с размером частиц менее 100 нм. Книга рассчитана на специалистов в области плазмохимии, студентов и аспирантов.

Проведено исследование бинарной смеси пылевых частиц в плазме, находящихся во внешнем электростатическом сферическом удерживающем поле. Расчеты проводились в рамках метода молекулярной динамики, а межчастичное взаимодействие описывалось парным изотропным потенциалом Юкавы. Показано, что частицы образуют оболочечную структуру, в которой каждая оболочка содержит только свой сорт частиц. Изучены структурные свойства бинарной смеси частиц и особенности их сегрегации в условиях недавних экспериментов по созданию кулоновских шаров.