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.

Рассматриваются результаты исследований импульсных объемных разрядов высокого давления, поддерживаемых пучком электронов, и их применение в системах инжекционной электроники (газовых лазерах, лавинных и искровых коммутаторах, прерывателях). Приведены данные об ионизации газов быстрыми электронами, о контракции и энергетических характеристиках объемных разрадов. Значительная часть материала посвящена лазерам на СО2 и на галогенидах благородных газов.Книга предназначена для специалистов по физике газового разряда, лазерам и импульсной электронике, а также студентов и аспирантов соответствующих специальностей.

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.

В книге рассматриваются излучательные свойства плазмы в СВЧ диапазоне и излагаются методы экспериментальных исследований СВЧ излучений плазмы. Выбранный круг вопросов непосредственно относится к задачам СВЧ радиометрической плазменной диагностики, занимающей важное место среди неконтактных методов зондирования. Рассматриваемые вопросы тесно связаны с исследованиями процессов генерации когерентных и некогерентных СВЧ колебаний. В теоретическом разделе книги обсуждаются основные модельные представления о физических процессах, определяющих СВЧ излучение плазмы, находящейся в равновесных и неравновесных условиях. Значительное внимание уделяется описанию экспериментальных методик исследований СВЧ излучений плазмы и вопросам интерпретации результатов измерений, что должно способствовать формированию у читателей основных представлений о методах экспериментальной СВЧ радиометрии. Книга может быть полезна радиофизикам и инженерам - радиотехникам, связанным с разработкой плазменных устройств и исследованиями плазмы, а также студентам радиофизических и радиотехнических специальностей.

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 содержит расширенное изложение курса «Основы физики плазмы» и рекомендована УМО по классическому университетскому образованию РФ в качестве учебного пособия для студентов вузов, обучающихся по направлению 011200 — Физика и по специальности 010701 — Физика. Основное внимание уделяется движению частиц в электромагнитном поле и кинетике плазмы, включающей теорию кулоновских столкновений, тормозного и рекомбинационного излучений, а также ряда других элементарных процессов; детально излагается теория двухжидкостной и одножидкостной магнитной гидродинамики. Уровень изложения рассчитан на студентов, изучивших курсы электродинамики и молекулярной физики и знакомых с основами квантовой механики и статистической физики. Учебное пособие содержит около 200 задач с подробными решениями. Для студентов, аспирантов, преподавателей вузов, практикующих специалистов и научных работников, специализирующихся в физике и технике плазмы.

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.

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».

В форме задач представлены вопросы физики слабоионизованной плазмы. Рассмотрены элементарные процессы столкновения электронов с атомами и молекулами, атомных частиц друг с другом, а также процессы фотовозбуждения, фотоионизации и фоторекомбинации электрона на атомной частице. Исследованы свойства низкотемпературной плазмы и физическая кинетика многочастичных процессов, происходящих в ней. Книга рассчитана на студентов старших курсов физических и физико-технических факультетов, а также на научных работников и инженеров, которые имеют дело с системами, содержащими слабоионизованную плазму.

Приведены результаты экспериментального и теоретического исследования высоковольтного наносекундного разряда в резко неоднородном электрическом поле, а также информация об излучательных характеристиках и основных параметрах плазмы разряда данного типа. Проведен сравнительный анализ условий формирования и свойств диффузных разрядов, в которых реализуется эффект убегания электронов, с объемными разрядами, которые широко используются для накачки газовых лазеров. Исследованы физические процессы на стадии пробоя при зажигании высоковольтного наносекундного разряда при генерации убегающих электронов. Показано, что формируются стримеры с большими (до единиц см) поперечными размерами, что существенно отличается от условий и характеристик классического стримерного пробоя с типичными поперечными размерами стримеров = 100 мкм. Это позволяет формировать диффузный разряд практически в любых газах и газовых смесях при повышенных давлениях - до единиц, а для некоторых газов до 10 атм без использования внешних систем предыонизации. Приведены условия и параметры генерации пучков УЭ в воздухе атмосферного давления, а также в других газах, в том числе при различных давлениях. Обсуждается механизм генерации УЭ в газах высокого давления при неоднородном электрическом поле и наносекундных импульсах напряжения. Исследованы излучательные свойства, а также проведены измерения спектральными методами основных параметров неравновесной низкотемпературной плазмы, формируемой в разрядах данного типа.Для специалистов по импульсным высоковольтным разрядам, а также студентов, аспирантов и преподавателей таких дисциплин, как газовый разряд и спектроскопия плазмы.

В форме задач представлены вопросы физики слабоионизованного газа. Исследованы свойства слабоионизованной плазмы, связанные с образованием, уничтожением и движением заряженных частиц и колебаниями плазмы, а также электрические и магнитные свойства плазмы. Рассмотрен перенос излучения в слабоионизованном газе. Представлена физическая кинетика процессов, протекающих в слабоионизованной плазме и газе.Книга рассчитана на студентов старших курсов физических и физико-технических факультетов и аспирантов, специализирующихся в области плазмы.

