Гидродинамика капиллярных разрядов и диссипативные процессы в многокомпонентной плазме

• Автор: Боброва, Надежда Александровна
• Шифр специальности: 01.04.02
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2010
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 258 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
Введение

Литературный обзор

Актуальность темы

Цель работы

Основные результаты и их научная новизна

Выносимые на защиту положения

Научная и практическая значимость работы

Личный вклад автора

Апробация результатов

Публикации
I. МГД процессы в плазме капиллярных разрядов
1.1. Физическая модель
1.1.1. Система уравнений
1.1.2. Диссипативные коэффициенты
1.1.3. Уравнение состояния и степень ионизации
1.2. Начальные и граничные условия
1.3. Основные физические процессы в капиллярном разряде
1.4. Капилляр, заполненный газом
1.4.1. Пинчевой капиллярный разряд
1.4.2. Непинчующийся капиллярный разряд (разряд в капилляре, заполненном водородом)
1.5. Капиллярный разряд в пустом канале
1.5.1. Пинчевой разряд в пустом капилляре
1.5.2. Непинчующийся разряд в пустом капилляре
1.6. Заключение
II. Капиллярные разряды
II. 1. Рекомбинационная накачка рентгеновского лазера при разряде в капилляре,
заполненном парами бора или азотом

Оглавление
И. 1.1. Введение
И.1.2. Результаты численных расчетов динамики капилляра, заполненного азотом
11.1.3. Капилляр, заполненный парами бора
П.1.4. Эффект испарения стенок капилляра
11.1.5. Выводы
И.2. Испаряющийся капиллярный разряд для каналирования лазерного излучения и
ускорения электронов
П.2.1, Введение
П.2.2. Схема эксперимента
Н.2.3. Результаты численного моделирования
11.2.4. Каналирование излучения
11.2.5. Генерация квазимоноэнергетических пучков электронов в диапазоне нескольких МэВ
11.2.6. Эрозия стенок капилляра
11.2.7. Заключение
III. Диссипативные процессы в многокомпонентной плазме
Ш.1. Кинетические уравнения
Ш.2. Уравнения переноса
Ш.З. Гидродинамическое приближение
III.4. Электронное кинетическое уравнение
Ш.4.1. Кинетическое уравнение в первом приближении
III.4.2. Разложение возмущения функции распределения электронов сферическим гармоникам
Ш.4.3. Решение электронного кинетического уравнения для((5/е)1
Ш.4.4. Система уравнений электронной магнитной гидродинамики
Ш.5. Ионное кинетическое уравнение. Общий случай
Ш.6. Ионные кинетические уравнения в случае, когда в плазме есть два сорта ионов, N — 2,
Причем 7721 <£ 7
Ш.6.1. Легкие ионы, ] =
Ш.6.2. Тяжелые ионы, j =
Оглавление
III.7. Процедура замыкания для решения векторных частей электронного и ионных
кинетических уравнений
Ш.8. Приближенные формулы для численных множителей в кинетических коэффициентах .
III.9. Система МГД уравнений
III.9.1. Система электронных МГД уравнений
Ш.9.2. Диссипативные члены в ЭМГД уравнениях
111.9.3. Система МГД уравнений для ионов
111.9.4. Ионные диссипативные члены в МГД уравнениях
111.10. G-факторы, входящие в выражения для электронных и ионных кинетических коэффициентов
111.10.1. Определения G-факторов
111.10.2. Приближенные формулы ДЛЯ Gl 6 8 9 и m(Xj С)
111.10.3. Соотношения между полученными в данной работе выражениями для кинетических коэффициентов и коэффициентами из работ Брагинского (1963)
и Эпперлейна и Хайнса (1986)
111.11. Электродинамические уравнения
111.12. Заключение
IV. Неоднородность химического состава плазмы в капиллярных разрядах
IV.1. Система уравнений для равновесных состояний в геометрии Z-пинча
IV.2. Решение общей системы уравнений для равновесных состояний в геометрии Z-пинча
IV.3. Упрощенная модель распределения примеси в капиллярных разрядах с небольшими
токами
IV.4. Метод получения простой оценки степени неоднородности равновесного химического
состава
IV.5. Распределение малого количества тяжелой примеси по капиллярному разряду
Заключение
A. Разложение оператора столкновений
B. Сферические гармоники
В.1. Представление произведения
Введение

17. Vrba P., Vrbova М., Jancarek A., Bobrova N.A., Sasorov P.V., Limpouch J., Pina L., Nadvornikova L., Fojtik A., EUV Emission and Gain in Polyacetal Capillary Discharge, X-Ray Lasers 2002 (eds. J.J. Rocca et al.) AIP, 139-143 (2002).
18. Janulevich K.A., Bortolotto F., Lucianetti A., Sander W., Nickles P.V., Rocca J.J., Bobrova N.A., Sasorov P.V., Fast capillary discharge plasma as a preformed medium for longitudinally pumped collisional x-ray lasers, J. Opt. Soc. Am. В 20, 215-220 (2003).
19. Pogorelsky I.V., Pavlishin I.V., Ben-Zvi I., Kimuta Т., Kamiya Y., Hirose Т., Greenberg B., Zigler A., Andreev N., Bobrova N.A., Sasorov P.V., Transmission of high-power C02 laser pulses through a plasma channel, Applied Physics Letters 83, 3459-3461 (2003).
20. Hirose Т., Pogorelsky I.V., Ben-Zvi I., Yakimenko V., Kusche K., Siddons P., Kimuta Т., Kamiya Y., Zigler A., Greenberg B., Kaganovich D., Pavlishin I.V., Diublov A., Bobrova N. A., Sasorov P.V., Counter-Propagation of Electron and C02 Laser Beams in a Plasma Channel, 17TH International Conference on the Application of Accelerators in Research and Industry. AIP Conference Proceedings, 680, 815-819 (2003).
21. Vrba P., Vrbova М., Bobrova N.A., Sasorov P.V., Pinching discharge in nitrogen filled capillary as a tool for soft x-ray laser recombination pumping , Czechoslovak Journal of Physics Suppl.C 54, 244-249 (2004).
22. Pogorelsky I.V., Pavlishin I.V., Ben-Zvi I., Yakimenko V., Kimuta Т., Kamiya Y., Zigler A., Diublov A., Andreev N., Bobrova N.A., Sasorov P.V., Experiments on Laser and e-Beam Transport and Interaction in a Plasma Channel, Eleventh Advanced Accelerator Concepts Workshop. AIP Conference Proceedings, 737 504-511 (2004).
23. Bobrova N.A., Lazzaro E., Sasorov P.V., Magnetohydrodynamic two-temperature equations for multicomponent plasma, Physics of Plasmas 12, 022105-19 (2005).
24. Vrba P., Vrbova М., Bobrova N.A., Sasorov P.V., Modelling of a nitrogen x-ray laser pumped by capillary discharge, CEJP 3, 564-580 (2005).
25. Кочарян А.Э., Боброва H.A, Сасоров П.В., Неоднородность химического состава плазмы в капилляных разрядах , Физика плазмы 32, 963-972 (2006).