Разряд в газах среднего и высокого давления в квазиоптическом пучке электромагнитных волн СВЧ диапазона

• Автор: Есаков, Игорь Иванович
• Шифр специальности: 01.04.08
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2010
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 267 с. : ил.

Оглавление
ВВЕДЕНИЕ

1. Предмет исследований, обзор литературы

2. Цели исследований

3. Положения, выносимые на защиту

4. Формальные основания представления диссертации

5. Личный вклад автора и публикации

6. Структура диссертации

Список публикаций соискателя по теме диссертации

Список обозначений

ГЛАВА 1. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ УСТАНОВКИ

1.1. Установка И-8 с импульсным сфокусированным излучением на длине волны Х,=8:9ст
1.2. Установка ИР-8 с импульсным излучением на длине волны Х=8.9сш в открытом резонаторе
1.3. Установка И-2 с импульсным сфокусированным излучением на длине волны А,=2.5 ст
1.4. Установка СЗ-12 с квазинепрерывным излучением на длине волны А,=12.5сш и сверхзвуковым потоком
1.5. Установка ДЗ-12 с квазинепрерывным излучением на длине волны А,=12.5 сга и дозвуковым потоком
1.6. Установка ИР-4 с импульсным излучением на длине волны 2,=4.3ст в открытом резонаторе
ГЛАВА 2. БЕЗЭЛЕКТРОДНЫЙ СВОБОДНЫЙ РАЗРЯД В НАДКРИТИЧЕСКОМ СВЧ ПОЛЕ
2.1. Виды свободно локализованного электрического разряда в воздухе при средних давлениях (у/со~1), Х=8.9см
2.2. Динамика развития пространственной структуры безэлектродного СВЧ разряда
2.3.Средняя по объему электронная концентрация плазмы различных видов свободно локализованного СВЧ разряда
2.4. Диффузный этап развития безэлектродного СВЧ разряда в воздухе среднего давления

2.5. Переходный этап развития безэлектродного СВЧ разряда от диффузного к стримерному
2.6. О ионизационно-перегревной неустойчивости разрядной плазмы в СВЧ поле
2.7. Свободно локализованный СВЧ разряд в водороде в поле «бегущей» ЭМ волны
2.8.3ондирование области свободно локализованного СВЧ разряда слабой ударной волной
Выводы
ГЛАВА 3 .НАДКРИТИЧЕСКИЙ ИМПУЛЬСНЫЙ БЕЗЭЛЕКТРОДНЫЙ СВОБОДНЫЙ СВЧ РАЗРЯД В ГАЗАХ ВЫСОКОГО ДАВЛЕНИЯ В КВАЗИОПТИЧЕСКОМ ОТКРЫТОМ РЕЗОНАТОРЕ
3.1.Двухзеркальный квазиоптический открытый резонатор
3.2. Пробой воздуха в нарастающем СВЧ поле
3.3. Разряд в воздухе атмосферного давления
3.4. Порог кумулятивного резонансного стримерного разряда в воздухе и водороде высокого давления
3.5. СВЧ разряд в атмосферном воздухе в фокусе двухзеркального резонатора с длиной волны генератора А,=4.3см
3.6. Магнитогидродинамические неустойчивости стримерного СВЧ разряда в условиях магнитного самосжатия
Выводы
ГЛАВА 4. ИНИЦИАЦИЯ ПРОБОЯ ГАЗА ПРИ ПОДКРИТИЧЕСКОМ УРОВНЕ СВЧ ПОЛЯ
4.1.Высокочастотный пробой воздуха в присутствии металлического шарика
4.2.Высокочастотный пробой воздуха в присутствии резонансного прямолинейного вибратора
4.3. СВЧ пробой воздуха, инициированный электромагнитным вибратором малой длины
4.4.Инициацип разряда кольцевым вибратором
Выводы
ГЛАВА 5. ПОДКРИТИЧЕСКИЙ СВЧ РАЗРЯД
5Л. Исследование динамики развития подкритического разряда во времени
Начальный этап инициации
Развитие стримерной структуры
5.2. Зависимость пространственной структуры инициированного СВЧ разряда в воздухе от давления
5.3. Скорость развития инициированного СВЧ разряда в воздухе
5.4.Инициированный СВЧ разряд в сверхзвуковом потоке воздуха

Стримернын подкритический разряд в СЗ потоке, 7=8.9сш
Стримсрный подкритический разряд в потоке, 7.=2.5ст
5.5. Подкритический инициированный СВЧ разряд в различных газах
5.6. Особенности структурообразования стримерного подкритического разряда
Выводы
ГЛАВА 6. ГЛУБОКО ПОДКРИТИЧЕСКИЙ СВЧ РАЗРЯД
6.1. Глубоко подкритический СВЧ разряд в сверхзвуковой струе воздуха
6.2. Глубоко подкритический СВЧ разряд в затопленной струе пропан-воздушной смеси
6.3. Глубоко подкритический СВЧ разряд в квазиоптическом ЭМ пучке, инициированный кольцевым вибратором
Выводы
ГЛАВА 7. ИНИЦИИРОВАННЫЙ ПОВЕРХНОСТНЫЙ СВЧ РАЗРЯД В ПОЛЕ СВЧ ИЗЛУЧЕНИЯ
7.1. Влияние поверхности на условия пробоя
Эксперименты на длине волны 8.9 см
Эксперименты на длине волны 2.5см
Обрез зеркала
И (геометрический фокус)
Рис.1.1.4. Относительное распределение поля в фокусной области ЭМ пучка в плоскости, содержащей вектор электрической составляющей поля Е и ветор Пойнтинга П
Рис.1.1.5. Относительное распределение поля в фокусной области ЭМ пучка в плоскости, перпендикулярной плоскости, содержащей вектор электрической составляющей поля Е и ветор Пойнтинга П
На Рис.1.1.6 показано относительное распределение величины поля в плоскости хг, проходящей через фокус ЭМ пучка.
Рис. 1.1.6. Относительное распределение поля в фокусной плоскости ЭМ пучка, перпендикулярной его вектору Пойнтинга П
Из него следует, что, как показано на Рис.1.1.7, поле Е в фокусной плоскости ЭМ пучка вдоль осей х и х может быть описано соотношением
(х2 Я2)
Е = Е0-еа2 62' (1.1)
где а и Ъ равны 2.5 и 5.2 сш, соответственно.