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.

Рассматриваются кинетика плотной неравновесной плазмы со средним зарядом частиц более или порядка единицы; способы получения неравновесной плотной плазмы; методы и результаты расчетов зарядового состава и заселенностей ионных уровней; вопросы, связанные с выносом излучения из плотной плазмы, в частности, влияние энергетических потерь на динамику движения плазмы. Рассмотрена проблема получения стимулированного излучения на ионных переходах.Для научных работников и инженеров, занимающихся физикой плазмы и атомной спектроскопией, будет полезна аспирантам и студентам.

Представлены статьи по разработке, анализу и применению методов диагностики высокотемпературной плазмы, включая спектроскопию в видимой, ультрафиолетовой и рентгеновской областях спектра; интерферометрию; голографию и томографию в микроволновом и оптическом диапазонах; рассеяние электромагнитных волн и частиц в плазме, а также обработку и интерпретацию экспериментальных данных.

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.

Дано представление как о регулярных явлениях (нелинейные волны в слабодиспергирующих средах, нелинейное затухание Ландау, эхо в плазме, взаимодействие волн и т. п.), так и о турбулентности плазмы, т. е. о нерегулярных колебаниях с возбуждением очень многих степеней свободы. Рассмотрение проведено, по возможности, в доступной форме с привлечение примеров из других областей физики. Новое издание дополнено изложением результатов последних лет.Для физиков - экспериментаторов и теоретиков, а также аспирантов и студентов, интересующихся физикой плазмы.

Рассмотрены электромагнитные свойства плотных электронных пучков применительно к проблемам транспортировки энергии, их релаксации в плазме, усиления и генерации электромагнитного излучения в плазменной и вакуумной СВЧ-электронике. Изложены линейные и нелинейные аспекты взаимодействия пучков с электромагнитными волнами в плазме, волноводах, ондуляторах. Построена теория плазменных генераторов электромагнитного излучения в электронных пучках.Для научных работников и инженеров, работающих в области электродинамики плазмы и физической электроники, а также аспирантов и студентов радиофизических отделений вузов, специализирующихся в этих областях.

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.

Книга представляет собой введение в физику слабо ионизованной плазмы, сочетающее микроскопический и макроскопический подходы. Предназначена для студентов старших курсов физических и физико-технических факультетов, а также для научных работников, занимающихся динамикой высокотемпературного газа, физикой плазмы, проблемой МГД-преобразования энергии.

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».

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.

Курс отличается от существующих как по содержанию, так и по характеру изложения. Весь материал излагается на основе единого метода - теория неравновесного состояния служит стержнем всего курса. Это позволяет выявить внутреннюю связь явлений в простейших и самых сложных служащих основой общих и специальных курсов, а именно: теория неравновесных флуктуаций в нелинейных системах, кинетическая теория электромагнитных процессов, неравновесные фазовые переходы, кинетическая теория химически реагирующих систем. Для студентов старших курсов физических и радиофизических специальностей университетов, физико-технических и и инженерно-физических институтов, а также аспирантов соответствующих специальностей.