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.

Настоящий сборник составлен из научных докладов, представленных на III международном Крейнделевском семинаре «Плазменная эмиссионная электроника». В течение многих лет всестороннее изучение различных видов разрядов в газах, эмиссионных свойств газоразрядной плазмы, принципов извлечения электронов, ионов из плазмы, установление ряда общих закономерностей физической природы разрядов и плазменных процессов и явлений в полной мере определяют развитие техники плазменных источников электронов, ионов, их применений. Фундаментальные исследования в области плазменной эмиссионной электроники приобрели особое значение в связи с широким практическим выходом исследований на создание принципиально новых видов техники и технологии нового поколения на основе плазменных эмиттеров заряженных частиц, генераторов плазмы, электронных, ионных и плазменных технологий. Сборник полезен специалистам по газовым разрядам, плазменным источникам заряженных частиц, генераторам плазмы, электронным, ионным и плазменным технологиям, аспирантам и студентам-физикам.

Настоящий сборник составлен из научных докладов, представленных на IV международном Крейнделевском семинаре «Плазменная эмиссионная электроника». Научные публикации свидетельствуют, насколько успешно решались научные задачи по фундаментальным и прикладным проблемам плазменной эмиссионной электроники в интервале между третьим и четвертым семинарами. Хотя публикации не претендуют на полный охват выполненных исследований, но они дают определенное представление о научных приоритетах в области плазменной эмиссионной электроники, а также в достаточной мере влияют на развитие техники плазменных источников электронов и ионов и их применение, всестороннее изучение различных видов разрядов в газах, эмиссионных свойств газоразрядной плазмы, принципов извлечения электронов и ионов из плазмы и их диагностики, устанавливают ряд общих закономерностей физической природы ре-рядов и плазменных процессов и явлений. Фундаментальные исследования в области плазменной эмиссионной электроники приобрели особое значение в связи с широким практическим выходом результатов исследований на создание новых функциональных наноструктурированных покрытий, передовых технологий модификации материалов на основе применения электронных и ионных пучков и газоразрядной 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, аспирантам и студентам-физикам.

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 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.

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.

Излагаются вопросы, связанные с особенностями сильноточных разрядов, которые по своим характеристикам могут служить высокоинтенсивными источниками света видимого и ультрафиолетового диапазонов. Проведен анализ физических процессов, протекающих в излучающих самосжатых разрядах в плотной плазме, а также в разрядах в газах при высоких давлениях. Обсуждаются методы создания и диагностики излучающих разрядов различных геометрических конфигураций, используемых в физике и технике; детально анализируются харатеристики равновесного состояния таких разрядов, их оптические свойства (излучение) и энергетика. Обсуждаются также вопросы использования различных типов излучающих разрядов для накачки ОКГ.Книга рассчитана на инженеров и физиков, занимающихся разработкой источников света, а также на аспирантов и студентов старших курсов университетов и технических вузов.

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.

Курс знакомит с основами современной электронной магнитогидродинамики, локального диффузионного приближения и «странного транспорта». Две самостоятельные части книги посвящены коллективным гидродинамическим явлениям и генерации и распространению излучения в плазме, охватывая проблематику конвективного и лучистого переноса. Обсуждение ключевых задач лабораторной и космической физики плазмы во многом основано на оригинальных работах автора. Для студентов и преподавателей физических и инженерно-физических специальностей, научных работников.

В настоящей книге излагаются вопросы, связанные с особенностями сильноточных разрядов, которые по своим характеристикам могут служить высокоинтенсивными источниками света видимого и ультрафиолетового диапазонов. Проведен анализ физических процессов, протекающих в излучающих самосжатых разрядах в плотной плазме, а также в разрядах в газах при высоких давлениях. Рассматриваются методы создания и диагностики излучающих разрядов различных геометрических конфигураций, используемых в физике и технике; детально анализируются характеристики равновесного состояния таких разрядов, их оптические свойства и энергетика. Книга рассчитана на инженеров и физиков, занимающихся разработкой источников света, а также на аспирантов и студентов старших курсов университетов.

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.

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.

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 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.

Монография посвящена одному из актуальных направлений современной физики газового разряда - исследованию неравновесной плазмы тлеющего разряда в условиях глубокого охлаждения (криогенного разряда). Изложены результаты исследований криогенного разряда с добавлением твердых частиц микронного размера различных веществ (пылевых частиц). Изучение криогенного разряда имеет большое значение для развития фундаментальных исследований физики низкотемпературной плазмы, для расширения практического применения ее достижений в плазмохимии и приборах квантовой электроники. В монографии изложены результаты исследований, проведенных в отделе плазмы ИВТАН-ОИВТРАН. Для специалистов в области физики низкотемпературной плазмы.

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.

Сборник содержит оригинальные теоретические и экспериментальные работы по физике газового разряда, включающие тлеющие, пучковые, ВЧ- и СВЧ- разряды и др.Предназначен для студентов и аспирантов физических специальностей, а также для специалистов, занимающихся вопросами физики плазмы.

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.