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.

Цель данной книги - последовательное изложение исследований физических процессов в каналах сильного тока с использованием широкого арсенала средств современной теоретической физики. Подход, основанный на анализе физической природы равновесия пинчевых систем, позволил описать самосогласованным образом огромное многообразие явлений, присущих мощным электрическим разрядам. В книге обобщаются и суммируются результаты работ автора по исследованиям пинч-эффекта на протяжении последних 25 лет.

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.

В монографии последовательно изложена теория магнитных конфигураций для долговременного удержания горячей плазмы, оптимальных в смысле минимизации неоклассических потерь заряженных продуктов термоядерной реакции и вторичных плазменных токов и максимизации параметра «бета» по равновесию при сохранении «токамачного» уровня удержания плазмы. Обсуждается классификация оптимальных ловушек по различной «глубине» симметрии (обычная, квазисимметрия, псевдосимметрия) и двум топологическим типам этих симметрии (тороидальная и полоидальная). Используются формулировки, одинаково применимые ко всем типам ловушек: открытым и замкнутым, с вращательным преобразованием и без него, с током и без тока. Приведены примеры конкретных ловушек в ретроспективе, позволяющие наглядно проследить развитие термоядерных исследований в соответствии с предложенной классификацией. Книга адресована студентам старших курсов, аспирантам, преподавателям, инженерам, научным работникам в области физики плазмы и управляемого термоядерного синтеза, широкому кругу специалистов в смежных областях.

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.

Книга посвящена основам физики плазмы, устоявшимся представлениям и результатам. Плазменно-волновые явления рассматриваются исходя из явного кинетического описания. В тексте приводятся необходимые дополнительные сведения из гидродинамики и кинетической теории. Для специалистов, студентов старших курсов и аспирантов, обратившихся к изучению предмета.

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 Т. 2 существенно расширяется область приложения идей и методов, развитых в T. I. Второй том состоит из двух частей. В 4.1 на примере явления «затухание Ландау» показано, что из-за нечеткого описания перехода от обратимых уравнений механики частиц к необратимым уравнениям статистической теории остается нерешенным ряд принципиальных вопросов теории плазмы. Их решение становится возможным, благодаря конструктивном}' учету структуры «сплошной среды». При этом возникает обобщенное кинетическое уравнение, на основе которого проводится единое описание кинетических и гидродинамических процессов. Подзаголовок «Миф о бесстолкновительной плазме» подчеркивает существенное изменение в физическом представлении неравновесных процессов в плазме. Во второй части методы физики открытых систем используются для описания термодинамики и кинетики фазового перехода второго рода на примере простейшей модели сегнетоэлектрического и антисегнетоэлектрического переходов типа смещения. Те же методы используются и для описания перехода через критическую точку в системе Ван дер Ваальса. Благодаря согласованности термодинамического предельного перехода и перехода в критическую точку удается избежать «проблемы бесконечности» . Все термодинамические и флуктуационные характеристики имеют конечные значения при всех температурах в области перехода от симметричной фазы к несимметричной. Проводится сопоставление теоретических результатов с экспериментальными данными.

В книге впервые дано систематическое изложение кинетической теории неидеального газа и неидеальной плазмы. Основное внимание уделено изложению новых результатов. Традиционный материал изложен лишь в той мере, в какой это необходимо для создания полной картины кинетических процессов в неидеальных системах. Большое внимание уделено, в частности, кинетической теории крупномасштабных флуктуации — флуктуации с временами корреляции порядка или больше времени свободного пробега и с длинами корреляции порядка или больше длины свободного пробега. Учет крупномасштабных флуктуации необходим, например, при построении кинетических уравнений для плотных газов и плазмы и при описании турбулентной плазмы. Книга состоит из трех частей: I. Кинетическая теория (классическая,) неидеального газа. II. Кинетическая теория (классическая) неидеальной полностью ионизованной плазмы. III. Квантовые кинетические уравнения для неидеального газа и неидеальной плазмы. Последняя глава книги посвящена кинетической теории химически реагирующих газов и частично ионизованной плазмы.

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.

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.

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.

Монография посвящена теоретическому рассмотрению физических эффектов, наиболее существенных для альтернативного подхода к решению проблемы управляемого термоядерного синтеза (УТС): подхода МАГО-MTF. Книга содержит описание самого подхода. его отличия от основных систем УТС с магнитным и инерционным удержанием. Рассмотрены общие физические методы расчетов процессов в этом подходе, включая явления переноса и излучение плазмы, теория поперечных бесстолкновительных ударных волн, теория поверхностных разрядов. важная в этом направлении исследований. Рассмотрены также различные течения и магнитогидродинамические неустойчивости плазмы, возникающие в рамках этого подхода. В силу общефизического смысла рассматриваемых явлений представленные результаты могут быть применены к широкому кругу явлений в физике плазмы и гидродинамике. Книга рассчитана на специалистов в области физики плазмы и гидродинамики, аспирантов и студентов-физиков старших курсов.

