Введение
Глава 1. Методы оптической диагностика и согласованные физическая и математическая модели НТП для исследований колебательно-поступательной неравновесности газовых разрядов в азоте 15
1.1. Иследования функций распределения по вращательным и колебательным уровням молекулы азота в основном состоянии методами спектроскопии КАРС в ВЧ разрядах, в тлеющем и контрагированном разрядах постоянного тока 21
1.1.1. Основы теории и методические аспекты спектроскопии КАРС 21
1.1.2. Исследования методами спектроскопии КАРС функций распределения по колебательным и вращательным уровням молекулы азота в основном состоянии в газовых разрядах 26
1.1.3. Спектроскопия КАРС ВЧ разряда индуктивно - емкостного типа в азоте 33
1.1.4. Исследование методом спектроскопии КАРС функции распределения по вращательным и колебательным уровням молекулы азота в основном электронном состоянии в тлеющем и контрагированном разрядах постоянного тока в азоте 41
1.2. Оптическая визуализация и интерферометрия положительного столба импульсного, тлеющего и контрагированного разрядов в азоте 52
1.3. Согласованные физическая и математическая модели описания функции распределения электронов по энергиям, уровневой колебательной кинетики молекул азота в основном состоянии и нагрева газа в нульмерном приближении в азотной слабоионизованной плазме... 58
1.3.1. Функция распределения электронов по энергиям для оптической диагностики азотной низкотемпературной плазмы 92
1.3.2 Гомогенные и гетерогенные физико-химические процессы 104
1.3.3. Механизмы нагрева молекулярного азота в низкотемпературной плазме 120
1.4. Тлеющий и контрагированный разряды постоянного тока в азоте: ФРЭЭ, динамика нагрева
газа и ФРКУ молекулы азота в основном электронном состоянии X1I.+g 128
1.4.1. Функция распределения электронов по энергии в положительном столбе тлеющего разряда постоянного тока в азоте 130
1.4.2. Нагрев газа и функция распределения по колебательным уровням молекулы азота в основном электронном состоянии в разряде постоянного тока 132
1.4.3. Кинетика возбуждения и релаксации электронных состояний молекул азота в импульсном тлеющем разряде и послесвечении 137
1.5. Выводы к главе 1 142
Глава 2. Эмиссионная спектроскопия распределений энергии по внешним и внутренним степеням свободы частиц в газовых разрядах 149
2.1. Программный модуль для обработки и моделирования спектров испускания азотосодержащей пространственно-неоднородной низкотемпературной плазмы 154
2.2. Эмиссионная спектроскопия разрядов постоянного тока, СВЧ и ВЧ разрядов в азоте 169
2.2.1. Безэлектродный ВЧ разряд индуктивно-емкостного типа: функции распределения по электронно-колебательно-вращательным уровням молекулы азота в возбужденном состоянии С3Пи 172
2.2.2. Разряд постоянного тока: спектральный состав излучения и функции распределения по электронно-колебательно-вращательным уровням молекулы азота в электронно-возбужденных состояниях 175
2.2.3. Резонаторный СВЧ разряд: спектральный состав излучения, функции распределения по электронно-колебательно-вращательным уровням молекулы и иона азота в электронно-возбужденных состояниях 182
2.2.4. Электродный СВЧ разряд: спектральный состав излучения, пространственная структура, распределение энергии по внутренним степеням свободы молекулы азота 187
2.3. Исследование методами эмиссионной спектроскопии влияния состава смеси гелия с азотом на характеристики тлеющего разряда постоянного тока и СВЧ разряда 200
2.3.1. Спектральный состав излучения 211
2.3.2. Функции распределения по электронно - колебательно - вращательным уровням молекулы азота в возбужденных состояниях 223
2.3.3. Функции распределения по электронно - колебательным уровням молекулы азота в возбужденных состояниях 226
2.4. Эмиссионная спектроскопия электрического пробоя в жидком азоте и коронного разряда в
газообразном и жидком гелии 228
2.4.1. Отрицательный коронный разряд в газообразном гелии 229
2.4.2. Электрический пробой в жидком азоте
2 2.5. Исследование функций распределения молекулы и иона молекулы азота по колебательным и вращательным уровням в ТРПТ и СВЧ разряде в смеси азота и водорода методом эмиссионной спектроскопии 238
2.6. Выводы к главе 2 253
Глава 3. Столкновительно-излучательная модель кинетики частиц в электронно-возбужденных состояниях для диагностики концентрации электронов, напряженности электрического поля и степени колебательно-поступательной неравновесности в газовых разрядах 261
3.1. Функции распределения по колебательным уровням молекул азота в электронно возбужденных состояниях А3Х, B3Ug и С3ПИ в газовых разрядах в азоте 265
3.2. Развитие экспериментально-расчетных методик для диагностики концентрации электронов, напряженности электрического поля и степени колебательно - поступательной неравновесности в газовых разрядах в азоте 280
3.2.1. СВЧ разряд в открытом прямоугольном волноводе 281
3.2.2. СВЧ разряд в прямоугольном резонаторе 284
3.2.3. Электродный СВЧ разряд 286
3.3. Выводы к главе 3 290
Глава 4. Кинетика возбужденных частиц в водородной низкотемпературной плазме: эксперимент и численное моделирование 295
4.1. Исследования функции распределения по колебательным и вращательным уровням молекулы водорода в основном электронном состоянии методами спектроскопии КАРС в ВЧ
разрядах в водороде 299
4.1.1. ВЧ разряды емкостного и индуктивно-емкостного типов. Методики измерений..302
4.1.2. ФРКУ и ФРВУ молекулы водорода в основном состоянии в ВЧ разрядах индуктивного и емкостного типа в водороде 304
4.2. Спектральные исследования плазмы, созданной дипольным источником в водороде при низких давлениях 318
4.2.1. Электронные состояния молекулы и атома водорода 319
4.2.2. Исследования спектрального состава излучения, определение поступательной температуры, ФРВУ и ФРКУ молекулы водорода в электронно-возбужденном состоянии d3Tlu в плазме, созданной дипольным источником в водороде при низких давлениях 327
4.3. Исследование кинетики возбужденных частиц методами численного моделирования в газовых разрядах в водороде 341
4.3.1. Сечения столкновений электронов с молекулами и атомами водорода 362
4.3.2. ФРЭЭ в водородной НТП в постоянном электрическом поле 391
4.3.3. Исследование методами численного моделирования кинетики возбужденных частиц в водородной НТП 397
4.4. Выводы к главе 4 421
Глава 5. Кинетика титаносодержащей лазерно-индуцированной плазмы, осаждение пленок оксида титана и образование наночастиц в плазме: численное моделирование и эксперимент 423
5.1. Эмиссионная спектроскопия и моделирование кинетики титаносодержащей плазмы. Осаждение пленок оксида титана методами PLD и PA-PLD 424
5.2. Свойства тонких пленок оксида титана, полученных методами PLD и PA-PLD 440
5.3. Образование наночастиц кремния в ВЧ разряде .445
5.4. Выводы к главе 5 452
Заключение. Основные результаты диссертации и положения, выносимые на защиту...454 Список литературы .
