Введение
1. Введение 7
1.1. Постановка задачи 7
1.2. Структура и объем диссертации 14
1.3. Основное содержание работы 16
2. Обзор литературы 18
2.1. Концепция стримера 18
2.2. Наблюдения электрического тока и излучения стримера 19
2.3. Современные экспериментальные и теоретические исследования 21
3. Теоретический фундамент метода диагностики 28
3.1. Метод спектрально-оптической диагностики стримерных разрядов и его
применение 28
3.1.1. Краткое описание результатов данного подраздела 28
3.1.1.1. Теоретические аспекты и подэтапы представленной работы 29
3.1.1.2. Общая схема исследований 31
3.1.2. Фундаментальные спектроскопические интегралы 31
3.1.3. Заселенности электронных состояний 35
3.1.3.1. Уравнения непрерывности для заселенностеи электронных состояний
и их решение 35
3.1.3.2. Аналитический вывод квазистационарных решений 37
3.1.4. Частоты и константы скоростей реакций 40
3.1.4.1. Набор основных частот и констант скоростей реакций 41
3.1.4.2. Уравнение Больцмана для электронов 43
3.1.4.3. Интегралы неупругих столкновений 45
3.1.4.4. Кинетические коэффициенты и скорости процессов 48
3.1.4.5. Сечения процессов 50
3.1.4.6. Метод численного решения 52
3.1.4.7. Консервативная по потоку конечно-разностная схема 56
3.1.4.8. Иллюстрация численных расчетов 59
3.1.5. Полуаналитическая модель динамики стримера 63
3.1.5.1. Набор уравнений модели 63
3.1.5.2. Аналитическая одномерная модель для стадии стационарного распространения стримера 66
3.1.5.3. Одномерный параметрический профиль приведенного электрического поля 69
3.1.5.4. Аксиально-симметричная полуторамерная (1.5D) параметрическая модель головки стримера 70
3.1.6. Верификация модели 72
3.1.6.1. Алгоритм и метод численных расчетов осевых профилей 72
3.1.6.2. Сравнение с результатами двумерного моделирования 73
3.1.7. Численные расчеты и анализ временных профилей излучения полос
азота 75
3.1.7.1. Экспрессный анализ профилей излучения и синхронного отношения Ri 75
3.1.7.2. Прямой расчет выходных импульсных сигналов 77
3.1.7.3. Влияние примеси излучения (2,5)-полосы ВПС к (0,0)-полосе ПОС 80
3.1.7.4. Использование альтернативного набора частот тушения 81
3.2. Вращательная структура полос излучения азота 91
3.2.1. Общие замечания 91
3.2.2. Единицы измерения и коэффициенты пересчета 92
3.2.3. Распределение заселенностей по вращательным подуровням 93
3.2.4. Вращательная структура полос второй положительной системы азота 96
3.2.5. Вращательная структура полос первой отрицательной системы азота 99
3.2.6. Щелевая функция 100
3.3. Теоретический фундамент для импульсов электрического тока 101
3.3.1. Краткий обзор существующих теорий измерения индуцированных стримером токов 101
3.3.2. Фундаментальные уравнения 102
3.3.3. Общая эквивалентная схема 103
3.3.4. Вывод основных соотношений 104
3.3.5. Краткие выводы 106
4. Экспериментальная установка и компоненты 108
4.1. Общая схема установки. Средства калибровки 10S
4.2. Компоненты ПО
4.2.1. Информационно-измерительная система на основе СРГ7 110
4.2.2. Разрядные камеры 111
4.2.3. Широкополосные усилители 114
4.2.4. Скоростные фотоумножители и фотодетекторы 117
4.3. Перечень общих технических характеристик измерительной системы 118
5. Экспериментальные исследования и результаты 132
5.1. Измерения электрического тока 133
5.1.1. Импульсы электрического тока, измеренные с помощью разрядной камеры типа Мароде 133
5.1.2. Импульсы электрического тока, измеренные с помощью разрядной камеры типа К.Кондо 135
5.1.3. Обсуждение 137
5.2. Спектрально-оптические исследования первичного стримера 143
5.2.1. Количество одновременно развивающихся в промежутке стримеров 143
5.2.2. Запуск и синхронизация 145
5.2.3. Осциллограммы выходных импульсных сигналов излучения полос азота 149
5.2.4. Вращательная структура полос ВПС и ПОС азота 162
5.2.5. Расчет спектральной щелевой функции 164
5.2.6. Учет аберраций 167
5.2.7. Оценка температуры газа в канале стримера 168
5.2.8. Отношение синхронных временных профилей интенсивностей полос ВПС и ПОС 175
5.2.9. Восстановленная пространственная структура излучения вдоль разрядного промежутка 176
5.2.10. Пространственно-временные характеристики первичного стримера 186
5.2.11. Эффекты стохастической нестабильности развития стримеров 198
6. Заключение 201
6.1. Краткий анализ и сводка результатов 201
6.2. Главные итоги и новизна полученных результатов 206
Список использованных источников
