Фізичні явища в перехідному шарі на межі слабо іонізованої плазми - Лелеко, Яків Феліксович; Leleko, Ya.F. (Харків: Харківський національний університет імені В.Н. Каразіна, 2021)
Leleko Ya.F. Physical phenomena in the sheath at the boundary of weakly ionized plasma. – Manuscript. Thesis for a Candidate of Science degree in Physics and Mathematics, specialty 01.04.08 – Plasma Physics. – Institute of Plasma Physics of the National Science Centre "Kharkiv Institute of Physics and Technology" of the National Academy of Sciences of Ukraine. – V.N. Karazin Kharkiv National University of the Ministry of Education and Science of Ukraine. – Kharkiv, 2021. The dissertation is devoted to the research of the influence of the sheath of finite thickness on the boundary of weakly ionized nonisothermal plasma on the physical phenomena occurring in this sheath between the plasma and the wall. The damping of an electromagnetic wave at its oblique incidence from the dielectric to the surface adjacent to the plasma due to the absorption of the wave energy by plasma electrons interacting with the normal to the interface surface component of the electric field of this wave in the sheath is determined. It is shown that the electromagnetic wave reflected from the plasma is absorbed by electrons, which are slowed down in the sheath and reflected from the wall or from a potential barrier inside the sheath. The absorption coefficient is of the order of the fraction of the division of the thickness of the sheath by the depth of the skin layer, 𝑄~𝑣𝑇𝑒/c.
Физические явления в переходном слое на границе слабо ионизированной плазмы
Physical phenomena in the sheath at the boundary of weakly ionized plasma
Дисертаційна робота присвячена дослідженню впливу перехідного шару скінченої товщини на межі слабо іонізованої неізотермічної плазми на фізичні явища, що відбуваються в цьому шарі між плазмою та стінкою. Визначено загасання електромагнітної хвилі при її косому падінні з діелектрика на поверхню, що межує з плазмою, внаслідок поглинання енергії хвилі електронами плазми, що взаємодіють з нормальною до поверхні розділу складовою електричного поля цієї хвилі в перехідному шарі. Отримано загасання поверхневої електромагнітної хвилі внаслідок поглинання її енергії електронами плазми, що взаємодіють з нормальною до поверхні розділу складовою електричного поля поверхневої хвилі в перехідному шарі. Знайдено залежності комплексної частоти об'ємних іонно-звукових коливань як функції хвильового вектора в локальному наближенні для неоднорідних рівноважних параметрів плазми. Проведено оцінки впливу випрямленого зондом потенціалу високочастотних хвиль, які збуджуються рамковою антеною, випрямленого потенціалу антени, який виникає при подачі на неї високочастотної напруги і пондеромоторної сили Міллера на результати вимірювань потенціалу ленгмюрівським зондом. З застосуванням оригінального чисельного алгоритму, розробленого в дисертації, проведено оцінки ефекту в'язкості іонів в рівнянні руху іонів і отримано розподіли параметрів плазми з урахуванням в'язкості іонів в квазінейтральному наближенні. Диссертационная работа посвящена исследованию влияния переходного слоя конечной толщины на границе слабо ионизированной неизотермической плазмы на физические явления, происходящие в этом слое между плазмой и стенкой.
Keywords: перехідний шар; радіус Дебая; стаціонарний газовий розряд; в'язкість; гідродинамічне наближення; іонно-звукові коливання; декремент загасання; торсатрон «Ураган-3М»; ленгмюрівській зонд; рамкова антена; електромагнітна хвиля; випрямлення потенціалу; пондеромоторна сила; коефіцієнт поглинання; поверхнева електромагнітна хвиля; переходный слой; радиус Дебая; стационарный газовый разряд; вязкость; гидродинамическое приближение; ионно-звуковые колебания; декремент затухания; ленгмюровский зонд; рамочная антенна; электромагнитная волна; выпрямление потенциала; пондеромоторная сила; коэффициент поглощения; поверхностная электромагнитная волна; sheath; Debye radius; stationary gas discharge; viscosity; hydrodynamic approximation; ion-sound oscillations; decrement of attenuation; torsatron; Langmuir probe; loop antenna; electromagnetic wave; rectification potential; ponderomotor force; absorption coefficient; surface electromagnetic wave