Книга избранных трудов А. А. Иванова составлена из его оригинальных работ. Основную ее часть составляют статьи по физике плазмы, различным неустойчивостям в плазме, пучкам электронов в плазме, а также по квазилинейной релаксации и высокочастотным электромагнитным полям. Часть работ посвящена неравновесной плазме, плазменно-пучковому разряду (ППР) в химически активной плазме, плазме в скрещенных электрических и магнитных полях, плазменной центрифуге и разделению изотопов. В сборник включены исследования по электронно-циклотронному разряду, ионным источникам, плазменным двигателям, а также по неустойчивости течений в магнитной гидродинамике. Эти труды во многом определили развитие нескольких направлений физики и технологии. Работы А. А. Иванова отличаются ясностью изложения и могут составить фундаментальную базу для современных исследований и технологических разработок. Для специалистов в области физики плазмы.

Изложены основы современной физики плазмы. Охвачен широкий диапазон условий, в том числе слабо- и сильноионизованная плазма, плазма при отсутствии магнитного поля и при существенном его влиянии. Наряду с подробным количественным анализом процессов, определяющих поведение плазмы, дано качественное обсуждение физической картины этих процессов.Книга предназначена для студентов, аспирантов, инженеров и научных работников, интересующихся физикой плазмы и ее приложениями.

В книге с единой точки зрения рассмотрены основы волновых явлений в приземной плазме (ионосфера, магнитосфера) и в плазме космического пространства (солнечная корона, межпланетная и межзвёздная среда и др.) Наряду с изложением классических вопросов кинетики, электродинамики и вопросов распространения волн в плазме большое внимание уделено приложениям геофизического и астрофизического характера, а также обсуждению методов экспериментального исследования околоземного и космического пространства. Для специалистов, проводящих исследования в области радиофизики, астрофизики, геофизики верхней атмосферы и изучения космического пространства, а также для студентов и аспирантов физических, физико-технических специальностей вузов.

В книге содержится обзор, анализ и обобщение результатов расчетно-экспериментальных исследований ударных волн в газе, а также ударно-волновой структуры сверхзвукового потока с оптическим пульсирующим разрядом. Особое внимание уделяется важной как в научном так и в практическом отношении задаче об относительной роли плазменных и тепловых механизмов воздействия на структуру ударно-волновых течений. Рассматриваются фундаментальные вопросы структурной неустойчивости ионизирующих ударных волн; на основе нетрадиционного подхода с учетом межчастичного энергообмена в неравновесной плазме выявлены возможные механизмы данного явления. Подробно решается задача о формировании квазистационарной ударно-волновой структуры в сверхзвуковом потоке с различной динамикой пульсирующей лазерной плазмы в режимах лазерной искры и светодетонационной волны. Книга предназначена научным и инженерно-техническим работникам, аспирантам, студентам, специализирующимся в области физики ударных волн и плазменной аэрогазодинамики.

В книге систематизированно излагается теория неустойчивостей однородной плазмы. Неустойчивости однородной плазмы вызываются наличием в ней пучков заряженных частиц, протеканием по плазме электрического тока, анизотропией скоростного распределения частиц и некоторыми другими более сложными факторами, характеризующими термодинамическую неравновесность плазмы.Представления о плазменных неусточивостях широко используются в самых различных областях физики, таких как физика термоядерной плазмы, плазменная электроника, физика ударных волн, радиофизика, физика сильноточных ускорителей, геофизика, космическая физика, физика твердого тела и др.Книга полезна специалистам по физике плазмы, а также тем, кто интересуется проблемами современной физики, в том числе студентам старших курсов, аспирантам, предподавателям вузов и специалистам, работающим в смежных областях физики.

Монография посвящена исследованию низкотемпературной плазмы с помощью стабилизированных электрических дуг. Рассмотрены вопросы термодинамического равновесия, расчет состава, термодинамические, транспортные и оптические свойства низкотемпературной плазмы. Описаны конструктивные особенности электродуговых генераторов низкотемпературной плазмы и методы расчета характеристик дугового столба. Подробно освещены методы диагностики низкотемпературной плазмы. Особое внимание уделено спектральным методам измерения температуры и концентраций частиц. Для специалистов, занимающихся изучением низкотемпературной плазмы.

