Теоретическое исследование самоорганизации токовых структур в тлеющем газовом разряде повышенного давления

• Автор: Исламов, Рафаэл Шайхиевич
• Шифр специальности: 01.04.08
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2003
• Место защиты: Шатура
• Количество страниц: 334 с. : ил.

СОДЕРЖАН И Е

1 Проблемы теории газоразрядных СОг-лазеров при повышенных энерговкладах

1.1 Вводные замечания

1.2 Расчеты кинетических характеристик разряда в условиях существенного

возбуждения колебательных состояний молекул СОг, СО и N2

1.3 Расчет кинетики возбуждения СОг-лазера

1.3.1 Поуровневая модель СОг-лазера

1.3.2 Квазиравновесная модель кинетики связанных мод молекул СОг

1.3.3 Временная эволюция функции распределения усредненных населенностей уровней мультиплетов связанных мод молекул СОг

1.3.4 Модово-мультиплетно-поуровневая модель СОг-лазера

1.4 Расчет кинетики возбуждения активной среды и их соответствие
экспериментальным данным
1.4.1 Энергетические характеристики электроионизациопного импульсного СОг-лазера при энерговкладах до 0.5 Дж/см3атм
1.4.2 Энергетические характеристики импульсного СОг-лазера
при энерговкладах до 2 Дж/см3атм
1.5 Диагностика активной среды СОг-лазеров
1.5.1 Постановка задачи
1.5.2 ИК-люминесцентная диагностика колебательно-возбужденного молекулярного газа в СОг-лазере
1.5.3 ИК-люминесцентная диагностика импульсного ТЕЛ СОг-лазера
ТЕЛ СОг-лазера
1.5.4 ИК-люминесцентная диагностика 4-х киловаттного быстропроточного технологического СОг-лазера
с перекрестной системой электродов
1.6 Пространственная неоднородность условий в разряде как фактор,
ограничивающий возможности нульмерного моделирования газоразрядных лазеров
1.7 Выводы к главе I

2 Численная модель газового разряда: экономичный численный алгоритм для моделирования двумерного тлеющего разряда
2.1 Граничные условия на электродах, обеспечивающие корректность математической постановки диффузионно-дрейфовой модели
газового разряда
2.1.1 Постановка задачи
2.1.2 Априорные оценки решения вспомогательной задачи
2.1.3 Положительность решения вспомогательной задачи
2.1.4 Предельный переход и существование решения нелинейной задачи
2.1.5 Единственность решения
2.1.6 Существование обобщенных решений задачи (1.13)-{1.18)
2.1.7 Граничные условия, вытекающие из физических соображений
2.2 Конечностно-разностная постановка задачи и основные уравнения
2.3 Уравнение для электронов (2.1)
2.3.1 Постановка задачи
2.3.2 Априорные оценки для задачи (3.4)
2.3.3 Исследование устойчивости приближенного решения задачи (3.4)
2.3.4 Разностные схемы для задачи (3.4) в прямоугольнике
2.3.5 Выбор параметра г в операторе Я
2.3.6 Сходимость разностной схемы
2.4 Уравнение для ионов (2.1)
2.4.1 Постановка задачи
2.4.2 Априорные оценки для задачи (4.4)
2.4.3 Исследование устойчивости приближенного решения задачи (4.4)
2.4.4 Разностные схемы для задачи (4.4) в прямоугольнике
2.4.5 Выбор параметра г в операторе Я
2.4.6 Сходимость разностной схемы
2.5 Комбинированное уравнение (2.5)
2.5.1 Постановка задачи
2.5.2 Априорные оценки для задачи (5.4)
2.5.3 Исследование устойчивости приближенного решения задачи (5.4)
2.5.4 Разностная схема для задачи (5.4) в прямоугольнике
2.5.5 Выбор параметра г в операторе Я
2.5.6 Сходимость разностной схемы

2.6 Уравнение непрерывности полного тока (2.4)
2.6.1 Постановка задачи
2.6.2 Априорные оценки для задачи (6.4)
2.6.3 Исследование устойчивости приближенного решения задачи (6.4)
2.6.4 Разностная схема для задачи (6.4) в прямоугольнике
2.6.5 Решение уравнения (6.29)
2.6.6 Сходимость разностной схемы
2.7 Комбинированное уравнение (2.6)
2.7.1 Постановка задачи
2.7.2 Априорные оценки для задачи (7.4)
2.7.3 Исследование устойчивости приближенного решения задачи (7.4)
2.7.4 Разностная схема для задачи (7.4) в прямоугольнике
2.7.5 Выбор параметра г в операторе R
2.7.6 Сходимость разностной схемы
2.8 Уравнение непрерывности полного тока (2.4)
2.8.1 Постановка задачи
2.8.2 Априорные оценки для задачи (8.4)
2.8.3 Исследование устойчивости приближенного решения задачи (8.4)
2.8.4 Разностная схема для задачи (8.4) в прямоугольнике
2.8.5 Решение уравнения (8.29)
2.8.6 Сходимость разностной схемы
2.9 Численная реализация метода полной редукции
2.9.1 Постановка краевых задач
2.9.2 Алгоритм метода полной редукции для первой краевой задачи
2.9.3 Алгоритм метода полной редукции для смешанной краевой
задачи А
2.9.4 Алгоритм метода полной редукции для смешанной краевой
задачи В
2.9.5 Алгоритм метода полной редукции для второй краевой задачи
2.9.6 Метод прогонки для трехточечных уравнений
2.9.7 Решение методических задач
2.10 Сравнение эффективности алгоритмов
2.11 Оценка воспроизводимости результатов, полученных в разных
авторских коллективах
2.12 Выводы к главе

Л W/cm3 1, W/cm2
t, |IS
Рис. 1.14. Заданная форма импульса накачки (пунктир слева) и расчетная форма импульса генерации (сплошная кривая справа). "Гармоническая
модель" без учета (— •— •—) и с учетом (3.31) ( ■). W - 0
Дж/см3,2 = 0.1. Остальные параметры соответствуют рис. 1.11.
с, J/cm3
IV, J/cm3
Рис. 1.15. Зависимость энергосъема с от величины энерговклада IVдля 2 = 0.1 (1), 0.2 (2), 0.33 (3). Кривая 4 соответствует кривой 2, но E/N(t) увеличено в 1.2 раза. Остальные параметры соответствуют рис. 1.11.