В настоящем учебнике излагаются физические основы нанотехнологий. Книга cocтoит из трех относительно самостоятельных частей. Первая часть посвящена рассмотрению физических явлений и описывающих их законов и положений, относящихся к плазменному состоянию вещества. Также изучается еще один раздел, имеющий принципиальное значение для создания нанотехнологий, — область физики, связанная с конденсированным состоянием вещества в наномасштабных областях пространства. Имеются в виду наноструктуры как таковые, а также входящие в состав макрообразцов, прежде всего у поверхности твердых тел. Основополагающие идеи, относящиеся к физике микро- и наномира материальных тел, находящихся в твердом и жидком состояниях, нашли отражение во второй части учебника. В третьей части излагаются новые теоретические и экспериментальные методы исследования многоэлектронных систем. В написании учебника широко использовался материал обзорных статей, опубликованных в журнале «Успехи физических наук». Книга предназначена для студентов старших курсов, обучающихся по направлениям, готовящим инженерно-технических работников промышленных производств, а также научных сотрудников для научно-исследовательских организаций. Она может использоваться и для других специальностей естественно-научного и технического направления обучения в вузах, где читаются курсы, связанные с физическими явлениями материального мира нано- и микромасштабов; будет также полезна преподавателям соответствующих дисциплин и всем, кто увлекается физикой и интересуется ее современным состоянием.

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.

Исследование пылевой или комплексной плазмы — быстро развивающее направление современной физики, включающее в себя различные разделы физики неидеальной низкотемпературной плазмы. Пылевая плазма представляет собой ионизованный газ, содержащий заряженные мелкодисперсные частицы конденсированного вещества. Пылевая плазма широко распространена в природе и используется в ряде технологических процессов. Рассматривая различные типы пылевой плазмы, монография содержит детальное описание уникальных экспериментальных и теоретических результатов, полученных как в наземных экспериментах, так и в условиях микрогравитации. Ведущие в этой области специалисты обсуждают свойства газоразрядной, криогенной, замагниченной, ядерно-возбуждаемой пылевой плазмы, а также плазмы, возбуждаемой ультрафиолетовым излучением. Особое внимание уделено астрофизическим аспектам физики пылевой плазмы, численному моделированию ее свойств, междисциплинарным вопросам и возможным приложениям. Монография может быть полезна специалистам, аспирантам и студентам, занимающимся изучением физики низкотемпературной плазмы и газового разряда, исследованием процессов кристаллизации и плавления, разработкой материалов и покрытий с заданными свойствами, а также методов диагностики дисперсных сред.

Рассматриваются пробой газов лазерным излучением и эффекты распространения плазменных фронтов. Изложена теория развития электронной лавины под действием оптического и сверхвысокочастотного излучения. Формулируется подход к задаче о поддержании плазмы в электромагнитных полях. Рассмотрены генераторы плотной плазмы - плазмотроны. Говорится о явлениях "световой детонации", о "горении" светового луча, о взаимодействии луча и плазмы. Рассматриваются многие фундаментальные вопросы физики взаимодействия ионизованного газа с электромагнитным полем.Книга рассчитана на научных и инженерно-технических работников, студентов старших курсов и аспирантов соответствующих 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.

В книге, написанной физиками-теоретиками ГДР, внесшими важный вклад в разработку статистической теории систем заряженных частиц, рассматриваются общие вопросы статистической механики и термодинамики электронно-ионных систем, а также конкретные приложения к низкотемпературной неидеальной плазме и к плазме в полупроводниках. Книга рассчитана на специалистов в области физики плазмы, физики твердого тела, квантовой статистики, а также на аспирантов и студентов старших курсов, специализирующихся в данной области.

«Справочник по физике» был создан коллективом опытных преподавателей вузов, ученых и инженеров. Девиз книги — лаконичность и удобство. В ней компактно собраны все важные формулы, таблицы и другой инструментарий, рассмотрены способы их использования. «Справочник по физике» представляет базовые знания, необходимые поступающим в вузы, выпускникам средних специальных учебных заведений, студентам вузов; дополнительные знания для людей, занимающихся углубленным изучением физики; прикладные знания по физике, которые могут быть интересны инженерам и ученым. Каждая глава является отдельным модулем и включает в себя понятия и определения, формулы, правила и теоремы, примеры и способы практического применения приведенного материала, указания на возможные источники ошибок, подсказки и перекрестные ссылки, применяемые на практике методы измерения, а также многочисленные таблицы физических постоянных и свойств различных материалов.

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.